服务质量控制QoS.ppt

1课程目标本章内容Internet网络QoS的业务需求网络带宽（Bandwidth）网络延迟（Delay）延时…抖动（Jitter）抖动…网络丢包（PacketLoss）丢包…为什么这些参数无法得到满足呢？资源相对不足拥塞传统网络所面临的服务质量问题主要是由网络拥塞引起的。所谓拥塞是指由于供给资源的相对不足而造成服务速率下降（引入了额外的延迟）的一种现象。传统QoS也就是如何事先避免拥塞（拥塞避免流量监管）在拥塞发生时如何减少损失（拥塞管理）各种应用的QoS需求本章内容IPQoS的定义InternetQoS的定义端到端QoSQoS控制机制QoS两大模型尽力而为服务（Best-Effort）QoS的基本框架1.流量分类与标记QoS的基本框架QoS的基本框架令牌桶算法需要依据一些参数来实现分组的转发这些参数包括：1）CIR(CommittedInformationRate):承诺信息速率即令牌发放的速率表示为每秒的IP分组字节数。2）CBS(CommittedBurstSize):承诺突发尺寸即允许突发的最大流量尺寸它等于令牌桶的容量。3）EBS(ExcessBurstSize):超额突发尺寸EBS或CBS应大于等于最大分组长度且EBS应大于CBS。4）PIR(PeakInformationRate):峰值信息速率仅用于trTCM算法中。5）PBS(PeakBurstSize):峰值突发尺寸仅用于trTCM算法中。QoS的基本框架QoS的基本框架QoS的基本框架QoS的基本框架WFQ——公平队列CBWFQIP&MPLS报文拥塞避免当平均队列长度为l-min时开始随机丢包平均队列越长丢包概率越大当平均队列长度等于l-max时丢弃所有到达的报文由于队列长度可能瞬间变化很大因此需要对队列长度进行低通滤波得出平均队列长度RED可以很好地解决全局同步问题WRED——加权随机早期检测（一）WRED可以感知QoS带内信令包括IPPrecedence、DSCP或EXP例如可根据实际组网需求分别设置l-min(IPPre、DSCP或EXP)和l-max(IPPre、DSCP或EXP)RED与WRED一、网络中常见的问题二、QOS基本概念三、集成服务与区分服务四、分组调度算法五、动态分组状态六、MPLS多协议标签交换七、QOS的应用设计八、结论和进一步的研究工作三、集成服务与区分服务52IntServ（IntegratedServices集成服务）模型IntServ（IntegratedServices集成服务）模型RSVP工作原理（ResourceReservationProtocol）RSVP协议的基本架构包括策略控制、准入控制、分类控制器、分组调度器及RSVP处理模块等。流规格说明Tspec（brR）:其中b表示桶的容量R表示链路带宽r表示令牌桶的的速率RSVP协议支持的4种基本的消息类型RSVP的3种资源预留方式RSVP的问题可以提供端到端的细粒度的QoS服务是IntServ的最大优点。其在小范围或边缘网络中的应用可能性较大。IntServ的最大缺点是可扩展性不好可扩展性差是制约其发展的一个致命问题。路由器需要为每个资源预留维护一些必要的软状态（SoftState）信息；在与组播应用相结合时还要定期地向网络发资源请求和路径刷新信息以支持组播成员的动态加入和退出。这些操作要耗费路由器较多的处理器和内存资源。在网络规模扩大时维护的开销会大幅度增加对路由器特别是核心路由器线速处理报文的性能造成不良影响甚至于会使路由器无法承担。IntServ面临严重的鲁棒性问题。IntServ的部署也存在问题。目前只有少量的主机、路由和交换机支持RSVP信令因此要在当前体系结构之上实现IntServ相关的功能需要大量的投资并在网络中引入繁重的软件和硬件修改实现难度大。严重妨碍了IntServ在大型网络特别是重负载网络中的应用。不适宜于在流量汇集的骨干网上大量应用。IntServ的推动者缔造了DiffServDiffServ的目标在于利用简单有效的方式满足实际应用对服务质量的要求。其初衷是避免IntServ的高复杂性解决IntServ模型的弊端提供一种具有良好可扩展性的QoS解决方案。它利用Domain即在相同管理策略下的连通的网络区域的概念区分边界节点（边界路由器）和核心节点（核心路由器）进而实现服务质量的管理。边界路由器对每个流量聚集进行整形并使用少量的数据位进行分组标记；核心路由器则基于分组标记对分组进行分别处理DiffServ从以下两个方面简化了网络核心节点的服务功能1）简化网络核心节点的服务机制。核心节点只进行简单的调度转发而流状态信息的保存与流监控机制的实现等只在边界节点