寬帶通信網(wǎng)_ipqos_賀云

1、IP QoS 之 RSVP、DSCP、PHB賀云RSVPn 回顧 資源預約協(xié)議（RSVP）定位為綜合業(yè)務模型（IntServ）的信令協(xié)議，可以通過服務參數(shù)對應用程序的服務質量（QoS）進行需求的滿足； RSVP是用于建立 Internet上資源預留的網(wǎng)絡控制協(xié)議，它支持端系統(tǒng)進行網(wǎng)絡通信帶寬的預約，為實時傳輸業(yè)務保留所需要的帶寬。 RSVP是為保證服務質量（QoS）而開發(fā)的，主機使用 RSVP協(xié)議代表應用數(shù)據(jù)流向網(wǎng)絡請求保留一個特定量的帶寬，路由器使用 RSVP協(xié)議向數(shù)據(jù)流沿途所有節(jié)點轉發(fā)帶寬請求，建立并且維護狀態(tài)以提供所申請的服務。 資源預留基于流，從接收端向發(fā)送端方向進行。1RSVP協(xié)議的

2、框架結構1 決策控制（Policy Control）用來判斷用戶是否擁有資源預留的許可權。2 接納控制（Admission Control）接納控制用來判斷可用資源是否滿足應用的 需求。53 分類控制（Classifier Control）分類控制器用來決定數(shù)據(jù)分組的通信服務等 級，實現(xiàn)過濾器說明(Filterspec)指定的分組過濾方式。124 分組調(diào)度器（Scheduler）分組調(diào)度器則根據(jù)服務等級進行優(yōu)先級排序，實現(xiàn)由數(shù)據(jù)流說明(Flowspec)指定的資源配置。5 RSVP處理模塊 當決策控制或接納控制未能獲得許可時，RSVP處理模塊將產(chǎn)生預留的錯誤消息并傳給收發(fā)端。否則，將由RSVP

3、處理模塊設定分類與調(diào)度控制器所需的通信服務質量參數(shù)。342RSVP工作原理RSVP基本消息 路徑（Path）消息發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)之前沿著路由協(xié)議提供的路徑消息向接收方發(fā)送Path消息。其描述了發(fā)送源的 數(shù) 據(jù)格式、源地址、端和流量特性。Path消息會在路徑每一節(jié)點存儲路徑狀態(tài)（Path State）。 預留請求（Resv）消息接收方在收到Path消息并準備為數(shù)據(jù)流進行資源預留時，它會產(chǎn)生一個Resv消息。Resv由流規(guī)范和過濾規(guī)范組成，流規(guī)范決定路由器的包調(diào)度算法，過濾規(guī)范則指示包過濾器應當利用數(shù)據(jù)流中的那些包。 拆除（Teardown）消息Teardown消息作用是立刻刪除預留的鏈路或狀態(tài)。

4、 差錯（Errors）消息路徑差錯預留請求差錯 證實（ResvConf）消息用于確認資源預留請求，它是個可選功能。3RSVP工作原理我的應用需要2Mbit/s的帶寬發(fā)送方1將一個RSVP路徑消息（PATH）發(fā)給接收方1；接收方應用接收到路徑消息（PATH）；接收方沿著RSVP消息過來時的相反方向預留資源（RESV）；路由器檢查路徑消息，看是否可以滿足要求；發(fā)送方1應接收到一個資源預留的消息；發(fā)送方1開始發(fā)送數(shù)據(jù)包。1.我的應用需要2Mbit/s的帶寬沒問題，我有足夠帶寬2.沒問題，我有足夠帶寬RESVRESV發(fā)送方1接收方1DATARESV3.PATH路由器1路由器2PATHDATA4.PAT

