第18章互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量ppt課件

1、第第18章章 互聯(lián)網(wǎng)效力質(zhì)量互聯(lián)網(wǎng)效力質(zhì)量 效力質(zhì)量的提出效力質(zhì)量的提出 ：文本文本多媒體通訊、實(shí)時(shí)通訊多媒體通訊、實(shí)時(shí)通訊視頻視頻帶寬；語(yǔ)音帶寬；語(yǔ)音實(shí)時(shí)；控制實(shí)時(shí)；控制實(shí)時(shí)實(shí)時(shí) 由于由于IP協(xié)議的無(wú)銜接特性和協(xié)議的無(wú)銜接特性和IP網(wǎng)絡(luò)松散的控制管理網(wǎng)絡(luò)松散的控制管理方式，方式，IP效力質(zhì)量效力質(zhì)量QoSQuality of Service研討研討面臨很大的挑戰(zhàn)。面臨很大的挑戰(zhàn)。第18章 互聯(lián)網(wǎng)效力質(zhì)量18.1 效力質(zhì)量QoS18.2 實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議18.3 實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議RTCP18.4 集成業(yè)務(wù)18.5 區(qū)分業(yè)務(wù)DiffServ18.1 效力質(zhì)量效力質(zhì)量QoS效力質(zhì)量效力質(zhì)量QoS是指網(wǎng)

2、絡(luò)在傳輸數(shù)據(jù)流時(shí)要求滿足的是指網(wǎng)絡(luò)在傳輸數(shù)據(jù)流時(shí)要求滿足的一系列效力懇求及實(shí)現(xiàn)這些懇求的機(jī)制。一系列效力懇求及實(shí)現(xiàn)這些懇求的機(jī)制。 衡量效衡量效力懇求的幾個(gè)目的：帶寬要求、傳輸延遲、延遲抖力懇求的幾個(gè)目的：帶寬要求、傳輸延遲、延遲抖動(dòng)、可靠性、喪失率、吞吐量等。其研討的目的是動(dòng)、可靠性、喪失率、吞吐量等。其研討的目的是有效提供端到端的效力質(zhì)量控制或保證。有效提供端到端的效力質(zhì)量控制或保證。 主要的主要的IP QoS技術(shù)有：技術(shù)有： 集成業(yè)務(wù)集成業(yè)務(wù)IntServ 區(qū)分業(yè)務(wù)區(qū)分業(yè)務(wù)DiffServ QoS路由路由 多協(xié)議標(biāo)簽交換多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS1. 集成業(yè)務(wù)集成業(yè)務(wù)IntServIntSe

3、rv的根本思想是在傳送數(shù)據(jù)之前，根據(jù)業(yè)務(wù)的根本思想是在傳送數(shù)據(jù)之前，根據(jù)業(yè)務(wù)的的QoS需求進(jìn)展網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留，從而為該數(shù)據(jù)流需求進(jìn)展網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留，從而為該數(shù)據(jù)流提供端到端的提供端到端的QoS保證。保證。用于非骨干網(wǎng)用于非骨干網(wǎng)IntServ雖然能提供QoS保證，但擴(kuò)展性較差。緣由在于：1IntServ任務(wù)方式是基于每個(gè)流的，需求保管大量與分組隊(duì)列數(shù)成正比的形狀信息。2資源預(yù)留協(xié)議RSVP的有效實(shí)施必需依賴于分組所經(jīng)過(guò)的途徑上的每個(gè)路由器。在骨干網(wǎng)上，業(yè)務(wù)流的數(shù)目能夠會(huì)很大，同時(shí)要求路由器的轉(zhuǎn)發(fā)速率很高，使得IntServ難于在骨干網(wǎng)上運(yùn)轉(zhuǎn)。 2. 區(qū)分業(yè)務(wù)DiffServDiffServ的根本思

4、想是將用戶的數(shù)據(jù)流按照效力質(zhì)量要求來(lái)劃分等級(jí)，任何用戶的數(shù)據(jù)流都可以自在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。區(qū)分業(yè)務(wù)只承諾相對(duì)的效力質(zhì)量，而不對(duì)任何用戶承諾詳細(xì)的效力質(zhì)量目的。用于骨干網(wǎng) DiffServ簡(jiǎn)化了信令，對(duì)業(yè)務(wù)流的分類粒度更粗。它簡(jiǎn)化了信令，對(duì)業(yè)務(wù)流的分類粒度更粗。它經(jīng)過(guò)會(huì)聚經(jīng)過(guò)會(huì)聚(aggregate)和逐跳行為和逐跳行為PHB(Per Hop Behavior)的方式來(lái)提供一定程度上的的方式來(lái)提供一定程度上的QoS保證。會(huì)保證。會(huì)聚的含義在于路由器可以把聚的含義在于路由器可以把QoS需求相近的各業(yè)務(wù)需求相近的各業(yè)務(wù)流看成一個(gè)大類，以減少調(diào)度算法所處置的隊(duì)列數(shù)；流看成一個(gè)大類，以減少調(diào)度算法所處置的隊(duì)列數(shù)

