WLAN中QoS关键技术讨论

区分服务DiffServ

由于RSVP/ IntServ 难于实现, IETF 提出了区分服务DiffServ. DiffServ 在IP 头定义了DS 域,利用该域值DSCP (DiffServ codepoint) 定义了一组每跳行为PHB 以提供不同的转发机制。根据不同DSCP ,转发结点采用不同PHB ,提供不同等级的区分服务。

为了获得区分服务,用户应先与网络服务提供商( ISP) 协商服务等级协议(SLA ,Service Level Agreement) ,SLA 定义了网络所能提供的服务等级、每个等级所能允许的最大流量等信息。SLA 可以是静态和动态的。

用户负责标识分组的DS 域(也可由ISP 的入口节点标识)。ISP 的入口节点对分组进行分类、整形、策略,并且根据DSCP 对流进行聚合,将成千上万的任务流聚合成数目很少的聚合流。内部节点不需要分类、整形、策略,只根据PHB 转发分组。当分组从一个DS 域进入另一个DS 域,其DSCP 可能会被重新标识。

同RSVP/ IntServ 相比较后, 可以发现RSVP/IntServ 存在的主要问题:

1) 节点的状态信息随流数增加而增加,扩展性差;

2) 每个节点必须都支持RSVP ;

3) 有保证业务的开发工作量巨大;

4) 管理功能复杂,灵活性差;

5) RSVP/ IntServ 最初只关心多媒体应用,而一些非多媒体的面向任务的应用的重要性没有得到重视.DiffServ 优势在于:

1) 节点的状态信息和服务等级的数目成正比,扩展性好;

2) 只在边缘节点进行分类、重标识、整形、策略,中间节点只对聚合流进行操作;

3) ISP 之间的SLA 容易扩展. 其缺点在于相对区分服务不能提供端到端的服务质量保证,绝对区分服务虽然能提供,其实现要比相对区分服务复杂。

RSVP 和DiffServ 相结合提供区分服务

将RSVP 和聚合流量处理机制组合就能解决其扩展性的问题。RSVP 给网络提供了健壮的分组分类标准,通过检测RSVP 分组,管理系统可以获得可靠和实时的分类信息。另外,RSVP 的消息分组中包含的请求的服务类型、描述流量特征的参数、哪个网络节点影响性能等信息能沿着特定路径协调流量处理机制的配置,避免了管理员参与动态管理流量容量。基于每个会话的信令协议和聚合流处理机制的结合可以建立一个提供健壮的、高质量保证的QoS网络,同时具有很好的扩展性。图1 给出了用RSVP作为DiffServ 网络接入控制机制的例子。



图中,中间的网络是ISP 的DiffServ 网络,另外两个网络是用户接入网, 分别和DiffServ 网建立了网络等级协议SLA. 用户网为了充分利用昂贵的低时延服务,可以指定只有某些用户/ 程序可以使用这些服务,同时,当申请高等级服务的流量超过了SLA 的规定,可保留某些流量的等级,而降低另一些流量的等级。对DiffServ 的接入控制在接入网中就可以完成. R1 ,R2 ,R5 ,R6 参与RSVP 信令的配置。终端A 请求低时延服务,其PATH 消息抵达R1. R2 会将该用户/ 应用和策略列表进行比较。如果符合接入策略且带宽足够,则接纳该请求,将消息送到DiffServ 网。在DiffServ 网中,该RSVP 消息被当作数据分组转发。终端B 接受后,发出RESV 消息,只有该消息被接入网B (R5) 接受,才可以进行资源预约。

结束语

本文中,笔者细详介绍了WLAN 中的QoS ,对于目前QoS 中的极为关键的技术RSVP 工作组和区分服务DiffServ 工作组进行讨论,分析其技术特点以及二者合一来解决实际中扩展性问题。