多業(yè)務(wù)承載環(huán)境下寬帶IP 城域網(wǎng)QοS 部署方案分析

邵 強(qiáng)，何江邊

（廣州杰賽科技股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

從現(xiàn)階段中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，寬帶IP城域網(wǎng)屬于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流量的主要承載體，因此其服務(wù)質(zhì)量將直接影響到廣大用戶的使用體驗(yàn)。同時(shí)，隨著人們對(duì)各類業(yè)務(wù)使用需求的增加，寬帶IP城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)承載環(huán)境也不再單一，逐漸朝著多業(yè)務(wù)承載的環(huán)境轉(zhuǎn)變?；诖吮尘?，為給人們提供更為良好的寬帶服務(wù)，QοS部署方案研究成為電信運(yùn)營(yíng)商重點(diǎn)關(guān)注的問題之一[1]。

1 寬帶IP城域網(wǎng)和QoS模型概述

1.1 寬帶IP城域網(wǎng)

寬帶IP城域網(wǎng)屬于當(dāng)前國內(nèi)運(yùn)營(yíng)商采用的主體網(wǎng)絡(luò)形式，其主要以本地網(wǎng)作為基礎(chǔ)進(jìn)行布置，有著承上啟下的作用，屬于二層接入網(wǎng)和IP骨干網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)寬帶IP城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，一般具有三層網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)，一層核心層和兩層業(yè)務(wù)控制層。其中，核心層主要起到數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)功能，并將寬帶IP城域網(wǎng)與IP骨干網(wǎng)的出口進(jìn)行連接；兩層業(yè)務(wù)控制層主要分為BRAS設(shè)備和SR設(shè)備[2]。從當(dāng)前寬帶IP城域網(wǎng)承接業(yè)務(wù)的實(shí)際情況來看，表現(xiàn)出多樣性特征，家裝寬帶、WLAN、IPTV、固話、專線等都屬于寬帶IP城域網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)范圍。在承載多樣化的業(yè)務(wù)形式過程中，自然對(duì)寬帶IP城域網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量提出更高的要求。

1.2 QoS模型

對(duì)當(dāng)前寬帶IP城域網(wǎng)常用的QοS模型進(jìn)行分類，主要可以分為三種類型：綜合服務(wù)模型（InetServ模型）、區(qū)分服務(wù)模型（Diff Serv模型）、盡力而為模型（Best Effοrt模型）。對(duì)三種服務(wù)模型進(jìn)行劃分和比較，其存在的最大不同便在于QοS的保障方式上面，由此表現(xiàn)出來的QοS保障能力也存在較大差異。其中，InetServ模型在進(jìn)行應(yīng)用的過程中，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸之前必須進(jìn)行資源預(yù)留，屬于一種端到端的質(zhì)量服務(wù)保障體系，在允許的數(shù)據(jù)流量范圍之內(nèi)，對(duì)相應(yīng)端口預(yù)留資源。其中，Best Effοrt模型從本質(zhì)上來看其并不能劃歸于QοS服務(wù)范圍之內(nèi)，其在應(yīng)用過程中并沒有對(duì)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)提供服務(wù)保障；Diff Serv模型主要對(duì)服務(wù)端口進(jìn)行優(yōu)先級(jí)劃分，在遇到網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況時(shí)，便需根據(jù)標(biāo)記的優(yōu)先級(jí)來展開流量控制，以此來達(dá)到較好的服務(wù)質(zhì)量[3]。

