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QoS的基本概念、路由及研究現(xiàn)狀和發(fā)展( 三 )

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——M PLS技術(shù)對(duì)QoS的保證
M PLS有兩種途徑對(duì)Qos支持：一是讓標(biāo)記本身就具有服務(wù)質(zhì)量ToS(Type of Service)的意義：LER事先把標(biāo)記空間分成多個(gè)區(qū)間，不同區(qū)間的標(biāo)記具有不同的服務(wù)質(zhì)量，在為新數(shù)據(jù)流分配標(biāo)記時(shí)，根據(jù)其Qos的不同為其分配相應(yīng)區(qū)間的標(biāo)記；另一途徑是讓標(biāo)記條目中的EXP域來(lái)標(biāo)示傳送分組的Tos 。M PLS數(shù)據(jù)包的服務(wù)質(zhì)量類(lèi)型就由Tos等參數(shù)來(lái)決定 。LER根據(jù)T0s來(lái)決定輸出隊(duì)列和丟包優(yōu)先級(jí)，如對(duì)于到達(dá)同一目的地的IP包，可根據(jù)設(shè)置在標(biāo)簽中ExP域的Tos值來(lái)建立不同的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，不同的轉(zhuǎn)發(fā)路徑對(duì)應(yīng)不同的擁塞控制機(jī)制和丟包優(yōu)先級(jí)，達(dá)到其對(duì)傳輸質(zhì)量的要求 。同時(shí)，通過(guò)對(duì)非凡路由的治理，還能有效的解決網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載分擔(dān)和擁塞問(wèn)題，如當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)擁塞時(shí)，MPLS可實(shí)時(shí)的建立新的轉(zhuǎn)發(fā)路由來(lái)分擔(dān)其流量，或通過(guò)強(qiáng)制丟包、通知信源降低數(shù)據(jù)發(fā)送率等手段來(lái)緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞 。雖在MPLS之前的綜合服務(wù)和區(qū)分服務(wù)能解決一部分服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題，但只有MPLS才是一種最全面的服務(wù)質(zhì)量保證體系 。
以上3種體系結(jié)構(gòu)僅僅是提供了一種在—子網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)實(shí)施QoS的框架結(jié)構(gòu)，而具體的一些策略和相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制則由不同的廠商來(lái)決定 。目前有關(guān)IP QoS的4種實(shí)現(xiàn)機(jī)制大致可歸納為：隊(duì)列治理機(jī)制，隊(duì)列調(diào)度機(jī)制，基于約束的路由(CBR)和流量工程 。其中CBR是對(duì)QoS的限制參數(shù)進(jìn)行一定的擴(kuò)充 。CBR需各路由器間相互配合，如相互通知網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)信息等 。CBR的難點(diǎn)在于如何在狀態(tài)信息的精確發(fā)布和發(fā)布頻率之間取得一個(gè)折衷 。CBR包括QoS路由(QoS-based routing)和策略性路由(poIicy routing) 。
2、QoS路由
目前網(wǎng)絡(luò)研究主要通過(guò)兩個(gè)途徑提高QoS，一個(gè)是節(jié)點(diǎn)控制；另一個(gè)是整網(wǎng)或局部網(wǎng)絡(luò)控制 。節(jié)點(diǎn)控制在單節(jié)點(diǎn)或單鏈路完成，主要控制業(yè)務(wù)對(duì)單節(jié)點(diǎn)共享資源的占用，包括共享的鏈路、緩存區(qū)、處理器資源 。節(jié)點(diǎn)控制主要的策略包括：業(yè)務(wù)流整形、業(yè)務(wù)調(diào)度、節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)治理，整網(wǎng)或局部網(wǎng)絡(luò)控制通常通過(guò)對(duì)路由與信令的控制達(dá)到對(duì)業(yè)務(wù)流或業(yè)務(wù)連接在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)闹苯涌刂?，因路由直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)性能，所以QoS路由成為解決QoS問(wèn)題的一項(xiàng)要害技術(shù) 。
QoS路由的主要目標(biāo)是為接入的業(yè)務(wù)選擇滿足其服務(wù)質(zhì)量要求的傳輸路徑，同時(shí)保證網(wǎng)絡(luò)資源的有效利用一般路由選擇過(guò)程由兩個(gè)部分組成：一是為到達(dá)業(yè)務(wù)選擇路徑并發(fā)送數(shù)據(jù)包的過(guò)程，本文稱(chēng)之為尋路過(guò)程；一是節(jié)點(diǎn)問(wèn)路由信息的交互過(guò)程，與傳統(tǒng)的盡力而為的路由過(guò)程相比，QoS尋路過(guò)程涉及兩個(gè)方面的問(wèn)題：一是依據(jù)哪些度量參數(shù)作為尋路標(biāo)準(zhǔn)，這里簡(jiǎn)稱(chēng)為度量參數(shù)選擇問(wèn)題；另一個(gè)是在尋路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定后，如何找到滿足業(yè)務(wù)需求的路徑，并保證數(shù)據(jù)經(jīng)由選定路徑傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)，我們稱(chēng)之為尋路問(wèn)題，路由信息交互過(guò)程中，由于鏈路傳輸延時(shí)的存在，每個(gè)節(jié)點(diǎn)獲得的其他節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息總是具有一定的不準(zhǔn)確性，這些不準(zhǔn)確性將在一定程度上影響QoS路由算法的有效性，因此，路由信息不準(zhǔn)確的問(wèn)題，也是QoS路由中的一個(gè)主要問(wèn)題 。度量參數(shù)選擇問(wèn)題、尋路問(wèn)題和路由信息不準(zhǔn)確問(wèn)題是首要解決的基本問(wèn)題，也是QoS路由中的研究重點(diǎn) 。
2.1　QoS路由研究中需要解決的主要難點(diǎn)
QoS路由研究中需要解決的主要難點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：
(1)NP-Comp l ete問(wèn)題
同時(shí)對(duì)兩個(gè)以上相互獨(dú)立的參數(shù)提出要求時(shí)，這個(gè)問(wèn)題就是一個(gè)NP-Complete的問(wèn)題,實(shí)時(shí)應(yīng)用往往會(huì)對(duì)延時(shí)，延時(shí)抖動(dòng)，帶寬，丟失率，業(yè)務(wù)代價(jià)等多個(gè)參數(shù)同時(shí)提出性能要求,例如，實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)會(huì)對(duì)延時(shí)和延時(shí)抖動(dòng)同時(shí)提出要求,這些參數(shù)相互獨(dú)立時(shí)，選擇滿足多個(gè)參數(shù)限制的路由就成為NP—Complete問(wèn)題,NP—Complete問(wèn)題直接關(guān)系到路由算法的可實(shí)現(xiàn)性 。

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