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一种基于策略的区分服务模型

张雨
北京邮电大学计算机学院宽带网中心
E-mail：[e-mail]

摘要：本文在分析并对比当前IP互联网的几种QoS模型后，又探讨了基于策略的网络管
理模型。在此基础上，最后提出了一种基于策略的区分服务模型。这种模型有很好的扩展性
和健壮性，能够很好的适应网络和业务的变化。
关键词：策略、区分服务、模型

1.背景
随着电信业务的引入，IP网的服务质量QoS（QualityofService）成为下一代因特网
的重要研究课题,业界已经提出了多种解决IP网服务质量的模型和机制。这些机制的引入，
使操作管理多个网络的复杂性也急剧增长，基于策略的网络管理被看成是一种新的网络管理
方式，它能够动态改变整个系统和网络的行为，大大简化网络管理。与传统的网络管理相比
[1],基于策略的网络管理(PBNM)提供了一种更加灵活和可定制的网络管理解决方案。区分
服务被证明是一种有良好扩展性的QoS解决方案。就此，本文提出了一种基于策略的区分服
务模型。

2.QoS技术中的区分服务

2.1IPQoS的定义
IETF在RFC2386中关于网络的服务质量QoS是指发送和接收信息的用户之间，以及用
户和传送信息的网络之间关于信息传输的质量约定。具体到IPQoS概念中，就是指在IP
网络中，端到端的用户分组流所表现的性能属性，可以由带宽、时延、时延抖动和分组丢失
率等具体度量来描述。
z带宽（Bandwidth）：是指分组流在网络中传输所需要的“管道大小”。
z时延（Delay）：是指分组在网络中从一个参照点传送到另一个参照点的时间间隔。
z时延抖动（Jitter）：描述分组延迟的变化程度。抖动对于实时业务有较大影响。
z分组丢失率/丢包率（LostRate）：指网络传输期间丢失的分组数量，通常以在特定时
段内丢失分组占传输分组总数的比例。
关于IPQoS的体系结构方面，IETF做了大量的工作，提出了集成服务（IntServ）模
型，区分服务（DiffServ）模型和多协议标签交换体系结构。
集成服务（IntServ）[2]模型的基本思想是：对不同QoS需求的网络应用定义不同的服
务类别，同时考虑对网络的共享链路进行资源控制（包括带宽和缓冲区）。应用业务在进行
数据传输之前需要为数据流预留网络资源，如果数据流经过的所有路由器都支持这些服务类
别和资源预留，那么就能够为该数据流提供一定的端到端QoS保证。集成服务的最大优点在
于能够提供有绝对保证的QoS，但他存在可扩展性差、对路由器的要求较高、不适合短生存
期流等缺点。
MPLS是一种在开放的通信网上利用标签引导数据高速、高效传输的新技术。它的价值
在于能够在一个无连接的网络中引入连接模式的特性；其主要优点是减少了网络复杂性，兼
容现有各种主流网络技术，能降低50％网络成本，在提供IP业务时能确保QoS和安全性，
具有流量工程能力。

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2.2区分服务
区分服务（DS，DiffServ）[3]是由集成服务发展而来的，但抛弃了集成服务模型中对
数据流路径上的节点的资源预留。DiffServ机制的基本思想是：定义较少几种的服务类型
和优先级，将QoS保证服务操作尽可能推向网络的边缘，网络的边缘节点对每个分组进行分
类、流量调节和打标签；核心节点只是根据区分服务编码点值（DSCP）对业务流进行处理，
主要以优先级和保证带宽形式提供QoS保证。DiffServ引入了域的概念，一个DiffServ域
（DS域）可以认为是一个能提供DiffServ业务的子网。DS域由边缘路由器和核心路由器组
成，见图1。

图1区分服务体系结构图
每个DS域都会与它的客户签订服务等级协议SLA（ServiceLevelAgreement），在
SLA中描述了用户数据流的服务级别及其所允许的通信量。当用户数据流进入DS域时，DS
域的边缘路由器根据签订的SLA确定其服务级别并对此数据流进行适当的业务量调节（分
类、测量、标签、整形等）。服务级别信息由IPv4分组头中的TOS字段（或IPv6分组头中
的COS字段）携带。TOS字段中前6位称为DSCP（区分服务编码点）用于携带服务信息。核
心路由器根据数据分组头中DSCP值对数据分组进行分类并选择合适的每跳转发行为PHB对
数据分组进行转发。当业务流离开DS域时，边缘路由器可以根据SLA对业务流进行适当的
业务调节，如整形、重标签分组等。区分服务通过对数据分组DS字段的不同标签以及基于
不同的DS字段的不同转发行为，能够产生不同的服务级别，因此，区分服务本质上是一种
相对的优先级策略。
每跳转发行为PHB描述