5、HDATADATAPATHRESV5.RESV接收方2預留2Mbit/s帶寬發(fā)送方2預留2Mbit/s帶寬6.4實例(多目標實況廣播) 問題描述有一場體育比賽要在因特網(wǎng)上進行實況轉播，多目標廣播地址已經(jīng)在因特網(wǎng)上事先發(fā)布，并且假設從發(fā)送端到接收端的多目標廣播樹已經(jīng)確立，如下圖所示。此外，每個接收端的數(shù)據(jù)接收速率也已在圖上表示出。（假設電視數(shù)據(jù)是按照接收端數(shù)據(jù)接收速率進行分層編碼）分析：每個接收端逆向發(fā)送一個資源保留消息到多目標廣播樹，保留消息到達一個路由器時，路由器就調(diào)整它的信息包調(diào)度程序來保留帶寬，然后把這個消息送到上游路由器。路由器D下面的接收端請求的最大速率為3 Mb/s。路由器D把保留

6、消息發(fā)送給路由器B，請求路由器B在這兩個路由器之間的鏈路上保留3 Mb/s的帶寬。（由于接收端3,4觀看同個節(jié)目，為此不需要6Mb/s帶寬，只需取最大）同理，路由器C請求路由器B在它們鏈路上保留100kb/s帶寬一旦路由器B接收到來自下面的路由器的保留消息之后就遞送給它的調(diào)度程序，然后把新的保留消息遞送給上一層的路由器A。這個消息要求在從路由器A到路由器B的鏈路上保留3 Mb/s的帶寬，這是接收端要求保留的最大帶寬。5DSCP&PHBn 回顧 為了克服IntServ難于在骨干網(wǎng)上大規(guī)模的實現(xiàn)，IETF提出了區(qū)分/差分服務模型（DiffServ）。 DiffServ通過DiffServ標記字段（

7、DS Field）中區(qū)分服務碼點（DSCP）的定義實現(xiàn)業(yè)務匯聚流的標記，同時還提出了逐跳行為（PHB）的概念用來描述DiffServ結點對外可觀察的轉發(fā)行為，通過DSCP與PHB的對應，實現(xiàn)了業(yè)務匯聚流和轉發(fā)行為的關聯(lián)，從而為網(wǎng)絡業(yè)務提供多種服務的可能。 DSCP處于IPv4中的ToS（Tpye of Service）域的前6個比特，在IPv6中的處于Traffic Class域。 在DiffServ網(wǎng)絡中，在網(wǎng)絡入口處根據(jù)服務要求對業(yè)務進行分類、流量控制，同時設置IP報文的DSCP域，在路由轉發(fā)時，路由器根據(jù)DSCP值，選擇PHB(不同PHB決定資源分配、隊列調(diào)度、分組丟棄策略等)，根據(jù)所選

8、的PHB，為IP報文提供不同的QoS。每個DSCP值與PHB存在一對一，或多對一的關系。 DiffServ提供基于類的QoS，具有良好的可擴展性，但該服務模型缺乏有效的端到端的QoS控制機制。6DSCP&PHBIETF定義的PHB1 快速轉發(fā)PHB低丟失率、低時延、低抖動、具有帶寬保證，其優(yōu)先級最高，但并不是DiffServ所必須。2 確保轉發(fā)PHB實際上為PHB組，包含業(yè)務流的多種類型和多種優(yōu)先級。3 盡力而為PHB既是DiffServ結點必須支持的一種PHB也是體系中默認的，推薦值為000000。4 類選擇PHB保證DiffServ與互聯(lián)網(wǎng)的兼容性。7類選擇CS PHB確保轉發(fā)AF PHB

9、快速轉發(fā)EF PHB盡力而為轉發(fā)BE PHBDifferentiatedServices（區(qū)分服務）DSCP&PHB注：PHB編碼的解釋:十進制以AF11 (0010100)為例，前3個bit（1）由這兩位決定優(yōu)先級表示IP報文的優(yōu)先級，接下來的2個bit表示丟包優(yōu)先級，最后一個bit總是為0AF11 = 001-01-0（2）最后一位總是為0AF Class級別越高，其對應的IP報文的優(yōu)先級越高， 相對來說提高的QoS質量也越較好。缺省的PHB編碼 000000 對應 Best-effort traffic.快速轉發(fā)（EF PHB）對應的DSCP為: 101-11-0, 468AF1AF2AF3AF4低丟棄優(yōu)先級100101