2022-10-13 分類: 網(wǎng)站建設(shè)
QoS(Quality of Service,服務(wù)質(zhì)量)指一個網(wǎng)絡(luò)能夠利用各種基礎(chǔ)技術(shù),為指定的網(wǎng)絡(luò)通信提供更好的服務(wù)能力,是網(wǎng)絡(luò)的一種安全機制, 是用來解決網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞等問題的一種技術(shù)。
QoS的保證對于容量有限的網(wǎng)絡(luò)來說是十分重要的,特別是對于流多媒體應(yīng)用,例如VoIP和IPTV等,因為這些應(yīng)用常常需要固定的傳輸率,對延時也比較敏感。
網(wǎng)絡(luò)資源總是有限的,只要存在搶奪網(wǎng)絡(luò)資源的情況,就會出現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量的要求。
服務(wù)質(zhì)量是相對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)而言的,在保證某類業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量的同時,可能就是在損害其它業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。
例如,在網(wǎng)絡(luò)總帶寬固定的情況下,如果某類業(yè)務(wù)占用的帶寬越多,那么其他業(yè)務(wù)能使用的帶寬就越少,可能會影響其他業(yè)務(wù)的使用。
因此,網(wǎng)絡(luò)管理者需要根據(jù)各種業(yè)務(wù)的特點來對網(wǎng)絡(luò)資源進行合理的規(guī)劃和分配,從而使網(wǎng)絡(luò)資源得到高效利用。
QoS服務(wù)模型
通常QoS提供以下三種服務(wù)模型:Best-Effort service(盡力而為服務(wù)模型),Integrated service(綜合服務(wù)模型,簡稱Int-Serv),Differentiated service(區(qū)分服務(wù)模型,簡稱Diff-Serv)
(1) Best-Effort服務(wù)模型是一個單一的服務(wù)模型,也是最簡單的服務(wù)模型。對Best-Effort服務(wù)模型,網(wǎng)絡(luò)盡大的可能性來發(fā)送報文。但對延時、可靠性等性能不提供任何保證。
Best-Effort服務(wù)模型是網(wǎng)絡(luò)的缺省服務(wù)模型,通過FIFO(first in first out 先入先出)隊列來實現(xiàn)。它適用于絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,如FTP、E-Mail等。
(2) Int-Serv服務(wù)模型Int-Serv是一個綜合服務(wù)模型,它可以滿足多種QoS需求。該模型使用資源預(yù)留協(xié)議(RSVP),RSVP運行在從源端到目的端的每個設(shè)備上,可以監(jiān)視每個流,以防止其消耗資源過多。
這種體系能夠明確區(qū)分并保證每一個業(yè)務(wù)流的服務(wù)質(zhì)量,為網(wǎng)絡(luò)提供最細粒度化的服務(wù)質(zhì)量區(qū)分。但是,Inter-Serv模型對設(shè)備的要求很高,當網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流數(shù)量很大時,設(shè)備的存儲和處理能力會遇到很大的壓力。Inter-Serv模型可擴展性很差,難以在Internet核心網(wǎng)絡(luò)實施。
(3) Diff-Serv服務(wù)模型Diff-Serv是一個多服務(wù)模型,它可以滿足不同的QoS需求。與Int-Serv不同,它不需要通知網(wǎng)絡(luò)為每個業(yè)務(wù)預(yù)留資源。區(qū)分服務(wù)實現(xiàn)簡單,擴展性較好。
三種服務(wù)模型的對比:
常用QoS技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的位置
流分類:采用一定的規(guī)則識別符合某類特征的報文,它是對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進行區(qū)分服務(wù)的前提和基礎(chǔ)。
流量監(jiān)管:對進入或流出設(shè)備的特定流量進行監(jiān)管。當流量超出設(shè)定值時,可以采取限制或懲罰措施,以保護網(wǎng)絡(luò)資源不受損害??梢宰饔迷诮涌谌敕较蚝统龇较?。
