新時期背景下基于網絡QoS的傳輸建設模式標準化研究

藍培標

（廣東長高通信服務有限公司）

新時期背景下基于網絡QoS的傳輸建設模式標準化研究

藍培標

（廣東長高通信服務有限公司）

傳統的IP技術對日益發展的電信業務以及運載需要不能有效滿足，對傳統的IP網絡進行有效改造具有重要的現實意義。本文將闡述對QoS的相關概述、IPQoS的技術模型以及QoS流量管理技術等，并對要點進行重點分析，進行得出QoS傳輸建設模式建設的一般標準。

QoS；技術模型；流量管理技術

從電信業務發展角度出發，電信行業競爭將更加激烈，用戶對業務的體驗要求也更高。而僅僅通過對不同業務網絡建設加大投資力度、擴大網絡的建設規模等硬件設施投入，已遠遠不能適應當前電信產業的發展[1]。因此，實現某些應用以及不同用戶的不同級別保障，從而有效實現IP網絡質量服務的QoS，并結合SLA的相關執行模式，運營商才能夠降低建設投入與運維成本，進而實現近期與遠期盈利。

1 QoS的基本概述

QoS（Quality of Service）即服務質量的概念，擴展延伸出來即是指跨越多種底層網絡技術的IP網絡之上，例如FR、ATM、Etjernet、SDH等，以為特定的業務提供其所需要的基本服務。QoS所包含的內容復雜多樣，例如帶寬、時延、時延抖動等等，而每一種業務都會對QoS進行一種特定的需要，但每種指標卻不盡相同，繼而對IPQoS進行衡量的標準也有所差異。下面簡單介紹接種衡量標準：

1.1 可用帶寬

可用寬帶即是指兩個節點之間的特定應用業務流的基本平均速率，其主要是衡量用戶從網絡所取得業務數據的基本能力。例如，針對于視頻業務而言，當可用帶寬低于視頻源的編碼速率時，其基本的圖像質量就無從獲得保證。因此，所有的實時業務對于帶寬都具有一定的要求，以此保證業務的正常、有效進行[2]。

1.2 時延

時延通俗來講是網絡中兩個節點之間傳送數據的平均往返時間，而運營商所有的實時性業務都會時延有著較高的要求，以此提高用戶體驗。例如，Vo IP業務就要求將時延控制在200ms以內，其原因就在于當時延大于400ms時，通話質量將會急劇下降。需要注意的是時延的變化，例如流媒體業務會通過適當的緩存以減少時延抖動對基礎業務的影響，因此需要對時延進行有效控制。

1.3 丟包率

丟包率是指在數據在網絡傳輸過程中所丟失的報文百分比，以此來有效衡量網絡正確時轉發用戶數據所具備的能力。在運營商所發展的業務中，每種業務對丟包的敏感性是有很大不同的，在多媒體業務中，丟包通常都是導致傳輸圖像質量出現嚴重惡化的最為根本原因，即使少量的丟包就會使圖像出現馬賽克的現象。

1.4 誤碼率

誤碼率是指在網絡傳輸中報文出現錯誤的百分比，其對于加密業務的影響最大。除此之外，QoS還有可能都會包含其他的一些指標，例如網絡的可用性等等，指標的標準化是對業務質量的一種技術化描述，而針對于運營商所發布的不同業務，QoS在缺乏必要的保障時，其業務表象是不盡相同的。

2 IPQoS的模型建設分析

2.1 差分服務模型建設（Diff Serv）

差分服務模型建設（Diff Serv）的基本原則是：在網絡邊界中，數據流按照QoS要求進行簡單的額數據分類，以此將不同的類在內部的節點中，每次轉發都會表現出不同的轉發特性。在差分服務模型的體系中，用戶可以對標記分組的DS域進行不同層次的服務。DS域的前六位都可以稱之為DS編碼點，以此具有相同的DSCP值的組合稱之為BA（Behaviour Aggregate）。

在提供QoS的相關服務時，對網絡邊界器與內部的路由器相關功能都會有所側重，并類似結合成一個整體進行相互協作[3]。差分服務模型將較為復雜的流分類以及流量控制都會推至邊界路由器來完成。區域內部的路由器只需要進行簡單的流分類，邊界路由器則會進行相對復雜的流分類，流量的接入速率相關監管，訪問的控制等等。