5、；PHB的含義在于逐跳的轉(zhuǎn)發(fā)方式，每個(gè)的含義在于逐跳的轉(zhuǎn)發(fā)方式，每個(gè)PHB對(duì)應(yīng)一對(duì)應(yīng)一種轉(zhuǎn)發(fā)方式或種轉(zhuǎn)發(fā)方式或QoS要求。要求。 區(qū)分業(yè)務(wù)只包含有限數(shù)量的業(yè)務(wù)級(jí)別，形狀信息的區(qū)分業(yè)務(wù)只包含有限數(shù)量的業(yè)務(wù)級(jí)別，形狀信息的數(shù)量少，因此實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，擴(kuò)展性較好。它的缺乏之?dāng)?shù)量少，因此實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，擴(kuò)展性較好。它的缺乏之處是很難提供基于流的端到端的質(zhì)量保證。目前，處是很難提供基于流的端到端的質(zhì)量保證。目前，區(qū)分業(yè)務(wù)是業(yè)界認(rèn)同的區(qū)分業(yè)務(wù)是業(yè)界認(rèn)同的IP骨干網(wǎng)的骨干網(wǎng)的QoS處理方案。處理方案。 3. QoS路由普通的路由器對(duì)一切的IP包都采用先來(lái)先處置First Come First Service FCFS的

6、任務(wù)方式，它盡最大努力將IP包送達(dá)目的地。但對(duì)IP包傳送的可靠性、延遲等不能提供任何保證。QoS路由根據(jù)多種不同的度量參數(shù)如帶寬、本錢、每一跳開(kāi)銷、時(shí)延、可靠性等來(lái)選擇路由，實(shí)現(xiàn)鏈路形狀信息發(fā)布、路由計(jì)算和路由表存儲(chǔ)等。優(yōu)點(diǎn)：QoS路由可以滿足業(yè)務(wù)的QoS要求，并提高了網(wǎng)絡(luò)的資源利用率。缺乏：QoS路由的計(jì)算非常復(fù)雜，添加了網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)銷，很難實(shí)現(xiàn)真正適用的QoS路由算法。4.多協(xié)議標(biāo)簽交換多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS多協(xié)議標(biāo)簽交換多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS根據(jù)分組首部的標(biāo)志，經(jīng)過(guò)根據(jù)分組首部的標(biāo)志，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)途徑控制來(lái)提供流會(huì)聚的帶寬管理，對(duì)于骨網(wǎng)絡(luò)途徑控制來(lái)提供流會(huì)聚的帶寬管理，對(duì)于骨干網(wǎng)，這是目前運(yùn)用最

7、普遍、實(shí)現(xiàn)性最強(qiáng)的一種干網(wǎng)，這是目前運(yùn)用最普遍、實(shí)現(xiàn)性最強(qiáng)的一種QoS機(jī)制。機(jī)制。以上四種以上四種QoS技術(shù)可以結(jié)合運(yùn)用。例如在中心網(wǎng)采技術(shù)可以結(jié)合運(yùn)用。例如在中心網(wǎng)采用用DiffServ，在接入網(wǎng)采用，在接入網(wǎng)采用IntServ，目前，目前MPLS與與DiffServ技術(shù)的結(jié)合最有能夠成為技術(shù)的結(jié)合最有能夠成為IP網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商首選的商首選的QoS方案。方案。18.2 實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議 實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTPReal-time Transport Protocol由由IETF作為作為RFC 1889發(fā)布，是針對(duì)多媒體效力數(shù)據(jù)發(fā)布，是針對(duì)多媒體效力數(shù)據(jù)流的一種傳輸協(xié)議，其目

