QoS在高清視頻會商系統(tǒng)中的應(yīng)用

楊 柳

（新疆巴州氣象局 新疆 841000）

0 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及視頻會議技術(shù)的迅速發(fā)展，普通的視頻會議系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足人們對通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各類“面對面”交流的需求。氣象部門面對日益增多的災(zāi)害性天氣和重大突發(fā)事件，視頻會商系統(tǒng)不但承擔(dān)著每日一次的日常天氣會商，還承擔(dān)各類會議及業(yè)務(wù)培訓(xùn)，使我們對視頻會議的質(zhì)量有了更高的要求。

1 高清視頻會商系統(tǒng)效果及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

高清視頻會商系統(tǒng)支持1024p的視頻標(biāo)準(zhǔn)、H.264編碼等技術(shù)，實現(xiàn)在有限的帶寬條件下的圖像、聲音及雙流的高保真?zhèn)鬏?，提高與會人員的溝通、交流的效率。但同時該系統(tǒng)需傳送的信息量大，要求保證通信網(wǎng)絡(luò)帶寬及質(zhì)量才能滿足大信息量的實時傳送，實現(xiàn)高清效果的實時交流。

巴州氣象局為了適應(yīng)業(yè)務(wù)需求，將普通的視頻會商系統(tǒng)升級為高清視頻會商系統(tǒng)，但升級后會議出現(xiàn)不同程度的圖像誤碼、時延、網(wǎng)絡(luò)丟包等問題。巴州氣象局與新疆氣象局的連接通信線路為6M MSTP，使用博達(dá)3800為主路由器，具有QoS機(jī)制設(shè)定功能。利用3800路由器的QoS策略配置，進(jìn)行有效的帶寬管理，解決高清視頻會商系統(tǒng)存在的問題。

2 QoS的基本概念

QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）是指一個網(wǎng)絡(luò)能夠利用各種各樣的基礎(chǔ)技術(shù)向選定的網(wǎng)絡(luò)通信提供更好的服務(wù)的能力，用來解決網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞等問題的一種技術(shù)。在正常情況下，如果網(wǎng)絡(luò)只用于特定的、無時間限制的應(yīng)用系統(tǒng)，并不需要QoS，比如Web、E-mail應(yīng)用等，但是對關(guān)鍵應(yīng)用和多媒體應(yīng)用就十分必要。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)過載或擁塞時，QoS 能確保重要業(yè)務(wù)量不受延遲或丟棄，同時保證網(wǎng)絡(luò)的高效運行。

QoS支持三種類型的服務(wù)模型：盡力而為服務(wù)（Best-Effort Service）、集成服務(wù)（Integrated Service）、區(qū)分式服務(wù)（Differentiated Service）。QoS的各種排隊算法是實現(xiàn)QoS的重要保證。集成服務(wù)是一種復(fù)合的服務(wù)模型，它能夠適應(yīng)多種QoS需求。在這種模型中，應(yīng)用在發(fā)送數(shù)據(jù)以前通過QoS信令向網(wǎng)絡(luò)申請一種特殊類型的服務(wù)。這個請求主要是為了網(wǎng)絡(luò)通知該應(yīng)用的通信的概況，并且申請某種特殊類型的服務(wù)，這種服務(wù)可以滿足它的帶寬和延時需求。為了實現(xiàn)這個目的，博達(dá)3800路由器QoS提供了加權(quán)公平排隊（Weighted Fair Queuing，簡寫為WFQ）。

3 QoS配置及實現(xiàn)

6 M MSTP線路承擔(dān)著視頻會商、日常辦公、各類資料報文等數(shù)據(jù)的傳輸，為保障高清視頻會商系統(tǒng)的音、視頻能達(dá)到較好的效果，給視頻會商系統(tǒng)分配2M帶寬，剩余帶寬用于其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸，采用加權(quán)公平排隊算法實現(xiàn)QoS。

3.1 加權(quán)公平排隊（W eighted Fair Queueing）

加權(quán)公平排隊（簡寫 WFQ）是一個自動的時序安排方法，它對所有的網(wǎng)絡(luò)通信都提供了公平的帶寬分配方案。WFQ把優(yōu)先權(quán)或者權(quán)重應(yīng)用到確定的通信上以把通信劃分成會話，并且決定每一個會話相對于其他的會話來說可擁有多少帶寬。WFQ是基于數(shù)據(jù)流的算法，它能夠把高優(yōu)先級通信調(diào)度到隊列的前端來減少響應(yīng)時間，同時也能夠在高帶寬數(shù)據(jù)流中公平地分享剩余的帶寬?；跀?shù)據(jù)包報頭的編址，WFQ可以把通信劃分成不同的數(shù)據(jù)流。由于大部分通信都是IP數(shù)據(jù)。所以基于IP頭部的各個字段（源和目的地址，源和目的端口，協(xié)議類型以及TOS）對數(shù)據(jù)包進(jìn)行分類。在進(jìn)行傳輸以前，WFQ把各種會話的數(shù)據(jù)包放置在公平排隊中。數(shù)據(jù)包從這些公平排隊中移走的順序取決于每一個抵達(dá)數(shù)據(jù)包的最后一位所表示的傳送虛擬時間。

3.2 配置實施

在博達(dá)3800路由器上進(jìn)行具體配置，分為以下幾個步驟：

（1）定義名為11的數(shù)據(jù)流分類，并調(diào)用video的訪問列表。

class-map 11 match access-group video

（2）創(chuàng)建名為video的擴(kuò)展訪問列表，允許各地州的視頻終端到區(qū)局MCU地址的訪問。

ip access-list extended video

permit ip 172.23.190.254 255.255.255.255 172.23.163.214 255.255.255.255

（3）創(chuàng)建名為1的QoS策略，調(diào)用名為11的數(shù)據(jù)流分類，保障視頻傳輸帶寬為2M。

policy-map 1

class 11

priority 256

（4）將QoS應(yīng)用到連接區(qū)局MSTP鏈路的以太網(wǎng)接口上。

interface GigaEthernet0/1

fair-queue

service-policy output 1

4 結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)人員在博達(dá)3800路由器上進(jìn)行QoS配置后，誤碼、時延、網(wǎng)絡(luò)丟包等問題基本解決，高清視頻會商系統(tǒng)的音、視頻效果均有明顯的提高，為提高氣象防災(zāi)減災(zāi)和重大突發(fā)事件的預(yù)報服務(wù)水平提供了高效、穩(wěn)定的技術(shù)支撐。

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