2.2 集成服務模型（Diffserv/RSVP）

集成服務模型的基本設計原則是：在Best Effort服務模式之上，對一系列的擴展特性進行有效定義，以此對業務的QoS需求采取網絡資源預留的方式，以此為每一個網絡連接提供以應用為基礎的QoS。另外，在信令協議中，每個路由器所創建以及維護特定流的狀態，都是為有效滿足網絡服務的基本需要，通過這種方式為運營商的業務數據提供點到點的QoS基本保障[4]。

集成服務模型能夠對每個業務流的基本服務質量進行區分與保障，從而為IP網絡提供更加細致化的服務質量相關分區。但是，集成服務模型在實施中，要求在每個網絡節點中，都需要對每個流提供相當的計算處理量，也就衍生出了很多問題，包括端到端的信令、策略控制以及調度業務的流量[5]。同時，隨著集成服務流數量的增加，其信令的處理以及存儲都會對路由器的資源消耗造成快速的增加，也會造成網絡管理日益復雜化，因此此種模型在未來發展前景不容樂觀，其本身的擴展性較差都不被業界人士看好。

3 QoS的流量管理技術標準

3.1 標記與分類

流分類將會采用一定的規則對符合某類特征的報文進行有效識別，進而有區別進行服務的基礎與前提。標記需要將IP報文中的IP優先級或者是DSCP進行有效設置。在對網絡邊界進行報文的相關分類時，可以對IP頭的TOS字段中的優先級或者是DSCP進行設置，這樣就可以直接采用IP優先級作為分類的相關標準。

3.2 流量監管

為有效使有限的網絡資源在可利用范圍內發揮出最大的效用，以此使用戶獲得更好的體驗，需要采取措施對用戶的流量進行限制[6]。而如果部采取相關手段，只會使網絡更加的擁擠，甚至不堪重負。流量監管TP的有效應用是對進入網絡的某一流量規格進行監督，將其限制在一個科學的范圍之內，而對于超出的部分流量采取相關措施，以此有效保護網絡資源的浪費以及運營商的利益。

3.3 擁塞管理

針對網絡單元中分組達到的速度超過該接口發送分組的速度時，就會在該接口上發生擁堵。而如果沒有采取足夠的空間存儲方式對這些分組進行保存，就會對其中的一部分造成損失，導致丟失或者是不可恢復，繼而導致惡性循環。在實際應用中，采取排隊技術，使用一個隊列算法對流量進行分類后，采用某種特殊的優先級算法將此種流量分別發送出去。例如，常用的隊列調度機制有先入先出隊列、優先隊列以及定制隊列方式等。

4 結語

在實際的應用中，運營商更應該結合當前QoS發展的最新成果，結合自身的實際情況后，進行總體上的部署。在城域網中，依據所擁有或者所預選設備的支持能力以及特性，同時結合業務的QoS基本需求，科學選擇IPQoS技術，從而更大程度上節約建設成本，提高網絡運輸的效率。在未來的發展中，QoS也將會成為更多產業發展的共識。

[1]孫海濤.通信接入網建設中GPON的應用[J].中國新通信，2014（3）：8.

[2]成慧清.論述PTN網絡對傳輸網發展的重要意義[J].城市建設理論研究（電子版），2014（36）：7064～7065.

[3]劉之成，高慧，曾菊根，等.QoS在廣電網絡PON+EoC系統中的應用[J].有線電視技術，2013（11）：43～44.

[4]鄺祝芳，陳志剛，鄧曉衡，等.自適應的認知無線Mesh網絡QoS約束的路由與頻譜分配算法[J].通信學報，2011，32（11）：59～70.

[5]劉超，胡愛群，鐘子果，等.支持動態帶寬約束的Ad Hoc網絡QoS路由協議[J].高技術通訊，2011，21（7）：673～680.

[6]章剛，陳慶奎，霍歡，等.DBA2COR：一種適合協同網絡QoS路由算法[J].小型微型計算機系統，2013，34（11）：2504～2507.

TP393.0

A

1004-7344（2016）26-0275-02

2016-9-3