基于IP网络的QoS研究与应用

QoS(Quality of Service)即服务质量是一个综合指标,用于衡量使用一个服务的满意程度。随着网络技术的飞速发展,互联网应用的普及,网络服务类型也呈现出多样化特点,由传统的单一数据传输服务发展到视频、音频等多媒体服务。网络服务类型差异,对网络资源提出的需求也就不同。 而IP网络的初衷仅仅是提供一种称之为“尽力而为”(Best-Effort)的服务,对IP包传递的可靠性和时延等不提供任何保证,这对于只要求准确率而对时延没有严格要求的数据业务来说是合适的,而对于话音、视频等各种实时性新型业务,其服务质量(Quality of Service,QoS)是难以保证的。如何实现端到端的QoS已经成为一个棘手的课题摆在人们面前。IP网络不能保证业务特定的QoS要求已经成为IP网络向宽带综合服务网络发展的巨大障碍。如何解决IP网络的QoS要求,以使网络能够灵活地根据业务的具体特点提供给客户满意的服务,是IP业界亟待解决的问题。 论文首先简要介绍了QoS的定义,阐述了目前国内外IP QoS的研究现状,然后介绍了IP QoS研究的意义和IP网络目前存在的不足,并提出了研究IP网络QoS所需要解决的问题。在此基础上,详细介绍了目前现有的各种QoS实现机制,包括综合服务(IntServ)模型、区分服务(DiffServ)模型、多协议标记交换(MPLS)和各种相关技术的基本原理、工作方式,指出它们各自的优缺点和网络应用环境,但这些机制都无法单独实现完全的QoS保证,于是还出现了将IntServ/RSVP与DiffServ,MPLS与IntServ/RSVP、DiffServ相结合的技术,意在采取互补的技术,将其结合,互相合作共同来实现IP网络中端到端的QoS机制。然而,这些方案只是解决了QoS中的部分问题,于是论文研究了基于MPLS的下一代网络模型,它着眼于全局网络,提供完全的端到端的QoS保证,它是一种将IntServ模型、DiffServ模型与MPLS技术相结合的模型。随后,介绍了令牌桶算法在IP QoS中的应用,详细介绍了其实现原理及其流程,提出了现有算法的不足并对算法做了相应的改进。最后,总结了论文的成果和不足,提出了现有IP QoS所存在的问题,并提出了今后的研究方向。