解析下一代网络的QoS技术

ed admission control)[9]和端点准入控制(EAC：endpoint admission control)[10]。对于DBAC，它在基于控制算法能获知精确的流量特性的基础上，如果实际流量与申明的流量参数不符合，则会大大降低控制算法的性能，从而破坏对业务的QoS保证。MBAC事实上将由用户完成的流量描述功能转交给了网络，网络的控制模块实时探测网络的负荷状况。这样，用户的流量描述可以更简单，也不会造成资源的过量分配。但是这会带来测量误差、系统动态性和测量开销等方面的问题。EAC是由端点主机或应用程序发送探测包来获知网络状况，并据此作出准入决策，这种方法是基于一种不精确的测量，不能提供严格的端到端的QoS保证。此外，大量的探测包还可能会导致网络崩溃，所以EAC不是一种有效的准入控制算法。

　　准入控制算法至少需要获知3个参数：请求的资源、可控制的网络资源和当前的网络可用资源总量。请求的资源可以用令牌桶参数、峰值速率和QoS性能参数来描述，可控制的资源总量由链路物理容量和网络配置算法确定。等效带宽是描述当前网络可用资源的有效方法[11]，而等效带宽计算公式中的参数又和网络的实时负荷相关。

　　我们教研室提出一种新型的基于模糊逻辑的多业务呼叫准入控制算法[12]：该算法跟踪网络的实时负荷情况，动态地调整带宽计算公式的参数，能够相对精确地计算等效带宽，从而使准入更加准确；并且将基于参数模型和基于测量的两种技术结合起来，可以克服单纯依赖参数模型或测量数据进行呼叫准入控制的缺陷。仿真证实该算法在满足业务QoS的前提下，获得较高的网络资源利用率，并且能自适应地根据网络业务流量的动态变化调整控制决策。

　　4、带宽资源管理

　　DiffServ只能提供相对优先级的QoS。为了保证确定的QoS性能要求，DiffServ域必须增设网络带宽资源分配和网络流量控制功能，为此引入了网络资源管理器的概念。在IETF标准中，称之为带宽代理(BB：bandwidth broker)，其功能是管理和控制DiffServ域的带宽资源，包括域内和域间的资源管理和流量控制。

　　但是，迄今为止IETF只考虑集中式BB结构，即每个域配置一个BB，负责该域的资源分配和管理。这种集中控制模式很难适应大规模网络的需求，其主要问题是：

　　1)网络边缘接受的所有资源请求都需转交集中设置的BB处理，由此将显著增加网络负荷；

　　2)全域资源请求由单一BB处理会形成处理瓶颈，难以满足会话型和交互型业务流的实时性要求。

　　为此，有关研究人员提出了不同形式的分布式BB控制模式，其基本思想是由集中设置的BB(cBB：central BB)维护全域的拓扑和资源信息，由位于边缘的众多的分布式BB(eBB：edge BB)维护与其相关的路径信息。对于边缘到达的资源请求，直接由eBB进行处理，只有当eBB资源不够时，才会向cBB请求追加资源，cBB负责对全域资源进行动态优化分配控制。

　　文献[13]给出了兼顾资源利用率和计算开销的量化分配资源的思路，即当eBB提出追加资源请求时，cBB并不是根据请求的数量精确地追加分配，而是分配规定大小的一块资源给eBB，以避免频繁的资源追加请求，资源使用完毕后立即释放。这样可有效地减少处理开销。但是存在2个问题：

　　1)cBB量化分配的资源块的大小没有考虑网络当前负荷状态，可能导致资源调配的不公平性；

　　2)追加分配的资源在使用后立即释放，而没有考虑后续到达请求的趋势，可能导致资源追加频度和处理开销的增加。

　　我们教研室针对上述2个问题已经提出了新型的基于模糊逻辑的动态资源分配算法，其特点是：根据网络实时负荷状态进行动态资源块分和是基于趋势概率分析的资源追加请求和滞后释放。仿真结果表明，所提出的算法解决了分布式BB结构尚未解决的技术问题，具有良好的性能。

　　5、结束语

　　在综合国内外专家学者和研究机构对IP QoS研究的基础上，我们对此进行的大量的研究工作，认为应在接入网部分，采用IntServ/RSVP的模式提供该部分的QoS；在核心网部分，采用DiffServ over MPLS的模式提供核心网络的QoS；对呼叫进行准入控制是保证业务流QoS的重要手段；两级BB结构是实现资源管理和流量控制的有效方式。