8、的是提供時(shí)間信息和實(shí)現(xiàn)流的一種傳輸協(xié)議，其目的是提供時(shí)間信息和實(shí)現(xiàn)流同步。流同步。 RTP通常運(yùn)用通常運(yùn)用UDP來(lái)傳送數(shù)據(jù)，來(lái)傳送數(shù)據(jù)， RTP也可以在也可以在TCP或或ATM等其他協(xié)議之上任務(wù)。等其他協(xié)議之上任務(wù)。 當(dāng)運(yùn)用程序開(kāi)場(chǎng)一個(gè)當(dāng)運(yùn)用程序開(kāi)場(chǎng)一個(gè)RTP會(huì)話時(shí)將運(yùn)用兩個(gè)端口：會(huì)話時(shí)將運(yùn)用兩個(gè)端口：一個(gè)給一個(gè)給RTP，一個(gè)給實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議，一個(gè)給實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議RTCP。 RTP本身并不能為按順序傳送數(shù)據(jù)包提供可靠的傳本身并不能為按順序傳送數(shù)據(jù)包提供可靠的傳送機(jī)制，也不提供流量控制或擁塞控制，它依托送機(jī)制，也不提供流量控制或擁塞控制，它依托RTCP提供這些效力。提供這些效力。 RTP提供

9、端對(duì)端網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，適宜經(jīng)過(guò)組播和點(diǎn)提供端對(duì)端網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，適宜經(jīng)過(guò)組播和點(diǎn)播傳送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如視頻、音頻和仿真數(shù)據(jù)。播傳送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如視頻、音頻和仿真數(shù)據(jù)。 RTP沒(méi)有涉及資源預(yù)留和質(zhì)量保證等實(shí)時(shí)效力，沒(méi)有涉及資源預(yù)留和質(zhì)量保證等實(shí)時(shí)效力， RTCP擴(kuò)展數(shù)據(jù)傳輸以允許監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳送，提供最擴(kuò)展數(shù)據(jù)傳輸以允許監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳送，提供最小的控制和識(shí)別功能。小的控制和識(shí)別功能。 1. RTP首部格式首部格式 RTP數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包=定長(zhǎng)的定長(zhǎng)的RTP首部首部+不定長(zhǎng)的延續(xù)媒體數(shù)不定長(zhǎng)的延續(xù)媒體數(shù)據(jù)，其中據(jù)，其中RTP首部為首部為12字節(jié)，多媒體數(shù)據(jù)可以是編字節(jié)，多媒體數(shù)據(jù)可以是編碼數(shù)據(jù)。碼數(shù)據(jù)。V2位位P1位位

10、X1位位CC4位位M1位位PT7位位順序號(hào)順序號(hào)16位位時(shí)戳?xí)r戳同步源標(biāo)識(shí)（同步源標(biāo)識(shí)（SSRC）貢獻(xiàn)源標(biāo)識(shí)（貢獻(xiàn)源標(biāo)識(shí)（CSRC）貢獻(xiàn)源標(biāo)識(shí)（貢獻(xiàn)源標(biāo)識(shí)（CSRC）圖圖18-1 RTP格式格式2. RTP報(bào)文封裝報(bào)文封裝RTP協(xié)議普通運(yùn)轉(zhuǎn)在面向數(shù)據(jù)報(bào)的協(xié)議普通運(yùn)轉(zhuǎn)在面向數(shù)據(jù)報(bào)的UDP之上，它只之上，它只能提供無(wú)銜接的不可靠效力，幀喪失或出錯(cuò)都會(huì)降能提供無(wú)銜接的不可靠效力，幀喪失或出錯(cuò)都會(huì)降低多媒體信息質(zhì)量。圖低多媒體信息質(zhì)量。圖18-2表示表示RTP報(bào)文的封裝格報(bào)文的封裝格式。式。IP首部首部UDP首部首部 RTP首部首部數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)圖圖18-2 RTP報(bào)文封裝格式報(bào)文封裝格式3. RTP數(shù)據(jù)傳

11、輸RTP利用混合器和翻譯器完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸。一個(gè)典型的RTP包傳輸流程如圖18-3所示： S1 S2 混合器 1 翻譯器 混合器 2 R1 S3 S4 圖18-3 典型的RTP包傳輸流程其中其中S1，S2，S3，S4為數(shù)據(jù)源的發(fā)送端，為數(shù)據(jù)源的發(fā)送端，R1為最為最終終RTP包流的接納端。包流的接納端。4. RTP協(xié)議特點(diǎn)1輕量的傳輸協(xié)議RTP只提供端到端的實(shí)時(shí)媒體傳輸功能，并不提供機(jī)制來(lái)確保實(shí)時(shí)傳輸和效力質(zhì)量保證。2靈敏性傳輸協(xié)議與詳細(xì)的控制戰(zhàn)略分開(kāi)，傳輸協(xié)議本身只提供完成實(shí)時(shí)傳輸?shù)臋C(jī)制，開(kāi)發(fā)者可自主實(shí)現(xiàn)效率較高的算法與適宜的控制戰(zhàn)略。3協(xié)議獨(dú)立性RTP協(xié)議與下層協(xié)議無(wú)關(guān)。4平安性RTP協(xié)議

