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QoS的基本概念、路由及研究現(xiàn)狀和發(fā)展

云知道


0、概述
目前的Internet僅提供盡力而為(best-effort service)的傳送服務(wù)，業(yè)務(wù)量盡快傳送，沒(méi)有明確的時(shí)間和可靠性保障 。隨著網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，Internet上的多媒體應(yīng)用層出不窮，如IP電話、視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播(VOD)、遠(yuǎn)程教育等多媒體實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、電子商務(wù)在Internet上傳送等 。Internet已逐步從單一的數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)向數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像等多媒體信息的綜合傳輸網(wǎng)演化 。這些不同的應(yīng)用需要有不同的Qos(quality of service)要求，Qos通常用帶寬、時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)和分組丟失率來(lái)衡量 。各種應(yīng)用對(duì)服務(wù)質(zhì)量的需求在迅速增長(zhǎng) 。
Internet上一些主要應(yīng)用的業(yè)務(wù)特征及其QoS如表1所示 。
　
顯然，現(xiàn)有的盡力傳送服務(wù)已無(wú)法滿足各種應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量的不同要求，需要Internet提供多種服務(wù)質(zhì)量類型的業(yè)務(wù) 。而盡力而為的服務(wù)仍將提供給那些只需要連通性的應(yīng)用 。
服務(wù)質(zhì)量Qos系指用來(lái)表示服務(wù)性能之屬性的任何組合 。為了使其具有價(jià)值，這些屬性必須是可提供的、可治理的、可驗(yàn)證和計(jì)費(fèi)的，而且在使用時(shí)它們必須是始終如一的、可猜測(cè)的、有的屬性甚至是起決定性作用的 。為了滿足各種用戶應(yīng)用的需要，構(gòu)建對(duì)IP最優(yōu)并具備各種服務(wù)質(zhì)量機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)是完全必要的 。專線服務(wù)、語(yǔ)音、文件傳遞、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、交互式視頻和廣播視頻是現(xiàn)有應(yīng)用的一些例子 。
0.1　QoS的要害指標(biāo)
QoS的要害指標(biāo)主要包括：可用性、吞吐量、時(shí)延、時(shí)延變化(包括抖動(dòng)和漂移)和丟失 。下面具體敘述 。
可用性
是當(dāng)用戶需要時(shí)網(wǎng)絡(luò)即能工作的時(shí)間百分比 ?？捎眯灾饕窃O(shè)備可靠性和網(wǎng)絡(luò)存活性相結(jié)合的結(jié)果 。對(duì)它起作用的還有一些其他因素，包括軟件穩(wěn)定性以及網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)或升級(jí)時(shí)不中斷服務(wù)的能力 。
吞吐量
是在一定時(shí)間段內(nèi)對(duì)網(wǎng)上流量(或帶寬)的度量 。對(duì)IP網(wǎng)而言可以從幀中繼網(wǎng)借用一些概念 。根據(jù)應(yīng)用和服務(wù)類型，服務(wù)水平協(xié)議(SLA)可以規(guī)定承諾信息速率(CIR)、突發(fā)信息速率(BIR)和最大突發(fā)信號(hào)長(zhǎng)度 。承諾信息速率是應(yīng)該予以嚴(yán)格保證的，對(duì)突發(fā)信息速率可以有所限定，以在容納預(yù)定長(zhǎng)度突發(fā)信號(hào)的同時(shí)容納從話音到視像以及一般數(shù)據(jù)的各種服務(wù) 。一般講，吞吐量越大越好 。
時(shí)延
指一項(xiàng)服務(wù)從網(wǎng)絡(luò)入口到出口的平均經(jīng)過(guò)時(shí)間 。許多服務(wù)，非凡是話音和視像等實(shí)時(shí)服務(wù)都是高度不能容忍時(shí)延的 。當(dāng)時(shí)延超過(guò)200-250毫秒時(shí)，交互式會(huì)話是非常麻煩的 。為了提供高質(zhì)量話音和會(huì)議電視，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須能保證低的時(shí)延 。
產(chǎn)生時(shí)延的因素很多，包括分組時(shí)延、排隊(duì)時(shí)延、交換時(shí)延和傳播時(shí)延 。傳播時(shí)延是信息通過(guò)銅線、光纖或無(wú)線鏈路所需的時(shí)間，它是光速的函數(shù) 。在任何系統(tǒng)中，包括同步數(shù)字系列(SDH)、異步傳輸模式（ATM）和彈性分組環(huán)路(RPR)，傳播時(shí)延總是存在的 。
時(shí)延變化
是指同一業(yè)務(wù)流中不同分組所呈現(xiàn)的時(shí)延不同 。高頻率的時(shí)延變化稱作抖動(dòng)，而低頻率的時(shí)延變化稱作漂移 。抖動(dòng)主要是由于業(yè)務(wù)流中相繼分組的排隊(duì)等候時(shí)間不同引起的，是對(duì)服務(wù)質(zhì)量影響最大的一個(gè)問(wèn)題 。某些業(yè)務(wù)類型，非凡是話音和視像等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)是極不容忍抖動(dòng)的 。分組到達(dá)時(shí)間的差異將在話音或視像中造成斷續(xù) 。所有傳送系統(tǒng)都有抖動(dòng)，只要抖動(dòng)落在規(guī)定容差之內(nèi)就不會(huì)影響服務(wù)質(zhì)量 。利用緩存可以克服過(guò)量的抖動(dòng)，但這將增加時(shí)延，造成其他問(wèn)題 。
漂移是任何同步傳輸系統(tǒng)都有的一個(gè)問(wèn)題 。在SDH系統(tǒng)中是通過(guò)嚴(yán)格的全網(wǎng)分級(jí)定時(shí)來(lái)克服漂移的 。在異步系統(tǒng)中，漂移一般不是問(wèn)題 。漂移會(huì)造成基群失幀，使服務(wù)質(zhì)量的要求不能滿足 。

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