Qos是網(wǎng)絡(luò)的一種安全機(jī)制，是解決網(wǎng)絡(luò)的有限帶寬、延遲、阻塞和丟包等問(wèn)題的一種技術(shù)。它通過(guò)有效的保證傳輸?shù)膸�、降低傳送的時(shí)延及數(shù)據(jù)的丟包率等措施來(lái)提高服務(wù)質(zhì)量。
2服務(wù)模型(Service model)
2.1簡(jiǎn)單服務(wù)模型
應(yīng)用程序可在任何時(shí)候發(fā)出報(bào)文，網(wǎng)絡(luò)盡可能來(lái)發(fā)送報(bào)文，但對(duì)于時(shí)延、可靠性等不提供任何保證措施。這種模型是現(xiàn)在Internet默認(rèn)的服務(wù)模型。盡力傳輸服務(wù)模型是傳統(tǒng)路由器所提供的服務(wù)，它對(duì)服務(wù)質(zhì)量無(wú)法做出保證，需要采用資源預(yù)留協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)路徑上的QoS，目前采用的是RSVP協(xié)議。
RSVP協(xié)議是集成服務(wù)的核心，它的分組以IP數(shù)據(jù)報(bào)的形式進(jìn)行發(fā)送，沒(méi)有搭載任何有效數(shù)據(jù)，它和ICMP, IGMP-樣是一個(gè)控制協(xié)議，它支持IPv6和多播業(yè)務(wù)。其本身沒(méi)有路由功能，必須依賴(lài)于現(xiàn)有的單播或多播路由協(xié)議。
在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中的兩個(gè)不同角色之間所建立的通訊路徑中，RSVP網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議將通過(guò)數(shù)據(jù)源端發(fā)出的信號(hào)和數(shù)據(jù)接收端發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行快速的動(dòng)態(tài)QoS協(xié)商，并充分利用了兩個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送和傳輸端的中間節(jié)點(diǎn)來(lái)傳送的預(yù)留相關(guān)信息，來(lái)創(chuàng)建和維護(hù)多路傳輸路徑的分布預(yù)留狀態(tài)，根據(jù)這些相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字資源的預(yù)約和釋放請(qǐng)求。
2.2網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木C合服務(wù)模型
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木C合服務(wù)模型在發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文前，首先需要向網(wǎng)絡(luò)來(lái)申請(qǐng)一個(gè)特殊的服務(wù)請(qǐng)求。這個(gè)請(qǐng)求是通過(guò)帶外信令完成的，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木C合服務(wù)模型中的每個(gè)路由器都支持RSVP控制協(xié)議，為數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)流保持原來(lái)的狀態(tài)信息，在數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中，如果任何一個(gè)中間路由器不支持RSVP協(xié)議，那么，這個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆⻊?wù)質(zhì)量就不可能得到相就在的保障。目前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木C合服務(wù)模型共有以下兩種:
(1)端到端質(zhì)量保證型。這個(gè)數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求將提供延時(shí)、帶寬與丟包率等參數(shù)的基本保障。但是它不能控制固定的數(shù)據(jù)傳輸延遲，只能保證數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的排隊(duì)延遲大小，并采用加權(quán)排隊(duì)算法。
(2)控制負(fù)荷型。它提供最少的傳輸延時(shí)，對(duì)排隊(duì)算法不做特殊要求。在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木C合服務(wù)模型中的每個(gè)路由器都需支持RSVP協(xié)議，如果有任何一個(gè)中間路由器對(duì)RSVP協(xié)議支持不好，服務(wù)質(zhì)量就不能保證。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木C合服務(wù)模型能夠?qū)崿F(xiàn)兩端之間的服務(wù)質(zhì)量保障，但這個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木C合服務(wù)模型還要求在每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)端上要有一個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列和擁塞控制要素，并且還需要相關(guān)的信令支持，在業(yè)務(wù)兩端預(yù)先建立一條有質(zhì)量保證的虛連接，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還須具有資源的預(yù)留和資源控制手段。
2.3多服務(wù)模型
它采用分類(lèi)聚合思想，由邊界路由器檢查業(yè)務(wù)合同，重新填寫(xiě)IP包的DscP(TOS)字段，核心路由器則根據(jù)代表業(yè)務(wù)分類(lèi)的字段提供相應(yīng)的服務(wù)保證，比較適合于大型核心網(wǎng)絡(luò)。
目前被推薦的區(qū)分服務(wù)(DiffServ)的類(lèi)型有兩種:
