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IPv6 QoS及其實現(xiàn)進一步探討( 二 )

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從圖中可以看出 ， IPv6有兩個字段與QoS有關(guān) ， 分別為流量類別(Traffic Class ， TC)和流標簽(Flow Label ， FL)字段 。流量類別字段有8位 ， 和IPv4的服務(wù)類型(ToS)字段功能相同 ， 用于對報文的業(yè)務(wù)類別進行標識;流標簽字段有20位 ， 用于標識屬于同一業(yè)務(wù)流的包 。流標簽和源、目的地址一起 ， 惟一標識了一個業(yè)務(wù)流 。同一個流中的所有包具有相同的流標簽 ， 以便對有同樣QoS要求的流進行快速、相同的處理 。
流標簽規(guī)范
流標簽規(guī)范定義了流以及與流標簽有關(guān)的一些基本規(guī)范 ， 同時提出了不少建議草案 。這里摘要簡單介紹 。
流是從某一源節(jié)點發(fā)往某一單播、任播或組播地址的目的節(jié)點的一系列包 。源節(jié)點用流標簽標識一個流 。一個具體的傳輸連接或媒體流中的所有包都屬于一個流 。當然 ， 并非一個流必須和一個傳輸連接 1:1對應(yīng) 。

流標簽在高效處理方面具有非凡的優(yōu)勢 。和五元組相比 ， IPv6的源地址、目的地址以及流標簽都出現(xiàn)在基本報頭中 。而五元組則由于或者是報文的分段 ， 或者是加密 ， 或者是協(xié)議在多個擴展的報頭之后才可以取得 ， 因此在處理的效率上要差一些 。
當然 ， 由于流標簽處在一個非常暴露的位置 ， 在反抗服務(wù)盜用以及DoS(拒絕服務(wù))攻擊方面比較脆弱 ， 需要一定的措施來保護 。一般需要一個比較信任的環(huán)境 ， 或者啟用入境(ingress)過濾等防范措施 。
現(xiàn)在 ， 流標簽規(guī)范還只是一個框架 ， 并沒有對流標簽的使用做出明確的定義 ， 只規(guī)定了一些非常原則的內(nèi)容 ， 主要包括：(1)IPv6流支持的最低要求是標記流(給流打標簽) 。流標簽應(yīng)該由流的發(fā)起者信源節(jié)點賦予一個流 。流標簽是一個1-FFFFF的偽隨機數(shù) 。對那些不支持流標簽處理的節(jié)點和應(yīng)用應(yīng)將FL置成0 ， 或者不對該字段進行處理 。(2)源節(jié)點應(yīng)該能夠為流選擇沒有用過的流標簽值 。當新建流時 ， 源節(jié)點必須保證它不會無意識地重用當前正用或是最近剛用過的流標簽值 。也就是說 ， 新建同一源地址和目的地址之間的流 ， 不能用之前120s之內(nèi)用過的流標簽值 。對于各自不同的流 ， 源節(jié)點應(yīng)該能夠提供方法 ， 為應(yīng)用和傳輸協(xié)議指定留驗期長于120s 。(3)為了避免由于系統(tǒng)每次重新啟動而意外地重用流標簽值 ， 初始值應(yīng)該能夠從存儲在非易失性存儲器里的上一次流標簽值導(dǎo)出 ， 假如這些歷史數(shù)據(jù)也丟失了 ， 則用一個好的隨機數(shù)算法產(chǎn)生一個隨機初始值 。(4)流狀態(tài)的建立方式必須滿足的最低要求是 ， 提供具體流處理功能的IPv6節(jié)點具有清理流狀態(tài)的手段;當請求的流狀態(tài)節(jié)點不能支持時 ， 流狀態(tài)建立方法必須能夠恢復(fù) ， 從而保證不同的方法可以被使用 。
當然 ， 對流標簽的定義和使用還提出了不少草案 。例如 ， 將20位進一步細分為3 17位 ， 前3位可以定義為支持諸如Diff-Serv、Int-Serv等幾種類別 ， 后17位則根據(jù)前面定義的類別再定義相應(yīng)的功能或者應(yīng)用 。這里不具體介紹 。
IPv6 QoS信令擴展
QoS信令是目前研究的熱點之一 ， 也是支持端到端QoS技術(shù)的一個重要方面 。從技術(shù)的角度看 ， 可以支持帶內(nèi)或者帶外的信令 。RSVP和802.1p分別是一個示例 。但如前所述 ， RSVP可能并不適合在Internet這種大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中使用 。
IPv6可以比較方便地支持QoS信令的實現(xiàn) ， 具體的做法是 ， 根據(jù)IPv6的Hop by Hop擴展頭對信令進行定義 。由于每個IPv6節(jié)點都必須處理Hop by Hop擴展頭 ， 這樣就可以實現(xiàn)QoS信令 。即通過在數(shù)據(jù)流的第一個數(shù)據(jù)包中攜帶有關(guān)信息 ， 在經(jīng)過逐跳處理和預(yù)留以后到達接收端 ， 接收端根據(jù)情況將有關(guān)信息回傳發(fā)送方 ， 這樣就可以進行有QoS保證的數(shù)據(jù)發(fā)送了 。

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