IP QoS 技術的發(fā)展

薛國鋒

  隨著人們認識問題的逐步深入, IP QoS 技術的發(fā)展經(jīng)歷了一個漫長、曲折的過程。

  1)20世紀80年代,當時的Internet主要承載數(shù)據(jù)業(yè)務,網(wǎng)絡采用盡力而為的服務、無QoS保障。

  2)到了20世紀90年代初期,由于受到VoIP等實時業(yè)務的驅動,IETF組織在 IP QoS領域做了第一次嘗試,在1994年推出了基于RSVP的IntServ解決方案,這是一種端到端基于流的QoS技術。

  3)為了尋求擴展性和簡易性,IETF組織在1998年推出了基于DSCP的 DiffServ 解決方案,這是一種基于類的QoS技術,主要用于骨干網(wǎng)。使用 DiffServ ,在網(wǎng)絡入口處根據(jù)服務要求對業(yè)務進行分類、流量控制,同時設置報文的DSCP域;在網(wǎng)絡中根據(jù)實施好的QoS機制來區(qū)分每一類通信、并為之服務, DiffServ域中的所有節(jié)點都將根據(jù)分組的DSCP字段來遵守PHB。DiffServ通過將業(yè)務定義為有限的類、可以很好地解決擴展性的問題,但由于各種業(yè)務的流量模型和業(yè)務模型的不同,各種業(yè)務疊加在一起后,其流量模型和業(yè)務模型將會是非常復雜的,使得在現(xiàn)實網(wǎng)絡中DiffServ無法去真正部署,必須利用一些智能化的工具,這就是 MPLS DS-TE 。

  業(yè)界同時提出了一種將IntServ與DiffServ結合的思路:即在用戶網(wǎng)絡仍使用RSVP協(xié)議、在運營商的DiffServ網(wǎng)絡邊界將IntServ的業(yè)務類型映射為DiffServ的業(yè)務類型,這樣解決了端到端的QoS,同時也具有很好的擴展性。但這種方法并沒有解決DiffServ的部署問題,同時也存在IntServ的信令復雜、管理等問題,該方法仍處于一種理論的研究階段。

  4)MPLS 網(wǎng)絡本身的QoS技術可以采用兩種思路,首先可以采用IntServ方案,提供基于流的QoS,但由于IntServ存在的問題,這條路在一開始就沒有走通。

  MPLS QoS 的另一種思路是采用DiffServ方案。

  MPLS與DiffServ都具有很好的可擴展性、處理過程也類似———在網(wǎng)絡邊緣聚合、在網(wǎng)絡核心處理;如果將DS字節(jié)的設置融入MPLS的標記分配過程中,MPLS的標記將具備區(qū)分分組服務質量的能力。MPLS與DiffServ的結合稱為MPLS CoS 。

  5)MPLS TE 是一種間接改善網(wǎng)絡QoS的技術。傳統(tǒng)路由協(xié)議主要是保障網(wǎng)絡的連通性和可達性,通常選取不是非常靈敏的參數(shù)作為SPF計算根據(jù),導致網(wǎng)絡負載不均衡、路由動蕩等缺陷; MPLS TE 利用了LSP支持顯示路由的能力,在網(wǎng)絡資源有限的前提下,將網(wǎng)絡流量合理引導,達到實際網(wǎng)絡流量負載與物理網(wǎng)絡資源相匹配,間接改善了網(wǎng)絡的服務質量。

  MPLS TE 通過對IGP協(xié)議進行擴展,使其能夠收集網(wǎng)絡流量信息形成流量工程數(shù)據(jù)庫,每個LER根據(jù)自己的TED、結合各類策略實施在線約束路由計算,得到顯示路由,最后顯示路由通過信令協(xié)議CR-LDP或RSVP擴展來部署。

  根據(jù)用戶需求(顯示路由、帶寬等)及網(wǎng)絡資源的情況,MPLS TE能夠自動通過CR-LDP信令(或RSVP擴展)建立一條跨越骨干網(wǎng)的從LER到LER的隧道,同時可完成隧道的維護、統(tǒng)計、屬性修改(如帶寬)及備份等功能;LER與LER設備之間,可以認為通過一個隧道直連; MPLS TE隧道可廣泛應用于VPN、各類接入及互聯(lián)業(yè)務中。

  通過MPLS TE ,可為用戶創(chuàng)建具有帶寬保證的隧道,但如果在隧道中同時傳送EF、AF及BE業(yè)務時,業(yè)務之間會相互干擾,也就是說 MPLS TE存在一個嚴重的問題-MPLS TE隧道不能夠感知業(yè)務類型。

  6)2002 年業(yè)界提出了一種MPLS DiffServ-Aware TE的解決方案。

  Diff Serv 提供了基于類的QoS,具有良好的可擴展性,但缺乏有效的端到端部署的機制;MPLSTE通過有效地管理帶寬資源間接改善網(wǎng)絡服務質量,但其帶寬管理以及 MPLS TE 隧道都無法做到基于業(yè)務類別(時延),如果EF、AF、BE業(yè)務都承載在一個 MPLS TE 隧道中EF和AF業(yè)務將受到嚴重的影響。 MPLS DiffServ-Aware TE 在原來 MPLS TE 的基礎上,增加了基于類別的資源管理,例如可根據(jù)帶寬及時延的不同將接口資源劃分為EF、AF、BE三類,通過IGP協(xié)議對每個類別的資源使用情況進行收集、分別建立TED,通過信令協(xié)議攜帶類別建立LSP。

  MPLS DS-TE 充分利用了 Diff Serv 的可擴展性以及MPLS的顯示路由能力,是解決骨干網(wǎng)QoS的有效技術,網(wǎng)絡資源可根據(jù)用戶的需求得到最優(yōu)的利用;與DS-TE 相關的RFC草案已提交IETF工作組進行審核,尚未形成最終標準。

摘自《通信產(chǎn)業(yè)報》


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