12、在設(shè)計(jì)上思索到平安功能，支持對(duì)數(shù)據(jù)加密和身份認(rèn)證功能。18.3 實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議RTCP 實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議RTCP(Real-time Transport Control Protocol)和和RTP一同提供流量控制和擁塞控一同提供流量控制和擁塞控制效力。制效力。 在在RTP會(huì)話期間，各參與者周期性地傳送會(huì)話期間，各參與者周期性地傳送RTCP包。包。RTCP包中含有已發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、喪失的數(shù)據(jù)包中含有已發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、喪失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量等統(tǒng)計(jì)資料，因此，效力器可以利用這些包的數(shù)量等統(tǒng)計(jì)資料，因此，效力器可以利用這些信息動(dòng)態(tài)地改動(dòng)傳輸速率，甚至改動(dòng)有效載荷

13、類型。信息動(dòng)態(tài)地改動(dòng)傳輸速率，甚至改動(dòng)有效載荷類型。 RTP和和RTCP配合運(yùn)用，它們能以有效的反響和最小配合運(yùn)用，它們能以有效的反響和最小的開(kāi)銷使傳輸效率最正確化，因此特別適宜傳送網(wǎng)的開(kāi)銷使傳輸效率最正確化，因此特別適宜傳送網(wǎng)上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。 RTCP功能功能RTCP主要具有以下四個(gè)方面的功能：主要具有以下四個(gè)方面的功能：1提供數(shù)據(jù)發(fā)布的質(zhì)量反響提供數(shù)據(jù)發(fā)布的質(zhì)量反響2提供提供RTP源耐久傳輸層標(biāo)識(shí)源耐久傳輸層標(biāo)識(shí)3控制傳輸速率控制傳輸速率4傳送最小銜接控制信息傳送最小銜接控制信息18.4 集成業(yè)務(wù)集成業(yè)務(wù) IntServ/RSVP效力模型定義在RFC 1633中，并且RFC 1

14、633將RSVP作為IntServ構(gòu)造中的主要信令協(xié)議，其主要目的是以資源預(yù)留的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)QoS保證。18.4.1 IntServ模型 IntServ的根本思想是在傳送數(shù)據(jù)之前，根據(jù)業(yè)務(wù)的QoS需求進(jìn)展網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留，從而為該數(shù)據(jù)流提供端到端的QoS保證。 應(yīng)應(yīng)用用 R RS SV VP P 分分類類器器 調(diào)調(diào)度度器器 設(shè)設(shè)置置消消息息 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù) R RS SV VP P 路路由由協(xié)協(xié)議議 策策略略控控制制 分分類類器器 調(diào)調(diào)度度器器 主主機(jī)機(jī) 路路由由器器 圖圖18-5 IntServ的根本元素及其相互關(guān)系的根本元素及其相互關(guān)系構(gòu)造上，構(gòu)造上，IntServ/RSVP效力模型主要由四個(gè)部分構(gòu)成

15、：效力模型主要由四個(gè)部分構(gòu)成：信令協(xié)議信令協(xié)議RSVP，接入控制器接入控制器admission control routines，分類器分類器classifier包調(diào)度器包調(diào)度器packet scheduler。實(shí)現(xiàn)：綜合效力需求一切路由器在控制途徑上處置每實(shí)現(xiàn)：綜合效力需求一切路由器在控制途徑上處置每個(gè)流的信令音訊并維護(hù)每個(gè)流的途徑形狀和資源預(yù)留個(gè)流的信令音訊并維護(hù)每個(gè)流的途徑形狀和資源預(yù)留形狀，在數(shù)據(jù)途徑上執(zhí)行流的分類、調(diào)度和緩沖區(qū)管形狀，在數(shù)據(jù)途徑上執(zhí)行流的分類、調(diào)度和緩沖區(qū)管理。理。 RSVP擔(dān)任以逐跳擔(dān)任以逐跳hop-by-hop方式建立或者撤除方式建立或者撤除每個(gè)流的資源預(yù)留軟形狀

