Qos
来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/25 13:57:06
qos
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QoS(Quality of Service)服务质量,是网络的一种安全机制, 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。 在正常情况下,如果网络只用于特定的无时间限制的应用系统,并不需要QoS,比如Web应用,或E-mail设置等。但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。当网络过载或拥塞时,QoS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃,同时保证网络的高效运行。
编辑本段背景
[1]在因特网创建初期,没有意识到QoS应用的需要。因此,整个因特网运作如一个“竭尽全力”的系统。每段信息都有4个“服务类别”位和3个“优先级”位,但是他们完全没有派上用场。 依发送和接收者看来,数据包从起点到终点的传输过程中会发生许多事情,并产生如下有问题的结果: ·丢失数据包 - 当数据包到达一个缓冲器(buffer)已满的路由器时,则代表此次的发送失败,路由器会依网络的状况决定要丢弃一部份、不丢弃 或者是所有的数据包,而且这不可能在预先就知道,接收端的应用程序在这时必须请求重新传送,而这同时可能造成总体传输严重的延迟。 ·延迟 - 或许需要很长时间才能将数据包传送到终点,因为它会被漫长的队列迟滞,或需要运用间接路由以避免阻塞;也许能找到快速、直接的路由。总之,延迟非常难以预料。 ·传输顺序出错 - 当一群相关的数据包被路由经过因特网时,不同的数据包可能选择不同的路由器,这会导致每个数据包有不同的延迟时间。最后数据包到达目的地的顺序会和数据包从发送端发送出去的顺序不一致,这个问题必须要有特殊额外的协议负责刷新失序的数据包。 ·出错 - 有些时候,数据包在被运送的途中会发生跑错路径、被合并 甚至是 毁坏的情况,这时接收端必须要能侦测出这些情况,并将它们统统判别为已遗失的数据包,再请求发送端再送一份同样的数据包。编辑本段QoS简介
参数
QoS是通过给定的虚连接描述传输质量的ATM性能参数术语。这些参数包括:CTD、CDV、CER、CLR、CMR和SECBR 、ALL service classes 、Qos Classes、 traffic contract 、traffic control。含义
计
QoS服务模型
通常QoS提供以下三种服务模型: l Best-Effort service(尽力而为服务模型) l Integrated service(综合服务模型,简称Int-Serv) l Differentiated service(区分服务模型,简称Diff-Serv) 1. Best-Effort服务模型Best-Effort是一个单一的服务模型,也是最简单的服务模型。对Best-Effort服务模型,网络尽最大的可能性来发送报文。但对时延、可靠性等性能不提供任何保证。 Best-Effort服务模型是网络的缺省服务模型,通过FIFO队列来实现。它适用于绝大多数网络应用,如FTP、E-Mail等。 2. Int-Serv服务模型Int-Serv是一个综合服务模型,它可以满足多种QoS需求。该模型使用资源预留协议(RSVP),RSVP运行在从源端到目的端的每个设备上,可以监视每个流,以防止其消耗资源过多。这种体系能够明确区分并保证每一个业务流的服务质量,为网络提供最细粒度化的服务质量区分。 但是,Inter-Serv模型对设备的要求很高,当网络中的数据流数量很大时,设备的存储和处理能力会遇到很大的压力。Inter-Serv模型可扩展性很差,难以在Internet核心网络实施。 3. Diff-Serv服务模型Diff-Serv是一个多服务模型,它可以满足不同的QoS需求。与Int-Serv不同,它不需要通知网络为每个业务预留资源。区分服务实现简单,扩展性较好。[2]编辑本段功能
分类
Q
标注
