下一代网络NGN中QoS的研究分析

一个资源预留请求；分类器则对传输的数据包进行分类成传输流，IntServ常用的分类器是多域分类器，当路由器接收到数据包时，它根据数据包头部的多个域将数据包放入相应的队列中；调度器则根据不同的策略对各个队列中的数据包进行调度转发。

IntServ/RSVP可提供严格的端到端细粒度的服务质量，但其扩展性差，对网络节点要求高，要求源到目的间途经的所有路由器都需维护，还要求处理各流的状态信息，对于网络核心路由器来说，处理和维护大量的流状态信息并支持IntServ/RSVP的节点机制将极大的增加路由器的负担和网络管理的复杂度。

3.2.2区分服务（DiffServ）

DiffServ通过在IP头设置DSCP（DiffServCodePoint）值，为业务定义了一组每跳行为PHB（PerHopBehavoir），根据不同的DSCP，DiffServ采用不同的PHB，从而为用户提供不同等级的区分服务。用户为获得定制的服务质量，先与服务提供商协商SLA，然后网络边界路由器通过对报文分类、整形和策略，将具有相同DSCP的大量业务流汇聚成少数的聚合流，DS域的内部节点只根据与DSCP对应的PHB对报文进行转发。

与IntServ类似，DiffServ也定义了三种服务类型：

1）尽力而为的服务：类似于目前Internet上尽力而为的服务。

2）奖赏服务：为用户提供低延迟、低抖动、低丢包率和保证带宽的端到端或者网络边界到边界的传输服务。

3）确保服务：确保服务通过控制丢包优先级，提供比"尽力而为"服务更好的服务。

DiffServ采用聚合的机制将具有相同特性的若干业务流聚合起来，为整个聚合流提供服务，而不再面向单个业务流。也就是说在DiffServ网络边界路由器上保持每流状态，核心路由器只负责数据包的转发而不保持状态信息。因而，DiffServ具有良好的扩张性，实现简单。但其很难做到基于流的端到端的QoS，并且QoS的颗粒度也较差。

3.2.3多协议标签交换

多协议标签交换（MPLS）将灵活的三层IP选路和高速的二层交换技术完美地结合起来，从而弥补了传统IP网络的许多缺陷。它引入了"显式路由"机制对QoS提供了更为可靠的保证。

MPLS网络主要由标签交换边缘路由器LER和标签交换路由器LSR组成。当数据流进入MPLS网络时，入口标签交换边缘路由器LER首先将数据流映射到某个转发等价类FEC，再根据FEC为每个分组加上固定长度的短标签。每个FEC对应的标签是由基于限制路由的标签分发协议CR-LDP根据路由协议（如OSPF协议等）以及考虑到带宽的可用性和业务特性分发给各个LSR和LER的。进入MPLS网络以后，标签交换路由器LSR只是仅仅根据分组所携带的标签进行交换式转发，从而提高了转发速度。另外，CR-LDP在分发标签时充分考虑了带宽的可用性和业务特性，避免了拥塞的发生，充分利用了网络带宽资源。

MPLS有两种途径对QoS支持：一是让标记本身就具有服务质量ToS（TypeofService）的意义：LER事先把标记空间分成多个区间，不同区间的标记具有不同的服务质量，在为新数据流分配标记时，根据其QoS的不同为其分配相应区间的标记；另一途径是让标记条目中的ExP域来标识传送分组的ToS。MPLS数据包的服务质量类型就由ToS等参数来决定。LER根据ToS来决定输出队列和丢包优先级。同时，通过对特殊路由的管理，还能有效的解决网络中的负载分担和拥塞问题。在MPLS之前的综合服务和区分服务只能解决一部分服务质量问题，只有MPLS才是一种最全面的服务质量保证体系。

3.3数据平面技术

数据处理技术是指当数据流被准许进入网络以后，在传输路径上的每个节点对它的处理过程。数据处理操作应该保证数据流量符合合约的规定，保证高级别业务流优先得到服务，保证所有业务都能获得应分配的带宽、缓存和处理器等网络资源，实现资源的统计复用。数据流处理包括分类、整形、管制、标记、排队和调度技术。相对来说，这些技术已经比较成熟，不再做详细介绍。

4、总结

本文首先从NGN的内涵和体系结构出发，阐明了NGN中QoS问题，然后着重介绍了QoS的框架模型、实现QoS的关键技术以及简要介绍了数据平面技术。有关NGN中QoS的分层控制模型已基本趋于一致，但实现技术尚有很大空缺，尤其是接纳控制模型和算法、网络资源规划和配置、动态SLA协商和准入、多域QoS控制等问题有待深入研究。

QoS问题是一个十分复杂的问题，NGNQoS的最终解决也是一个长期的过程。在对于NGNQoS的研究和实验中，应该把握如下的原则：以满足NGN业务的QoS需求为导向；保持IP的基本优点：简单性、灵活性；充分考虑业务的QoS管理机制；尽量对用户透明，隐藏网络的