16、每個(gè)流的資源預(yù)留軟形狀soft state，設(shè)置協(xié)議：，設(shè)置協(xié)議：動(dòng)態(tài)地保管資源。動(dòng)態(tài)地保管資源。 接入控制器將決議能否接受一個(gè)資源預(yù)留懇求，其根接入控制器將決議能否接受一個(gè)資源預(yù)留懇求，其根據(jù)是鏈路和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的資源運(yùn)用情況以及據(jù)是鏈路和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的資源運(yùn)用情況以及QoS懇求的懇求的詳細(xì)要求。詳細(xì)要求。 分類器那么對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包分類成傳輸流，分類器那么對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包分類成傳輸流，IntServ常常用的分類器是多字段用的分類器是多字段Multi-Field，MF分類器，當(dāng)分類器，當(dāng)路由器接納到數(shù)據(jù)包時(shí)，它根據(jù)數(shù)據(jù)包首部的多個(gè)字路由器接納到數(shù)據(jù)包時(shí)，它根據(jù)數(shù)據(jù)包首部的多個(gè)字段如段如5元組：源元組：源

17、IP地址，目的地址，目的IP地址，源端口號(hào)，地址，源端口號(hào)，目的端口號(hào)，傳輸協(xié)議，將數(shù)據(jù)包放入相應(yīng)的隊(duì)列目的端口號(hào)，傳輸協(xié)議，將數(shù)據(jù)包放入相應(yīng)的隊(duì)列中。中。 調(diào)度器那么根據(jù)不同的戰(zhàn)略對(duì)各個(gè)隊(duì)列中的數(shù)據(jù)包進(jìn)調(diào)度器那么根據(jù)不同的戰(zhàn)略對(duì)各個(gè)隊(duì)列中的數(shù)據(jù)包進(jìn)展調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)。展調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)。 IntServ的優(yōu)點(diǎn)有：的優(yōu)點(diǎn)有：1可以提供端到端的可以提供端到端的QoS保證。保證。2可以保證組播業(yè)務(wù)中網(wǎng)絡(luò)資源的有效分配和網(wǎng)可以保證組播業(yè)務(wù)中網(wǎng)絡(luò)資源的有效分配和網(wǎng)絡(luò)形狀的動(dòng)態(tài)改動(dòng)，以及組播成員的靈敏管理。絡(luò)形狀的動(dòng)態(tài)改動(dòng)，以及組播成員的靈敏管理。3適用于多媒體實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。適用于多媒體實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。IntServ的缺陷有：的

18、缺陷有：1擴(kuò)展性不好。擴(kuò)展性不好。2要求從發(fā)送端到接納端的一切路由器都支持要求從發(fā)送端到接納端的一切路由器都支持RSVP。3信令系統(tǒng)及信令系統(tǒng)及RSVP都較復(fù)雜，呵斥實(shí)現(xiàn)困難。都較復(fù)雜，呵斥實(shí)現(xiàn)困難。因此，因此，Intserv只適宜用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小、業(yè)務(wù)質(zhì)量要只適宜用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小、業(yè)務(wù)質(zhì)量要求較高的網(wǎng)絡(luò)。求較高的網(wǎng)絡(luò)。18.4.2 資源預(yù)留協(xié)議資源預(yù)留協(xié)議RSVP RSVP是集成業(yè)務(wù)的中心。這是一種信令協(xié)議，用來(lái)是集成業(yè)務(wù)的中心。這是一種信令協(xié)議，用來(lái)通知網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)預(yù)留資源。假設(shè)資源預(yù)留失敗，通知網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)預(yù)留資源。假設(shè)資源預(yù)留失敗，RSVP協(xié)議會(huì)向主機(jī)發(fā)回回絕音訊。協(xié)議會(huì)向主機(jī)發(fā)回回絕音訊。1

19、. RSVP任務(wù)原理任務(wù)原理IntServ/RSVP效力模型對(duì)傳統(tǒng)因特網(wǎng)體系構(gòu)造的擴(kuò)展，效力模型對(duì)傳統(tǒng)因特網(wǎng)體系構(gòu)造的擴(kuò)展，主要包括在路由器中保管業(yè)務(wù)流形狀信息以及明確主要包括在路由器中保管業(yè)務(wù)流形狀信息以及明確的形狀建立機(jī)制。這種模型有效地集成了各種實(shí)時(shí)的形狀建立機(jī)制。這種模型有效地集成了各種實(shí)時(shí)運(yùn)用和非實(shí)時(shí)運(yùn)用。運(yùn)用和非實(shí)時(shí)運(yùn)用。 RSVP是一種提供預(yù)留設(shè)置和控制以實(shí)現(xiàn)綜合效力是一種提供預(yù)留設(shè)置和控制以實(shí)現(xiàn)綜合效力的復(fù)雜協(xié)議。的復(fù)雜協(xié)議。 RSVP協(xié)議允許運(yùn)用程序?yàn)樗鼈兊臄?shù)據(jù)流保管帶寬。協(xié)議允許運(yùn)用程序?yàn)樗鼈兊臄?shù)據(jù)流保管帶寬。主機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)流的特性運(yùn)用這個(gè)協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)懇求保主機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)流的特性

