新时期背景下基于网络QoS的传输建设模式标准化研究

蓝培标

（广东长高通信服务有限公司）

新时期背景下基于网络QoS的传输建设模式标准化研究

蓝培标

（广东长高通信服务有限公司）

传统的IP技术对日益发展的电信业务以及运载需要不能有效满足，对传统的IP网络进行有效改造具有重要的现实意义。本文将阐述对QoS的相关概述、IPQoS的技术模型以及QoS流量管理技术等，并对要点进行重点分析，进行得出QoS传输建设模式建设的一般标准。

QoS；技术模型；流量管理技术

从电信业务发展角度出发，电信行业竞争将更加激烈，用户对业务的体验要求也更高。而仅仅通过对不同业务网络建设加大投资力度、扩大网络的建设规模等硬件设施投入，已远远不能适应当前电信产业的发展[1]。因此，实现某些应用以及不同用户的不同级别保障，从而有效实现IP网络质量服务的QoS，并结合SLA的相关执行模式，运营商才能够降低建设投入与运维成本，进而实现近期与远期盈利。

1 QoS的基本概述

QoS（Quality of Service）即服务质量的概念，扩展延伸出来即是指跨越多种底层网络技术的IP网络之上，例如FR、ATM、Etjernet、SDH等，以为特定的业务提供其所需要的基本服务。QoS所包含的内容复杂多样，例如带宽、时延、时延抖动等等，而每一种业务都会对QoS进行一种特定的需要，但每种指标却不尽相同，继而对IPQoS进行衡量的标准也有所差异。下面简单介绍接种衡量标准：

1.1 可用带宽

可用宽带即是指两个节点之间的特定应用业务流的基本平均速率，其主要是衡量用户从网络所取得业务数据的基本能力。例如，针对于视频业务而言，当可用带宽低于视频源的编码速率时，其基本的图像质量就无从获得保证。因此，所有的实时业务对于带宽都具有一定的要求，以此保证业务的正常、有效进行[2]。

1.2 时延

时延通俗来讲是网络中两个节点之间传送数据的平均往返时间，而运营商所有的实时性业务都会时延有着较高的要求，以此提高用户体验。例如，Vo IP业务就要求将时延控制在200ms以内，其原因就在于当时延大于400ms时，通话质量将会急剧下降。需要注意的是时延的变化，例如流媒体业务会通过适当的缓存以减少时延抖动对基础业务的影响，因此需要对时延进行有效控制。

1.3 丢包率

丢包率是指在数据在网络传输过程中所丢失的报文百分比，以此来有效衡量网络正确时转发用户数据所具备的能力。在运营商所发展的业务中，每种业务对丢包的敏感性是有很大不同的，在多媒体业务中，丢包通常都是导致传输图像质量出现严重恶化的最为根本原因，即使少量的丢包就会使图像出现马赛克的现象。

1.4 误码率

误码率是指在网络传输中报文出现错误的百分比，其对于加密业务的影响最大。除此之外，QoS还有可能都会包含其他的一些指标，例如网络的可用性等等，指标的标准化是对业务质量的一种技术化描述，而针对于运营商所发布的不同业务，QoS在缺乏必要的保障时，其业务表象是不尽相同的。

2 IPQoS的模型建设分析

2.1 差分服务模型建设（Diff Serv）

差分服务模型建设（Diff Serv）的基本原则是：在网络边界中，数据流按照QoS要求进行简单的额数据分类，以此将不同的类在内部的节点中，每次转发都会表现出不同的转发特性。在差分服务模型的体系中，用户可以对标记分组的DS域进行不同层次的服务。DS域的前六位都可以称之为DS编码点，以此具有相同的DSCP值的组合称之为BA（Behaviour Aggregate）。

在提供QoS的相关服务时，对网络边界器与内部的路由器相关功能都会有所侧重，并类似结合成一个整体进行相互协作[3]。差分服务模型将较为复杂的流分类以及流量控制都会推至边界路由器来完成。区域内部的路由器只需要进行简单的流分类，边界路由器则会进行相对复杂的流分类，流量的接入速率相关监管，访问的控制等等。