2 寬帶IP城域網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求

結(jié)合當(dāng)前人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用來看，寬帶IP城域網(wǎng)在業(yè)務(wù)形式上主要可以劃分為會(huì)話類業(yè)務(wù)、系統(tǒng)控制應(yīng)用、流媒體業(yè)務(wù)以及交互業(yè)務(wù)等，不同業(yè)務(wù)類型對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)有著較大的差異，為了更好地對(duì)寬帶IP城域網(wǎng)進(jìn)行QοS部署，需對(duì)這些主要承載業(yè)務(wù)的性能要求有更為清晰的認(rèn)識(shí)。在會(huì)話類業(yè)務(wù)之中，主要以語音通信、視頻通信居多，該類業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延、抖動(dòng)等方面表現(xiàn)出較高的要求，通常只允許出現(xiàn)較少量的丟包現(xiàn)象，否則將影響到此類業(yè)務(wù)開展的質(zhì)量和效果；在系統(tǒng)控制應(yīng)用業(yè)務(wù)方面，主要指各類指令信息的傳輸，比如媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)等，將該類業(yè)務(wù)同會(huì)話類業(yè)務(wù)進(jìn)行比較，其在抖動(dòng)方面的要求相對(duì)較低，但在時(shí)延和丟包方面的要求相對(duì)較高；在流媒體業(yè)務(wù)方面，主要指VOD、IPTV等業(yè)務(wù)模式，將之與會(huì)話類業(yè)務(wù)進(jìn)行比較，在時(shí)延、抖動(dòng)、丟包等方面的要求都相對(duì)較低；在交互業(yè)務(wù)方面，主要指一些常規(guī)性的數(shù)據(jù)信息服務(wù)，此類業(yè)務(wù)服務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)各方面的性能標(biāo)準(zhǔn)都相對(duì)較低[4]?；谶@類業(yè)務(wù)類型，寬帶IP城域網(wǎng)在設(shè)計(jì)QοS部署方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)針對(duì)各類業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)要求做出針對(duì)性的服務(wù)設(shè)置，這樣才更有助于寬帶IP城域網(wǎng)承載多種業(yè)務(wù)類型，使得各類業(yè)務(wù)都表現(xiàn)出較好質(zhì)量和效果。

3 多業(yè)務(wù)承載環(huán)境下的部署方案

在多業(yè)務(wù)承載環(huán)境下，對(duì)寬帶IP城域網(wǎng)的服務(wù)能力提出更高的要求，為了能夠有效滿足各類業(yè)務(wù)的開展需求，為廣大用戶提供良好的服務(wù)質(zhì)量，還需注重對(duì)寬帶IP城域網(wǎng)進(jìn)行QοS整體部署，具體部署方案通常遵照以下步驟展開。

3.1 注重對(duì)寬帶IP城域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在對(duì)寬帶IP城域網(wǎng)進(jìn)行實(shí)際的QοS方案制訂之前，通常需先對(duì)寬帶IP城域網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)展開優(yōu)化，使其運(yùn)行結(jié)構(gòu)能夠更加的簡(jiǎn)化清晰，這將有助于提升QοS部署方案的針對(duì)性。同時(shí)，在對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化之后，也能夠在一定程度上降低網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)，使網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、抖動(dòng)、丟包等不良現(xiàn)象的發(fā)生率降低。此外，應(yīng)保證足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，這也是保證服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)[5]。

3.2 模型選擇以及業(yè)務(wù)等級(jí)劃分

通常情況下寬帶IP城域網(wǎng)在選擇QοS模型時(shí)，以區(qū)分服務(wù)模型（Diff Serv模型）為主，根據(jù)具體的業(yè)務(wù)類型排列優(yōu)先級(jí)，并做好上行流量和下行流量的限速工作，確保寬帶IP城域網(wǎng)整體質(zhì)量性能的穩(wěn)定、可靠。而在業(yè)務(wù)等級(jí)的劃分上，主要根據(jù)寬帶IP城域網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求來進(jìn)行，從會(huì)話類業(yè)務(wù)、系統(tǒng)控制應(yīng)用、流媒體業(yè)務(wù)以及交互業(yè)務(wù)四類業(yè)務(wù)形式對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求來看，在進(jìn)行業(yè)務(wù)優(yōu)先排級(jí)劃分時(shí)可按照如下先后順序排列：系統(tǒng)控制應(yīng)用＞會(huì)話類業(yè)務(wù)＞流媒體業(yè)務(wù)＞交互業(yè)務(wù)，其中，系統(tǒng)控制應(yīng)用主要包括路由協(xié)議、控制信息等，在優(yōu)先等級(jí)上通常采用預(yù)留的方式；互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)業(yè)務(wù)功能作為最基本的業(yè)務(wù)類型，對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求較低，因此在優(yōu)先等級(jí)劃分上可排在最后[6]。此外，為形成對(duì)不同需求客戶群體的差別對(duì)待，可以在進(jìn)行業(yè)務(wù)等級(jí)劃分的過程中，引入大客戶、重點(diǎn)客戶、VIP客戶等概念。

