新時(shí)期背景下基于網(wǎng)絡(luò)QoS的傳輸建設(shè)模式標(biāo)準(zhǔn)化研究

藍(lán)培標(biāo)

（廣東長高通信服務(wù)有限公司）

新時(shí)期背景下基于網(wǎng)絡(luò)QoS的傳輸建設(shè)模式標(biāo)準(zhǔn)化研究

藍(lán)培標(biāo)

（廣東長高通信服務(wù)有限公司）

傳統(tǒng)的IP技術(shù)對(duì)日益發(fā)展的電信業(yè)務(wù)以及運(yùn)載需要不能有效滿足，對(duì)傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效改造具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文將闡述對(duì)QoS的相關(guān)概述、IPQoS的技術(shù)模型以及QoS流量管理技術(shù)等，并對(duì)要點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)分析，進(jìn)行得出QoS傳輸建設(shè)模式建設(shè)的一般標(biāo)準(zhǔn)。

QoS；技術(shù)模型；流量管理技術(shù)

從電信業(yè)務(wù)發(fā)展角度出發(fā)，電信行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈，用戶對(duì)業(yè)務(wù)的體驗(yàn)要求也更高。而僅僅通過對(duì)不同業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)加大投資力度、擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)模等硬件設(shè)施投入，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)當(dāng)前電信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。因此，實(shí)現(xiàn)某些應(yīng)用以及不同用戶的不同級(jí)別保障，從而有效實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量服務(wù)的QoS，并結(jié)合SLA的相關(guān)執(zhí)行模式，運(yùn)營商才能夠降低建設(shè)投入與運(yùn)維成本，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)近期與遠(yuǎn)期盈利。

1 QoS的基本概述

QoS（Quality of Service）即服務(wù)質(zhì)量的概念，擴(kuò)展延伸出來即是指跨越多種底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的IP網(wǎng)絡(luò)之上，例如FR、ATM、Etjernet、SDH等，以為特定的業(yè)務(wù)提供其所需要的基本服務(wù)。QoS所包含的內(nèi)容復(fù)雜多樣，例如帶寬、時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)等等，而每一種業(yè)務(wù)都會(huì)對(duì)QoS進(jìn)行一種特定的需要，但每種指標(biāo)卻不盡相同，繼而對(duì)IPQoS進(jìn)行衡量的標(biāo)準(zhǔn)也有所差異。下面簡(jiǎn)單介紹接種衡量標(biāo)準(zhǔn)：

1.1 可用帶寬

可用寬帶即是指兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的特定應(yīng)用業(yè)務(wù)流的基本平均速率，其主要是衡量用戶從網(wǎng)絡(luò)所取得業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的基本能力。例如，針對(duì)于視頻業(yè)務(wù)而言，當(dāng)可用帶寬低于視頻源的編碼速率時(shí)，其基本的圖像質(zhì)量就無從獲得保證。因此，所有的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)對(duì)于帶寬都具有一定的要求，以此保證業(yè)務(wù)的正常、有效進(jìn)行[2]。

1.2 時(shí)延

時(shí)延通俗來講是網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間傳送數(shù)據(jù)的平均往返時(shí)間，而運(yùn)營商所有的實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)都會(huì)時(shí)延有著較高的要求，以此提高用戶體驗(yàn)。例如，Vo IP業(yè)務(wù)就要求將時(shí)延控制在200ms以內(nèi)，其原因就在于當(dāng)時(shí)延大于400ms時(shí)，通話質(zhì)量將會(huì)急劇下降。需要注意的是時(shí)延的變化，例如流媒體業(yè)務(wù)會(huì)通過適當(dāng)?shù)木彺嬉詼p少時(shí)延抖動(dòng)對(duì)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)的影響，因此需要對(duì)時(shí)延進(jìn)行有效控制。