2.2 集成服务模型（Diffserv/RSVP）

集成服务模型的基本设计原则是：在Best Effort服务模式之上，对一系列的扩展特性进行有效定义，以此对业务的QoS需求采取网络资源预留的方式，以此为每一个网络连接提供以应用为基础的QoS。另外，在信令协议中，每个路由器所创建以及维护特定流的状态，都是为有效满足网络服务的基本需要，通过这种方式为运营商的业务数据提供点到点的QoS基本保障[4]。

集成服务模型能够对每个业务流的基本服务质量进行区分与保障，从而为IP网络提供更加细致化的服务质量相关分区。但是，集成服务模型在实施中，要求在每个网络节点中，都需要对每个流提供相当的计算处理量，也就衍生出了很多问题，包括端到端的信令、策略控制以及调度业务的流量[5]。同时，随着集成服务流数量的增加，其信令的处理以及存储都会对路由器的资源消耗造成快速的增加，也会造成网络管理日益复杂化，因此此种模型在未来发展前景不容乐观，其本身的扩展性较差都不被业界人士看好。

3 QoS的流量管理技术标准

3.1 标记与分类

流分类将会采用一定的规则对符合某类特征的报文进行有效识别，进而有区别进行服务的基础与前提。标记需要将IP报文中的IP优先级或者是DSCP进行有效设置。在对网络边界进行报文的相关分类时，可以对IP头的TOS字段中的优先级或者是DSCP进行设置，这样就可以直接采用IP优先级作为分类的相关标准。

3.2 流量监管

为有效使有限的网络资源在可利用范围内发挥出最大的效用，以此使用户获得更好的体验，需要采取措施对用户的流量进行限制[6]。而如果部采取相关手段，只会使网络更加的拥挤，甚至不堪重负。流量监管TP的有效应用是对进入网络的某一流量规格进行监督，将其限制在一个科学的范围之内，而对于超出的部分流量采取相关措施，以此有效保护网络资源的浪费以及运营商的利益。

3.3 拥塞管理

针对网络单元中分组达到的速度超过该接口发送分组的速度时，就会在该接口上发生拥堵。而如果没有采取足够的空间存储方式对这些分组进行保存，就会对其中的一部分造成损失，导致丢失或者是不可恢复，继而导致恶性循环。在实际应用中，采取排队技术，使用一个队列算法对流量进行分类后，采用某种特殊的优先级算法将此种流量分别发送出去。例如，常用的队列调度机制有先入先出队列、优先队列以及定制队列方式等。

4 结语

在实际的应用中，运营商更应该结合当前QoS发展的最新成果，结合自身的实际情况后，进行总体上的部署。在城域网中，依据所拥有或者所预选设备的支持能力以及特性，同时结合业务的QoS基本需求，科学选择IPQoS技术，从而更大程度上节约建设成本，提高网络运输的效率。在未来的发展中，QoS也将会成为更多产业发展的共识。

[1]孙海涛.通信接入网建设中GPON的应用[J].中国新通信，2014（3）：8.

[2]成慧清.论述PTN网络对传输网发展的重要意义[J].城市建设理论研究（电子版），2014（36）：7064～7065.

[3]刘之成，高慧，曾菊根，等.QoS在广电网络PON+EoC系统中的应用[J].有线电视技术，2013（11）：43～44.

[4]邝祝芳，陈志刚，邓晓衡，等.自适应的认知无线Mesh网络QoS约束的路由与频谱分配算法[J].通信学报，2011，32（11）：59～70.

[5]刘超，胡爱群，钟子果，等.支持动态带宽约束的Ad Hoc网络QoS路由协议[J].高技术通讯，2011，21（7）：673～680.

[6]章刚，陈庆奎，霍欢，等.DBA2COR：一种适合协同网络QoS路由算法[J].小型微型计算机系统，2013，34（11）：2504～2507.

TP393.0

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1004-7344（2016）26-0275-02

2016-9-3