(1)獎(jiǎng)賞服務(wù):為用戶(hù)提供低延遲、抖動(dòng)、丟包率和保證帶寬足夠的端到端傳輸服務(wù)。
(2)確保服務(wù):確保服務(wù)是在網(wǎng)絡(luò)不暢通的情況下，保證用戶(hù)有一定的預(yù)約帶寬。它通常采用下列技術(shù)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
首先，根據(jù)IP數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)別或QoS組進(jìn)行分類(lèi)、度量和監(jiān)管，制定訪問(wèn)速度;然后采用優(yōu)先隊(duì)列、定制隊(duì)列、加權(quán)公平隊(duì)列、基于類(lèi)的加權(quán)公平隊(duì)列等隊(duì)列技術(shù)來(lái)管理報(bào)文。將報(bào)文分為四類(lèi)，按優(yōu)先級(jí)的高、低進(jìn)行出隊(duì)。
3影響網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的因素(The influencingfactors on the quality of the network services)
影響網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的因素就是影響網(wǎng)絡(luò)Qos的因素。網(wǎng)絡(luò)QoS技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)領(lǐng)域中的一種非常有效和便捷的網(wǎng)絡(luò)安全管理和數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，是用來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸延遲和阻塞等諸多問(wèn)題的技術(shù)最好解決手段。一般在Web應(yīng)用、E-mail設(shè)置等情況下，并不需要QoS。但是在多媒體數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用中就顯得非常必要，而且也是解決這個(gè)問(wèn)題的相關(guān)重要的手段，每當(dāng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)擁塞時(shí)，QoS就能夠確保這些流媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾獦I(yè)務(wù)不受任何干擾，從而保證了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝Х�(wěn)定流暢運(yùn)行[Sao QoS機(jī)制本身并不能增加帶寬，它只是根據(jù)應(yīng)用的不同需求來(lái)調(diào)整上傳下載的速率，利用網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸自適應(yīng)功能來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)帶寬，從而節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源。
在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中，需要根據(jù)用戶(hù)傳輸數(shù)據(jù)的流量、請(qǐng)求的QoS和當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行狀況，來(lái)確定這個(gè)用戶(hù)是否能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，并協(xié)商其QoS。為給用戶(hù)提供滿意的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸帶寬分割，留出一部分帶寬，以確保相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸帶寬不被其他用戶(hù)使用。數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中，需要進(jìn)行分組處理和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，在這個(gè)過(guò)程中，就要給每個(gè)不同的分組提供不同的數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)先級(jí)別，還要限制每個(gè)應(yīng)用不同的丟包率，確保所有的用戶(hù)都能得到其QoS的足夠資源。
另外，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)也要有一套相關(guān)的調(diào)節(jié)機(jī)制，以保證都能得到其足夠的QoS資源，同時(shí)還要提供一種合理的方法來(lái)分配空閑帶寬。擁塞產(chǎn)生的主要原因是網(wǎng)絡(luò)資源不足或帶寬分配不合理造成的，一個(gè)好的排隊(duì)策略對(duì)于網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)是非常重要的。QoS路由、約束路由和策略路由都是在某種條件下影響網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的重要因素。
4網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量QoS控制策略(Network quality of service QoS control strategy)
通過(guò)對(duì)影響網(wǎng)絡(luò)QoS的因素分析，我認(rèn)為在網(wǎng)絡(luò)中采用統(tǒng)一的策略，由策略服務(wù)器集中統(tǒng)一定義策略，策略服務(wù)器通過(guò)COPS協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)設(shè)備分發(fā)策略配置信息;同時(shí)采用基于LDAP的策略存儲(chǔ)虛擬化目錄服務(wù)器存儲(chǔ)策略信息的統(tǒng)一制定策略、統(tǒng)一分發(fā)策略、統(tǒng)一存儲(chǔ)策略的全網(wǎng)統(tǒng)一管理方式，在一定程度上能夠有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的QoS保證。