3.3 寬帶IP城域網(wǎng)QoS部署方案

結(jié)合寬帶IP城域網(wǎng)的架構(gòu)形式，在部署QοS方案時(shí)，可將其分為三層網(wǎng)絡(luò)QοS部署和二層網(wǎng)絡(luò)QοS部署，通過對(duì)寬帶IP城域網(wǎng)中這兩層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)展開QοS部署，對(duì)其整體性能優(yōu)化和提升有較大的幫助。在針對(duì)三層網(wǎng)絡(luò)展開QοS方案部署時(shí)，應(yīng)按照以下三方面展開部署：①優(yōu)化分類標(biāo)記工作。對(duì)接入流量進(jìn)行標(biāo)記分類，完成業(yè)務(wù)類型的辨認(rèn)和分類。②根據(jù)COS、DSCP完成對(duì)流量的控制，并以此展開隊(duì)列調(diào)度工作，避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況。在具體的控制中，如果端口所接收?qǐng)?bào)文的數(shù)據(jù)流量超出其內(nèi)部的存儲(chǔ)限制時(shí)，端口將不會(huì)對(duì)這部分報(bào)文信息做出轉(zhuǎn)發(fā)，會(huì)自動(dòng)將這部分報(bào)文做出丟棄處理，以此來避免擁堵現(xiàn)象的發(fā)生。此外在對(duì)報(bào)文信息進(jìn)行丟棄的過程中，也可引入優(yōu)先等級(jí)權(quán)限來進(jìn)行決定。③針對(duì)業(yè)務(wù)等級(jí)劃分中的大客戶、重點(diǎn)客戶、VIP客戶等群體，在端口位置處限制上行流量，避免這些群體出現(xiàn)過度應(yīng)用寬帶網(wǎng)絡(luò)的情況，影響到其他業(yè)務(wù)開展的性能[7]。同時(shí)，也需要對(duì)下行流量做出限定，以此來減少用戶突發(fā)流量引起的丟包現(xiàn)象。在針對(duì)二層網(wǎng)絡(luò)展開QοS方案部署時(shí)，整體部署步驟和方案與三層網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)，需經(jīng)過優(yōu)化分類標(biāo)記工作、流量控制和隊(duì)列調(diào)度工作以及流量限定。

4 結(jié)束語

綜上所述，在當(dāng)前的社會(huì)形式下，寬帶IP城域網(wǎng)承載多種業(yè)務(wù)模式運(yùn)行已經(jīng)成為一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。而為了能夠切實(shí)保障這種模式的安全、高效運(yùn)行，為之部署科學(xué)的QοS方案有著較大的必要性。從當(dāng)前對(duì)QοS技術(shù)的研究情況來看，對(duì)QοS方案部署已經(jīng)形成較為系統(tǒng)的理論體系，并投入到實(shí)際的應(yīng)用之中，因此，為寬帶IP城域網(wǎng)QοS方案部署奠定了較為充分的基礎(chǔ)。在實(shí)際的QοS方案部署中，主要堅(jiān)持以人為本的原則，從廣大用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的使用需求出發(fā)，然后做出針對(duì)性的優(yōu)化部署，從而順利完成寬帶IP城域網(wǎng)QοS方案部署工作，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的整體性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)多業(yè)務(wù)模式的有效承載。