20、運(yùn)用這個(gè)協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)懇求保管一個(gè)特定量的帶寬，路由器也運(yùn)用管一個(gè)特定量的帶寬，路由器也運(yùn)用RSVP協(xié)議轉(zhuǎn)協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)帶寬懇求。發(fā)帶寬懇求。 為了執(zhí)行為了執(zhí)行RSVP協(xié)議，在接納端、發(fā)送端和路由器協(xié)議，在接納端、發(fā)送端和路由器中都必需有執(zhí)行中都必需有執(zhí)行RSVP協(xié)議的軟件。協(xié)議的軟件。 RSVP的兩個(gè)主要特性是：的兩個(gè)主要特性是：1保管組播樹(shù)上的帶寬，單播是一個(gè)特殊情況。保管組播樹(shù)上的帶寬，單播是一個(gè)特殊情況。2接納端導(dǎo)向，也就是接納端啟動(dòng)和維護(hù)資源的保接納端導(dǎo)向，也就是接納端啟動(dòng)和維護(hù)資源的保管。管。圖圖18-6闡明上述兩個(gè)特性。圖中給出了組播樹(shù)，它的闡明上述兩個(gè)特性。圖中給出了組播樹(shù)，它的數(shù)據(jù)流向

21、是從樹(shù)的頂部到六個(gè)主機(jī)。雖然數(shù)據(jù)源來(lái)數(shù)據(jù)流向是從樹(shù)的頂部到六個(gè)主機(jī)。雖然數(shù)據(jù)源來(lái)自發(fā)送端，但保管音訊那么發(fā)自接納端。自發(fā)送端，但保管音訊那么發(fā)自接納端。當(dāng)路由器向上給發(fā)送端轉(zhuǎn)發(fā)保管音訊時(shí)，路由器可以當(dāng)路由器向上給發(fā)送端轉(zhuǎn)發(fā)保管音訊時(shí)，路由器可以合并來(lái)自下面的保管音訊。合并來(lái)自下面的保管音訊。 主機(jī) MR1 MR2 合并保留 保留消息 保留消息 數(shù)據(jù)流 廣播路由器 圖18-6 RSVP特性2. RSVP優(yōu)缺陷優(yōu)缺陷RSVP的優(yōu)點(diǎn)：的優(yōu)點(diǎn)：1良好的兼容性。良好的兼容性。RSVP設(shè)計(jì)時(shí)思索到了與非設(shè)計(jì)時(shí)思索到了與非RSVP網(wǎng)絡(luò)兼容的問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)兼容的問(wèn)題。2軟形狀機(jī)制。軟形狀機(jī)制。RSVP軟形狀機(jī)制提

22、供了一種節(jié)點(diǎn)從軟形狀機(jī)制提供了一種節(jié)點(diǎn)從缺點(diǎn)中恢復(fù)的自我穩(wěn)定機(jī)制；同時(shí)防止了由于各種網(wǎng)缺點(diǎn)中恢復(fù)的自我穩(wěn)定機(jī)制；同時(shí)防止了由于各種網(wǎng)絡(luò)緣由導(dǎo)致的反復(fù)約定資源的問(wèn)題；預(yù)留形狀不刷新絡(luò)緣由導(dǎo)致的反復(fù)約定資源的問(wèn)題；預(yù)留形狀不刷新那么超時(shí)。那么超時(shí)。3接納端約定方式。使其可以適用于組播中存在大接納端約定方式。使其可以適用于組播中存在大量接納者的情況，同時(shí)可以提高網(wǎng)絡(luò)的資源利用率。量接納者的情況，同時(shí)可以提高網(wǎng)絡(luò)的資源利用率。RSVP的缺陷：的缺陷： RSVP的操作依托周期性的不可靠的音訊交換，的操作依托周期性的不可靠的音訊交換，假設(shè)在約定的建立階段丟掉約定音訊，那么將導(dǎo)假設(shè)在約定的建立階段丟掉約定音