在识别数据包之后,要对它进行标注,这样其他网络设备才能方便地识别这种数据。由于分类可能非常复杂,因此最好只进行一次。识别应用之后就必须对其数据包进行标记处理,以便确保网络上的交换机或路由器可以对该应用进行优先级处理。通过采纳标注数据的两种行业标准,即IEEE 802.1p或差异化服务编码点(DSCP),就可以确保多厂商网络设备能够对该业务进行优先级处理。 在选择交换机或路由器等产品时,一定要确保它可以识别两种标记方案。虽然DSCP可以替换在局域网环境下主导的标注方案IEEE 802.1p,但是与IEEE 802.1p相比,实施DSCP有一定的局限性。在一定时期内,与IEEE 802.1p 设备的兼容性将十分重要。作为一种过渡机制,应选择可以从一种方案向另一种方案转换的交换机。优先级设置
Q
编辑本段需要QoS的应用
流量约定(SLA, Service Level Agreement服务等级协议)给数据流设定优先级,以此在网络/协议层面上,根据相互商定的尺度,设定有保障的性能、通过量、延迟等界限。一些特定形式的网络数据流需要定义服务质量,例如: 多媒体流要求有保障的通过量 IP电话需要严格的抖动和延迟限制 性命攸关的应用系统,例如远程外科手术要求有可靠保证的可用性(也称作硬性 QoS). 这些类型的服务被称为非弹性,意思是它们需要固定的带宽才能运作--如果得到多余的带宽,它们也无法使用;如果得到较少的带宽,则根本无法工作。相形之下,弹性应用可以从多余的带宽中受益。[3][4]编辑本段应用
Q
编辑本段关键指标
Q
可用性
是当用户需要时网络即能工作的时间百分比。可用性主要是设备可靠性和网络存活性相结合的结果。对它起作用的还有一些其他因素,包括软件稳定性以及网络演进或升级时不中断服务的能力。吞吐量
是在一定时间段内对网上流量(或带宽)的度量。对IP网而言可以从帧中继网借用一些概念。根据应用和服务类型,服务水平协议(SLA)可以规定承诺信息速率(CIR)、突发信息速率(BIR)和最大突发信号长度。承诺信息速率是应该予以严格保证的,对突发信息速率可以有所限定,以在容纳预定长度突发信号的同时容纳从话音到视像以及一般数据的各种服务。一般讲,吞吐量越大越好。时延
指一项服务从网络入口到出口的平均经过时间。许多服务,特别是话音和视像等实时服务都是高度不能容忍时延的。当时延超过200-250毫秒时,交互式会话是非常麻烦的。为了提供高质量话音和会议电视,网络设备必须能保证低的时延。 产生时延的因素很多,包括分组时延、排队时延、交换时延和传播时延。传播时延是信息通过铜线、光纤或无线链路所需的时间,它是光速的函数。在任何系统中,包括同步数字系列(SDH)、异步传输模式(ATM)和弹性分组环路(RPR),传播时延总是存在的。时延变化
Q
丢包
不管是比特丢失还是分组丢失,对分组数据业务的影响比对实时业务的影响都大。在通话期间,丢失一个比特或一个分组的信息往往用户注意不到。在视像广播期间,这在屏幕上可能造成瞬间的波形干扰,然后视像很快恢复如初。即便是用传输控制协议(TCP)传送数据也能处理丢失,因为传输控制协议允许丢失的信息重发。事实上,一种叫做随机早丢(RED)的拥塞控制机制在故意丢失分组,其目的是在流量达到设定门限时抑制TCP传输速率,减少拥塞,同时还使TCP流失去同步,以防止因速率窗口的闭合引起吞吐量摆动。但分组丢失多了,会影响传输质量。所以,要保持统计数字,当超过预定门限时就向网络管理人员告警。编辑本段现状及相关技术
现在,IP网络如何提供服务质量QoS支持这一问题现已成为业界关注的焦点。对于由QoS控制来实现QoS保证,国际上不同组织和团体提出了不同的控制机制和策略,比较著名的有: 1. ISO/OSI提出了基于ODP分布式环境的QoS控制,但至今仍只停留在只给出了用户层的QoS参数说明和变成接口阶段,具体实现QoS控制策略并未提出; 2. ATM论坛提出了QoS控制的策略和实现,ATM控制是“连接预定”型(connection and reservation),它的核心内容是在服务建立之前,通过接纳控制和资源预留来提供服务的QoS保证,而在服务交互的过程中,用户进程和网络要严格按照约定的QoS实现服务QoS保证; 3.IETF组织也已经提出了多种服务模型和机制来满足对QoS的需求,其中比较典型的有:RFC2115,RFC2117以及1998、1999年提出的 RFC26xx系列中的综合业务模型(Int-Serv)、差分业务模型(differentiated services)、多协议标签MPLS技术(Multi-Protocol Label Switching)、流量工程(traffic engineering)和QoS路由(QoS-based routing)等均用于解决Internet网络的QoS控制和管理。
Qos
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