1.3 丟包率

丟包率是指在數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中所丟失的報(bào)文百分比，以此來有效衡量網(wǎng)絡(luò)正確時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)用戶數(shù)據(jù)所具備的能力。在運(yùn)營商所發(fā)展的業(yè)務(wù)中，每種業(yè)務(wù)對(duì)丟包的敏感性是有很大不同的，在多媒體業(yè)務(wù)中，丟包通常都是導(dǎo)致傳輸圖像質(zhì)量出現(xiàn)嚴(yán)重惡化的最為根本原因，即使少量的丟包就會(huì)使圖像出現(xiàn)馬賽克的現(xiàn)象。

1.4 誤碼率

誤碼率是指在網(wǎng)絡(luò)傳輸中報(bào)文出現(xiàn)錯(cuò)誤的百分比，其對(duì)于加密業(yè)務(wù)的影響最大。除此之外，QoS還有可能都會(huì)包含其他的一些指標(biāo)，例如網(wǎng)絡(luò)的可用性等等，指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化是對(duì)業(yè)務(wù)質(zhì)量的一種技術(shù)化描述，而針對(duì)于運(yùn)營商所發(fā)布的不同業(yè)務(wù)，QoS在缺乏必要的保障時(shí)，其業(yè)務(wù)表象是不盡相同的。

2 IPQoS的模型建設(shè)分析

2.1 差分服務(wù)模型建設(shè)（Diff Serv）

差分服務(wù)模型建設(shè)（Diff Serv）的基本原則是：在網(wǎng)絡(luò)邊界中，數(shù)據(jù)流按照QoS要求進(jìn)行簡(jiǎn)單的額數(shù)據(jù)分類，以此將不同的類在內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)中，每次轉(zhuǎn)發(fā)都會(huì)表現(xiàn)出不同的轉(zhuǎn)發(fā)特性。在差分服務(wù)模型的體系中，用戶可以對(duì)標(biāo)記分組的DS域進(jìn)行不同層次的服務(wù)。DS域的前六位都可以稱之為DS編碼點(diǎn)，以此具有相同的DSCP值的組合稱之為BA（Behaviour Aggregate）。

在提供QoS的相關(guān)服務(wù)時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)邊界器與內(nèi)部的路由器相關(guān)功能都會(huì)有所側(cè)重，并類似結(jié)合成一個(gè)整體進(jìn)行相互協(xié)作[3]。差分服務(wù)模型將較為復(fù)雜的流分類以及流量控制都會(huì)推至邊界路由器來完成。區(qū)域內(nèi)部的路由器只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的流分類，邊界路由器則會(huì)進(jìn)行相對(duì)復(fù)雜的流分類，流量的接入速率相關(guān)監(jiān)管，訪問的控制等等。

2.2 集成服務(wù)模型（Diffserv/RSVP）

集成服務(wù)模型的基本設(shè)計(jì)原則是：在Best Effort服務(wù)模式之上，對(duì)一系列的擴(kuò)展特性進(jìn)行有效定義，以此對(duì)業(yè)務(wù)的QoS需求采取網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留的方式，以此為每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接提供以應(yīng)用為基礎(chǔ)的QoS。另外，在信令協(xié)議中，每個(gè)路由器所創(chuàng)建以及維護(hù)特定流的狀態(tài)，都是為有效滿足網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基本需要，通過這種方式為運(yùn)營商的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)提供點(diǎn)到點(diǎn)的QoS基本保障[4]。

集成服務(wù)模型能夠?qū)γ總€(gè)業(yè)務(wù)流的基本服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行區(qū)分與保障，從而為IP網(wǎng)絡(luò)提供更加細(xì)致化的服務(wù)質(zhì)量相關(guān)分區(qū)。但是，集成服務(wù)模型在實(shí)施中，要求在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，都需要對(duì)每個(gè)流提供相當(dāng)?shù)挠?jì)算處理量，也就衍生出了很多問題，包括端到端的信令、策略控制以及調(diào)度業(yè)務(wù)的流量[5]。同時(shí)，隨著集成服務(wù)流數(shù)量的增加，其信令的處理以及存儲(chǔ)都會(huì)對(duì)路由器的資源消耗造成快速的增加，也會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)管理日益復(fù)雜化，因此此種模型在未來發(fā)展前景不容樂觀，其本身的擴(kuò)展性較差都不被業(yè)界人士看好。