23、訊，那么將導(dǎo)致很長(zhǎng)的銜接建立時(shí)延。致很長(zhǎng)的銜接建立時(shí)延。RSVP的約定方法本身的約定方法本身就對(duì)就對(duì)RSVP的可擴(kuò)展性構(gòu)成損害，由于的可擴(kuò)展性構(gòu)成損害，由于RSVP需求需求在路由器的數(shù)據(jù)途徑在路由器的數(shù)據(jù)途徑(調(diào)度，緩存管理等調(diào)度，緩存管理等)和控制和控制途徑途徑(RSVP形狀形狀)同時(shí)堅(jiān)持流的形狀。同時(shí)堅(jiān)持流的形狀。18.5 區(qū)分業(yè)務(wù)區(qū)分業(yè)務(wù)DiffServ DiffServ是一個(gè)來(lái)源于是一個(gè)來(lái)源于IntServ，但相對(duì)簡(jiǎn)單、粗劃分，但相對(duì)簡(jiǎn)單、粗劃分的控制系統(tǒng)，的控制系統(tǒng)，DiffServ使大型網(wǎng)絡(luò)具有了可擴(kuò)展性。使大型網(wǎng)絡(luò)具有了可擴(kuò)展性。 18.5.1 區(qū)分業(yè)務(wù)區(qū)分業(yè)務(wù)DiffServ模

24、型模型 1. DiffServ體系構(gòu)造體系構(gòu)造 DiffServ體系構(gòu)造主要由體系構(gòu)造主要由QoS資源戰(zhàn)略管理器、邊緣資源戰(zhàn)略管理器、邊緣器件模塊和中心器件模塊三個(gè)部件構(gòu)成。器件模塊和中心器件模塊三個(gè)部件構(gòu)成。 1區(qū)和區(qū)域區(qū)和區(qū)域DiffServ中的區(qū)域中的區(qū)域A、B分別為普通客戶網(wǎng)絡(luò)和分別為普通客戶網(wǎng)絡(luò)和DiffServ區(qū)域區(qū)域(DiffServ Domain)。幾個(gè)。幾個(gè)DiffServ區(qū)域可組成區(qū)域可組成DiffServ區(qū)區(qū)(DiffServ Region)。DiffServ區(qū)域的入口對(duì)區(qū)域的入口對(duì)進(jìn)入該區(qū)域的業(yè)務(wù)量進(jìn)展調(diào)理，使其符合業(yè)務(wù)控制進(jìn)入該區(qū)域的業(yè)務(wù)量進(jìn)展調(diào)理，使其符合業(yè)務(wù)控制協(xié)

25、議協(xié)議TCA，同時(shí)，同時(shí)DiffServ區(qū)域之間存在效力級(jí)別協(xié)議區(qū)域之間存在效力級(jí)別協(xié)議Service Level Agreement，SLA。2QoS資源管理器資源管理器DiffServ允許允許ISP規(guī)定規(guī)定QoS戰(zhàn)略，這些戰(zhàn)略從戰(zhàn)略，這些戰(zhàn)略從QoS戰(zhàn)略戰(zhàn)略管理器下載到邊緣模塊和中心模塊中實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)功管理器下載到邊緣模塊和中心模塊中實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)功能。能。 3邊緣模塊邊緣模塊 普通路由器或網(wǎng)關(guān)上添加粗略劃分業(yè)務(wù)流便成為邊緣普通路由器或網(wǎng)關(guān)上添加粗略劃分業(yè)務(wù)流便成為邊緣模塊，執(zhí)行一切流的分類、計(jì)量和標(biāo)志等功能。模塊，執(zhí)行一切流的分類、計(jì)量和標(biāo)志等功能。4中心模塊中心模塊 DiffServ的中心路

26、由器屬于內(nèi)部子網(wǎng)，采用一致的的中心路由器屬于內(nèi)部子網(wǎng)，采用一致的PHB進(jìn)展簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，不用思索流的形狀信進(jìn)展簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，不用思索流的形狀信息。息。2. DiffServ任務(wù)過(guò)程任務(wù)過(guò)程 區(qū)分業(yè)務(wù)區(qū)分業(yè)務(wù)DiffServ任務(wù)流程如圖任務(wù)流程如圖18-7所示：所示：1用戶首先與用戶首先與ISP簽定一個(gè)效力等級(jí)協(xié)議簽定一個(gè)效力等級(jí)協(xié)議SLA，明確所支持的業(yè)務(wù)級(jí)別等。明確所支持的業(yè)務(wù)級(jí)別等。2標(biāo)志本人的差分編碼標(biāo)志標(biāo)志本人的差分編碼標(biāo)志DSCPDifferentiated Services Code Point以指定以指定QoS的效力，也可以讓邊緣路由器根據(jù)多字段的效力，也可以讓邊緣路由器