4.1定義策略
網(wǎng)絡(luò)管理員在策略服務(wù)器的策略控制平臺(tái)上定義策略，使得滿足條件的數(shù)據(jù)流進(jìn)人QoS網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作與整形機(jī)制，然后通過(guò)各種策略對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的QoS服務(wù)進(jìn)行控制和管理。定義的'策略是由時(shí)間計(jì)劃、動(dòng)作、標(biāo)記優(yōu)先級(jí)、整形和分流五個(gè)部分組成的。
4.2策略原則
在策略性網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作應(yīng)該遵從以下四項(xiàng)策略規(guī)則，分別為服務(wù)質(zhì)量、安全、監(jiān)控和配置。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆⻊?wù)質(zhì)量原則，是在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類(lèi)型來(lái)分別設(shè)定各個(gè)不同業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)，然后再根據(jù)所預(yù)先設(shè)置好的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行數(shù)據(jù)流的處理，在這種情況下，優(yōu)先級(jí)別較高的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)就要比級(jí)別低的傳輸業(yè)務(wù)更先一步得到數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆⻊?wù)。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩瓌t是為了防止用戶(hù)在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中受到安全威脅，在一般情況下，網(wǎng)絡(luò)的管理者都是通過(guò)設(shè)置高強(qiáng)度的密碼、統(tǒng)一身份認(rèn)證、安全防火墻和數(shù)據(jù)加密等多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)不同的安全需要，有時(shí)使用其中一種方式，有時(shí)采取多種方式組合使用。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋O(jiān)控原則就是在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，采取動(dòng)態(tài)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和鏈路的工作狀態(tài)是否正常，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整，保證網(wǎng)絡(luò)暢通。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐渲迷瓌t就是設(shè)置網(wǎng)絡(luò)工作方式，保證網(wǎng)絡(luò)從上至下、端到端的Qos實(shí)現(xiàn)。
4.3策略分發(fā)
首先要將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按著對(duì)COPS協(xié)議是否支持進(jìn)行分類(lèi):支持COPS協(xié)議的設(shè)備，設(shè)定策略服務(wù)器的IP地址，并且啟用策略控制;不支持COPS協(xié)議的設(shè)備，在策略服務(wù)器上創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的設(shè)備，通過(guò)CLI, COPS等開(kāi)放的接口，將QoS控制和流量管理信息下發(fā)到每個(gè)網(wǎng)元，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器保證Qosmo
5結(jié)論(Conclusion)
根據(jù)以上的分析可以看出，無(wú)論是從數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的開(kāi)展還是從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)施的角度出發(fā)，Qos服務(wù)質(zhì)量保障都是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中必須采用的一種手段，也是確保數(shù)據(jù)安全穩(wěn)定高效傳輸?shù)淖钪匾蛩刂�，基于�?shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)必將進(jìn)一步發(fā)展QoS。由于IP網(wǎng)絡(luò)本身所特有的特征，使得在IP網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)端到端的QoS變得非常困難，同時(shí)實(shí)現(xiàn)QoS也是最關(guān)鍵、最重要的課題。
要實(shí)現(xiàn)上述的QoS策略設(shè)計(jì)，還需要有一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)完成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的檢測(cè)、QoS策略的制定、存儲(chǔ)等功能，因此搭建策略控制平臺(tái)也是QoS策略設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
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