流量整形:一種主動調(diào)整流的輸出速率的流量控制措施,用來使流量適配下游設(shè)備可供給的網(wǎng)絡(luò)資源,避免不必要的報文丟棄,通常作用在接口出方向。
擁塞管理:就是當擁塞發(fā)生時如何制定一個資源的調(diào)度策略,以決定報文轉(zhuǎn)發(fā)的處理次序,通常作用在接口出方向。
擁塞避免:監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況,當發(fā)現(xiàn)擁塞有加劇的趨勢時采取主動丟棄報文的策略,通過調(diào)整隊列長度來解除網(wǎng)絡(luò)的過載,通常作用在接口出方向。
Qos功能
1. 分組分類器和標記器
網(wǎng)絡(luò)邊界上的路由器根據(jù)TCP/IP分組報頭中的一個或多個字段,使用分類器功能來標記識別屬于特定通信類的分組,然后用標記器功能標記已被分類的通信,這是通過設(shè)置IP優(yōu)先字段或區(qū)分服務(wù)代碼點(DSCP)字段來實現(xiàn)的。
2. 通信速率管理
服務(wù)提供商使用控制(policing)功能度量進入網(wǎng)絡(luò)的客戶通信,并將其與客戶的通信配置文件(profile)進行比較。同時,接入服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)可能需要使用通信整形功能 來度量其所有的通信,并以恒定的速率將它們發(fā)送出去,以符合服務(wù)提供商的控制功能。令牌桶一種常用的通信度量方案。
3. 資源分配
先進先出 (FIFO) 調(diào)度是一種被當前的 Internet 路由器和交換機所廣泛采用的傳統(tǒng)排隊機制。雖然先進先出調(diào)度部署起來很簡單,但是在提供 QoS 時有一些基本的問題。它沒有提供優(yōu)先級處理對延遲敏感的通信并將其移至隊開頭的手段,對所有的通信都完全同等地對待,不存在通信區(qū)分或服務(wù)區(qū)分的概念。
對于提供QoS的調(diào)度算法,至少要能區(qū)分隊列中的不同分組,并知道每個分組的服務(wù)等級。調(diào)度算法決定接下來處理隊列中的哪一個分組,而流分組獲得服務(wù)的頻度決定了為這個流分配的帶寬或資源。
4. 擁塞避免和分組丟棄策略
在傳統(tǒng)的先進先出排隊技術(shù)中,隊列管理是這樣實現(xiàn)的:當隊列中的分組數(shù)量達到隊列的大長度后,將到達的分組全部丟棄。這種隊列管理技術(shù)叫做尾部丟棄(tail drop), 它只在隊列完全填滿時發(fā)出擁塞信號。在這種情況下,沒有使用積極的隊列管理來避免擁塞,也沒有減小隊列尺寸來使排隊延遲最小。積極的隊列算法管理使得路由器在隊列溢出前就可以檢測到擁塞。
5. QoS信令協(xié)議
RSVP 是在 Internet 上提供端到端 QoS 的 IETF Intserv 體系結(jié)構(gòu)的一部分,它使得應(yīng)用程序可以向網(wǎng)絡(luò)提出每個流的服務(wù)質(zhì)貫要求。服務(wù)參數(shù)用來量化這些要求,供管理控制使用。
6. 交換
路由器的主要功能是根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表中的信息快速、高效地將所有輸入通信交換到正確的輸 出端口和下一中繼段地址。傳統(tǒng)的基于緩存的轉(zhuǎn)發(fā)機制雖然高效,但是由于 它是由通信驅(qū)動 的,所以存在擴展性和性能方面的問題,并且在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定時會增加緩存維護工作,并降低 交換性能。
基于拓撲的轉(zhuǎn)發(fā)方法通過建立一個與路由器路由表完全相同的轉(zhuǎn)發(fā)表,解決了基于緩存的轉(zhuǎn)發(fā)機制中存在的問題。
7. 路由
傳統(tǒng)的路由僅僅基于目的地,并且在最短路徑上是根據(jù)路由表來路由分組的。對于某些網(wǎng)絡(luò)情況,這顯得不夠靈活。策略路由是一種 QoS 功能,它使得用戶可以不根據(jù)目的地進行路由,而是根據(jù)各種用戶自己可以配置的分組參數(shù)進行路由。
當前的路由選擇協(xié)議提供了最短路徑路由,它基于量度值(如管理成本、權(quán)重或中繼段數(shù))來選擇路由。分組是根據(jù)路由表被傳輸?shù)?,而對流的要求或路由上可用的資源一無所知。QoS 路由則是一種考慮了流的 QoS 要求的路由選擇機制,它在選擇路由時,對網(wǎng)絡(luò)上可用的資源有一定的了解。
標題名稱:QoS技術(shù)是什么?它有哪些功能?
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