IP QoS 技术的发展

2019-11-03 09:10:19

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供稿：网友

薛国锋　　随着人们认识问题的逐步深入， ip QoS 技术的发展经历了一个漫长、曲折的过程。

　　1)20世纪80年代，当时的Internet主要承载数据业务，网络采用尽力而为的服务、无QoS保障。

　　2)到了20世纪90年代初期，由于受到VoIP等实时业务的驱动，IETF组织在 IP QoS领域做了第一次尝试，在1994年推出了基于RSVP的IntServ解决方案，这是一种端到端基于流的QoS技术。

　　3)为了寻求扩展性和简易性，IETF组织在1998年推出了基于DSCP的 DiffServ 解决方案，这是一种基于类的QoS技术，主要用于骨干网。使用 DiffServ ，在网络入口处根据服务要求对业务进行分类、流量控制，同时设置报文的DSCP域；在网络中根据实施好的QoS机制来区分每一类通信、并为之服务， DiffServ域中的所有节点都将根据分组的DSCP字段来遵守PHB。DiffServ通过将业务定义为有限的类、可以很好地解决扩展性的问题，但由于各种业务的流量模型和业务模型的不同，各种业务叠加在一起后，其流量模型和业务模型将会是非常复杂的，使得在现实网络中DiffServ无法去真正部署，必须利用一些智能化的工具，这就是 MPLS DS-TE 。

　　业界同时提出了一种将IntServ与DiffServ结合的思路：即在用户网络仍使用RSVP协议、在运营商的DiffServ网络边界将IntServ的业务类型映射为DiffServ的业务类型，这样解决了端到端的QoS，同时也具有很好的扩展性。但这种方法并没有解决DiffServ的部署问题，同时也存在IntServ的信令复杂、管理等问题，该方法仍处于一种理论的研究阶段。

　　4)MPLS 网络本身的QoS技术可以采用两种思路，首先可以采用IntServ方案，提供基于流的QoS，但由于IntServ存在的问题，这条路在一开始就没有走通。

　　MPLS QoS 的另一种思路是采用DiffServ方案。

　　MPLS与DiffServ都具有很好的可扩展性、处理过程也类似———在网络边缘聚合、在网络核心处理；如果将DS字节的设置融入MPLS的标记分配过程中，MPLS的标记将具备区分分组服务质量的能力。MPLS与DiffServ的结合称为MPLS CoS 。

　　5)MPLS TE 是一种间接改善网络QoS的技术。传统路由协议主要是保障网络的连通性和可达性，通常选取不是非常灵敏的参数作为SPF计算根据，导致网络负载不均衡、路由动荡等缺陷； MPLS TE 利用了LSP支持显示路由的能力，在网络资源有限的前提下，将网络流量合理引导，达到实际网络流量负载与物理网络资源相匹配，间接改善了网络的服务质量。

　　MPLS TE 通过对IGP协议进行扩展，使其能够收集网络流量信息形成流量工程数据库，每个LER根据自己的TED、结合各类策略实施在线约束路由计算，得到显示路由，最后显示路由通过信令协议CR-LDP或RSVP扩展来部署。

　　根据用户需求(显示路由、带宽等)及网络资源的情况，MPLS TE能够自动通过CR-LDP信令(或RSVP扩展)建立一条跨越骨干网的从LER到LER的隧道，同时可完成隧道的维护、统计、属性修改(如带宽)及备份等功能；LER与LER设备之间，可以认为通过一个隧道直连； MPLS TE隧道可广泛应用于VPN、各类接入及互联业务中。

　　通过MPLS TE ，可为用户创建具有带宽保证的隧道，但如果在隧道中同时传送EF、AF及BE业务时，业务之间会相互干扰，也就是说 MPLS TE存在一个严重的问题-MPLS TE隧道不能够感知业务类型。

　　6)2002 年业界提出了一种MPLS DiffServ-Aware TE的解决方案。

　　Diff Serv 提供了基于类的QoS，具有良好的可扩展性，但缺乏有效的端到端部署的机制；MPLSTE通过有效地管理带宽资源间接改善网络服务质量，但其带宽管理以及 MPLS TE 隧道都无法做到基于业务类别(时延)，如果EF、AF、BE业务都承载在一个 MPLS TE 隧道中EF和AF业务将受到严重的影响。 MPLS DiffServ-Aware TE 在原来 MPLS TE 的基础上，增加了基于类别的资源管理，例如可根据带宽及时延的不同将接口资源划分为EF、AF、BE三类，通过IGP协议对每个类别的资源使用情况进行收集、分别建立TED，通过信令协议携带类别建立LSP。

　　MPLS DS-TE 充分利用了 Diff Serv 的可扩展性以及MPLS的显示路由能力，是解决骨干网QoS的有效技术，网络资源可根据用户的需求得到最优的利用；与DS-TE 相关的RFC草案已提交IETF工作组进行审核，尚未形成最终标准。

摘自《通信产业报》