27、根據(jù)多字段MF分類分類來(lái)標(biāo)志。來(lái)標(biāo)志。3在在ISP的入口，數(shù)據(jù)包被分類、計(jì)量、標(biāo)志。的入口，數(shù)據(jù)包被分類、計(jì)量、標(biāo)志。在邊緣路由器，一切的分類規(guī)那么均根據(jù)在邊緣路由器，一切的分類規(guī)那么均根據(jù)SLA。 邊邊緣緣路路由由器器 核核心心路路由由器器 分分類類 計(jì)計(jì)量量/ /統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì) 標(biāo)標(biāo)記記 按按 D DS SC CP P 分分類類 閥閥值值丟丟棄棄/ /優(yōu)優(yōu)先先調(diào)調(diào)度度 圖圖18-7 區(qū)分業(yè)務(wù)區(qū)分業(yè)務(wù)DiffServ任務(wù)流程任務(wù)流程3. DiffServ研討熱點(diǎn)研討熱點(diǎn) 目前目前DiffServ領(lǐng)域的研討熱點(diǎn)包括領(lǐng)域的研討熱點(diǎn)包括DiffServ與與IntServ的結(jié)合、的結(jié)合、DiffServ組

28、播支持、對(duì)組播支持、對(duì)DiffServ的的性能模型分析和數(shù)值分析以及帶寬分配的公平性性能模型分析和數(shù)值分析以及帶寬分配的公平性保證等問(wèn)題。保證等問(wèn)題。 DiffServ可以與可以與IntServ結(jié)合起來(lái)以提供端到端的結(jié)合起來(lái)以提供端到端的QoS機(jī)制，目前曾經(jīng)提出的典型的研討方案和實(shí)機(jī)制，目前曾經(jīng)提出的典型的研討方案和實(shí)現(xiàn)機(jī)制有：面向現(xiàn)機(jī)制有：面向SCore(Scalable Core)的的“動(dòng)態(tài)分動(dòng)態(tài)分組形狀組形狀(DPS)方案；基于三種優(yōu)先級(jí)別的帶寬保方案；基于三種優(yōu)先級(jí)別的帶寬保證型效力證型效力(BGS)機(jī)制；在機(jī)制；在DiffServ的網(wǎng)絡(luò)中結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)中結(jié)合RSVP協(xié)議提供資源預(yù)留和協(xié)議

29、提供資源預(yù)留和QoS保證機(jī)制。保證機(jī)制。 DiffServ域中支持組播問(wèn)題也日益突出。由于域中支持組播問(wèn)題也日益突出。由于DiffServ的體系構(gòu)造是基于單播的，如何使的體系構(gòu)造是基于單播的，如何使DiffServ支持組播必然會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，目前一種較為簡(jiǎn)單支持組播必然會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，目前一種較為簡(jiǎn)單的方法是在組播路由表的每個(gè)輸出鏈路條目中參與的方法是在組播路由表的每個(gè)輸出鏈路條目中參與一項(xiàng)一項(xiàng)DSCP，再加上一定的管理機(jī)制。，再加上一定的管理機(jī)制。DiffServ中還有一個(gè)很大的問(wèn)題就是公平性問(wèn)題，中還有一個(gè)很大的問(wèn)題就是公平性問(wèn)題，由于由于DiffServ網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部處置的對(duì)象是流聚集而非微網(wǎng)

30、絡(luò)內(nèi)部處置的對(duì)象是流聚集而非微流，一致聚集中各微流共享帶寬資源，流特性的不流，一致聚集中各微流共享帶寬資源，流特性的不同必然呵斥對(duì)資源搶占所帶來(lái)的不公平。同必然呵斥對(duì)資源搶占所帶來(lái)的不公平。 DiffServ研討的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)是內(nèi)部路由的研討的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)是內(nèi)部路由的PHB實(shí)現(xiàn)，包括實(shí)時(shí)性和喪失控制以及對(duì)帶寬的利實(shí)現(xiàn)，包括實(shí)時(shí)性和喪失控制以及對(duì)帶寬的利用率，重點(diǎn)是研討和實(shí)現(xiàn)理想的隊(duì)列調(diào)度和隊(duì)列管用率，重點(diǎn)是研討和實(shí)現(xiàn)理想的隊(duì)列調(diào)度和隊(duì)列管理機(jī)制。理機(jī)制。18.5.2 DS字段字段區(qū)分業(yè)務(wù)區(qū)分業(yè)務(wù)DiffServ主要經(jīng)過(guò)兩個(gè)機(jī)制來(lái)完成不同主要經(jīng)過(guò)兩個(gè)機(jī)制來(lái)完成不同QoS業(yè)業(yè)務(wù)要求的分類：務(wù)要求的分類：DS標(biāo)志和一個(gè)包轉(zhuǎn)發(fā)處置庫(kù)的集合標(biāo)