下一代网络NGN中QoS的研究分析(2)

图2 QoS框架模型

管理平面：需要定义SLS、管理策略和度量标准，据此配置整个网络的资源。
控制平面：需要进行接纳控制、支持流量工程的QoS选路和资源预留。
数据平面：需要对数据流进行整形、管制、排队等一系列处理，并实施缓存管理和拥塞避免控制。
3.2QoS实现的关键技术
3.2.1综合服务模型和资源预留协议（IntServ/RSVP）
IntServ/RSVP服务模型在IETFRFC1633中进行了定义。RFC1633将资源预留协议RSVP作为IntServ结构中的主要信令协议。其基本思想就在于以资源预留的方式来实现QoS保障，RSVP是其核心部分。
在服务层次上，IntServ/RSVP提供了3种级别的业务：
1）端到端的质量保证型服务：保证带宽、限制延迟、无丢包。
2）可控负载型服务：类似于在当前的一个负载较轻网络中实现的尽力而为业务的服务质量。
3）尽力而为的服务：类似当前Internet在提供的尽力而为的服务。
在结构层次上，IntServ/RSVP服务模型主要由四个部分构成：信令协议RSVP，接入控制器，分类器以及包调度器。
在实现层次上，综合服务需要所有路由器在控制路径上处理每个流的信令消息并维护每个流的路径状态和资源预留状态，在数据路径上执行流的分类、调度和缓冲区管理。具体而言，资源预留协议RSVP负责逐点地建立或者拆除每个流的资源预留软状态，也即建立或拆除数据传输路径；接入控制器根据链路和网络节点的资源使用情况以及QoS请求的具体要求，来决定是否接受一个资源预留请求；分类器则对传输的数据包进行分类成传输流，IntServ常用的分类器是多域分类器，当路由器接收到数据包时，它根据数据包头部的多个域将数据包放入相应的队列中；调度器则根据不同的策略对各个队列中的数据包进行调度转发。
IntServ/RSVP可提供严格的端到端细粒度的服务质量，但其扩展性差，对网络节点要求高，要求源到目的间途经的所有路由器都需维护，还要求处理各流的状态信息，对于网络核心路由器来说，处理和维护大量的流状态信息并支持IntServ/RSVP的节点机制将极大的增加路由器的负担和网络管理的复杂度。
3.2.2区分服务（DiffServ）
DiffServ通过在IP头设置DSCP（DiffServCodePoint）值，为业务定义了一组每跳行为PHB（PerHopBehavoir），根据不同的DSCP，DiffServ采用不同的PHB，从而为用户提供不同等级的区分服务。用户为获得定制的服务质量，先与服务提供商协商SLA，然后网络边界路由器通过对报文分类、整形和策略，将具有相同DSCP的大量业务流汇聚成少数的聚合流，DS域的内部节点只根据与DSCP对应的PHB对报文进行转发。
与IntServ类似，DiffServ也定义了三种服务类型：
1）尽力而为的服务：类似于目前Internet上尽力而为的服务。
2）奖赏服务：为用户提供低延迟、低抖动、低丢包率和保证带宽的端到端或者网络边界到边界的传输服务。
3）确保服务：确保服务通过控制丢包优先级，提供比“尽力而为”服务更好的服务。
DiffServ采用聚合的机制将具有相同特性的若干业务流聚合起来，为整个聚合流提供服务，而不再面向单个业务流。也就是说在DiffServ网络边界路由器上保持每流状态，核心路由器只负责数据包的转发而不保持状态信息。因而，DiffServ具有良好的扩张性，实现简单。但其很难做到基于流的端到端的QoS，并且QoS的颗粒度也较差。