QoS的基本概念:
傳統的IP網絡中在設計階段沒有考慮非常複雜的服務質量問題。早期OSI參考模型中對QoS的考慮也是欠缺的。
傳統的IP網絡僅提供“盡力而爲”的傳輸服務,網絡有可用資源就轉發,資源不足時就丟棄。這將帶來延遲、數據包丟失等問題。而現在的網絡承載了越來越多的其他業務,如VoIP,此類業務對延遲要求非常高,傳統的流量控制對VoIP等重要業務帶來了不良的用戶體驗。
國際電信聯盟(ITU)在x.902標準即“信息技術開放式處理參考模型”中定義服務質量(QoS)爲:
定義在一個或多個對象的集體行爲上的一套質量需求的集合。吞吐量、傳輸延遲和錯誤率等一些服務質量參數描述了數據傳輸的速度和可靠性等。
RFC2216對QoS的定義:
用帶寬、分組延遲與分組丟失率等參數描述的關於分組傳輸的質量。
QoS主要目的[1]
盡力避免網絡擁塞。
在不能避免擁塞時對帶寬進行有效管理。
降低報文丟失率。
調控IP網絡流量。
爲特定用戶或特定業務提供專用帶寬。
支撐網絡上的實時業務。
IntServ模型介紹[1]
IntServ模型由RFC1633所定義。它的思想是在報文傳輸前,通過信令在傳輸路徑上進行資源預留,提供預期的QoS保證。IntServ模型使用的信令協議爲RSVP(RFC2205)。
RFC1633定義了三個部分[2]:packet scheduler,classifier,admission control。其中,packet scheduler 負責對數據包進行調度;classifier負責處理數據流的分類,而admission control負責處理預留請求,批准允許的資源預留請求,拒絕其他請求。
RSVP協議[3,4]
資源預留協議Resource Reservation Protocol 有兩類消息:Path和Resv。當終端(host)需要申請預留資源時,首先向目標地址發送Path消息。其中包含了所需的帶寬、延遲、延遲抖動等信息。網絡中的路由器收到Path消息後,如果它能夠提供所需的保證,則將在本地存儲相關狀態信息並將消息向下轉發(forward)。到達目的地後終端將沿相反方向發送Resv消息請求預留資源。源終端接收到Resv消息後,說明預留過程已完成,可以開始傳輸。數據傳輸完畢後,終端應發送ResvTear消息,路由器釋放預留資源;或者在超時後路由器自動釋放相應資源。
若不能提供相應保證,路由將不轉發Path報文並向上發送錯誤消息。
RSVP優缺點
優點:
提供絕對的、準確的QoS保障,不會隨網絡狀態的變化而受到影響
提供端到端的QoS服務
缺點:
需要維護和記錄每一個流的狀態,因而擴展性很差
參考資料
[1] C00800021 QoS概述 杭州華三通信技術有限公司
[2] RFC1633. http://tools.ietf.org/search/rfc1633
[3] RFC2205. http://tools.ietf.org/html/rfc2205
[4] Introduction to RSVP. Rene Molenaar. http://networklessons.com/quality-of-service/introduction-to-rsvp/