3 QoS的流量管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3.1 標(biāo)記與分類

流分類將會(huì)采用一定的規(guī)則對(duì)符合某類特征的報(bào)文進(jìn)行有效識(shí)別，進(jìn)而有區(qū)別進(jìn)行服務(wù)的基礎(chǔ)與前提。標(biāo)記需要將IP報(bào)文中的IP優(yōu)先級(jí)或者是DSCP進(jìn)行有效設(shè)置。在對(duì)網(wǎng)絡(luò)邊界進(jìn)行報(bào)文的相關(guān)分類時(shí)，可以對(duì)IP頭的TOS字段中的優(yōu)先級(jí)或者是DSCP進(jìn)行設(shè)置，這樣就可以直接采用IP優(yōu)先級(jí)作為分類的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 流量監(jiān)管

為有效使有限的網(wǎng)絡(luò)資源在可利用范圍內(nèi)發(fā)揮出最大的效用，以此使用戶獲得更好的體驗(yàn)，需要采取措施對(duì)用戶的流量進(jìn)行限制[6]。而如果部采取相關(guān)手段，只會(huì)使網(wǎng)絡(luò)更加的擁擠，甚至不堪重負(fù)。流量監(jiān)管TP的有效應(yīng)用是對(duì)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的某一流量規(guī)格進(jìn)行監(jiān)督，將其限制在一個(gè)科學(xué)的范圍之內(nèi)，而對(duì)于超出的部分流量采取相關(guān)措施，以此有效保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)以及運(yùn)營商的利益。

3.3 擁塞管理

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)單元中分組達(dá)到的速度超過該接口發(fā)送分組的速度時(shí)，就會(huì)在該接口上發(fā)生擁堵。而如果沒有采取足夠的空間存儲(chǔ)方式對(duì)這些分組進(jìn)行保存，就會(huì)對(duì)其中的一部分造成損失，導(dǎo)致丟失或者是不可恢復(fù)，繼而導(dǎo)致惡性循環(huán)。在實(shí)際應(yīng)用中，采取排隊(duì)技術(shù)，使用一個(gè)隊(duì)列算法對(duì)流量進(jìn)行分類后，采用某種特殊的優(yōu)先級(jí)算法將此種流量分別發(fā)送出去。例如，常用的隊(duì)列調(diào)度機(jī)制有先入先出隊(duì)列、優(yōu)先隊(duì)列以及定制隊(duì)列方式等。

4 結(jié)語

在實(shí)際的應(yīng)用中，運(yùn)營商更應(yīng)該結(jié)合當(dāng)前QoS發(fā)展的最新成果，結(jié)合自身的實(shí)際情況后，進(jìn)行總體上的部署。在城域網(wǎng)中，依據(jù)所擁有或者所預(yù)選設(shè)備的支持能力以及特性，同時(shí)結(jié)合業(yè)務(wù)的QoS基本需求，科學(xué)選擇IPQoS技術(shù)，從而更大程度上節(jié)約建設(shè)成本，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸?shù)男?。在未來的發(fā)展中，QoS也將會(huì)成為更多產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共識(shí)。

[1]孫海濤.通信接入網(wǎng)建設(shè)中GPON的應(yīng)用[J].中國新通信，2014（3）：8.

[2]成慧清.論述PTN網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳輸網(wǎng)發(fā)展的重要意義[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014（36）：7064～7065.

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TP393.0

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1004-7344（2016）26-0275-02

2016-9-3