基于分组网络的服务质量保证.docx

1、基 于 分 组 网 络 的 服 务 质 量 保 证张 继 军 高 鹏 编 著北 京 邮 电 大 学 出 版 社北 京 内 容 简 介下 一 代 网 络 是 基 于 分 组 技 术 的 网 络 , 而 能 否 有 效 保 证 分 组 网 络 承 载 多 类 型 业 务 时 的 服 务 质 量 , 则 是 通 信 网 络 向 下 一 代 网 络 演 进 的 关 键 。 本 书 从 多 个 方 面 对 分 组 网 络 的 服 务 质 量 ( QoS , Quality of Service ) 保证 问 题 进 行 了 系 统 地 论 述 。 首 先 , 介 绍 了 QoS 保 证 的 一 般 性

2、问 题 , 包 括 基本 概 念 、 技 术 发 展 、 标 准 化 组 织 的研 究 工 作 、 应 用 性 能 需 求 、 性 能 参 数 、 网 络 性 能 和 QoS 分 类 等 , 并 介 绍 了 一 个 通 用 的 QoS 体 系 结 构 框 架 。其 次 , 分 析 了 两 种 基 于 分 组 的 网络 ( IP 网 络 和 ATM 网 络 ) 的 QoS 保 证 问 题 , 并 对 其 他 一 些 网 络 技 术 (如 以 太 网 、 RPR 等 ) 在 QoS 保 证 方 面 的 情 况 进 行 了 介 绍 。 第 三 , 介 绍 了 QoS 路 由 和 相 关 的 流 量

3、工 程 方 法 。 第 四 , 介 绍 了 IP 网 络 QoS 策 略 控 制 方 法 和 移 动 网 络 的 QoS 保 证 问 题 。 最 后 , 分 析 了 3 个 实 现 分 组 网 络 端 到 端 QoS 保 证 的 例 子 。本 书 系 统 地 收 集 了 目 前 国 际 上 有 关 分 组 网 络 QoS 保 证 的 最 新 科 研 成 果 和 研 究 资 料 , 并 总 结 了 作 者多 年 来从 事 通 信 网 络 研 究 、 系 统 设 备 研 究 与 总 体规 划 工 作 的 经 验 。本书 选 材 新 颖 、 内 容 详 尽 、 系 统 性 强 , 可 作 为 理 工

4、 院 校 通 信 、 电 子 、 计 算 机 等 专 业 高 年 级 学 生 的 专 业 教 材 , 也 可 以 作 为 从 事 电 信 工 作 的 专 业 技 术 人 员 和 管 理 人 员 的 培 训 教 材 或 自 学 参 考 书 。图 书 在 版 编 目 ( CIP )数 据基 于 分 组 网 络 的 服 务 质 量 保 证 / 张 继 军 , 高 鹏 编 著 . 北 京 : 北 京 邮 电 大 学 出 版 社 ,2004 ISBN 7-5635-0859-7 . 基 . . . . 张 . . . 高 . . . . 计 算 机 通 信 网 通 信 协 议 服 务 质 量 质 量 管

5、 理 . TN915 . 04中 国 版 本 图 书 馆 CIP 数 据 核 字 (2004) 第 021697 号书 名 : 基 于 分 组 网 络 的 服 务 质 量 保 证编 著 : 张 继 军 高 鹏责 任 编 辑 : 方 瑜出 版 者 : 北 京 邮 电 大 学 出 版 社 ( 北 京 市 海 淀 区 西 土 城 路 10 号 ) 邮 编 : 100876发 行 部 电 话 : (010)62282185 62283578( 传 真 )经 销 : 各 地 新 华 书 店印 刷 :开 本 : 787 mm1 092 mm 1/ 16印 张 : 21字 数 : 494 千 字印 数 :

6、13 000 册版 次 : 2004 年 5 月 第 1 版 2004 年 5 月 第 1 次 印 刷ISBN 7-5635-0859-7/ TN322 定 价 : 36 .00 元如 有 印 装 质 量 问 题 , 请 与 北 京 邮 电 大 学 出 版 社 发 行 部 联 系前 言从 20 世 纪 80 年 代 至 今 , 分 组 网 络 以 其 固 有 的 带 宽 分 配 灵 活 、 带 宽 利 用 率 高 等 特 点 在通 信 网 络 中 扮 演 了 日 益 重 要 的 角 色 。 随 着 分 组 网 络 ( 如 Internet ) 的 超 常 规 发 展 , 网 络 承 载的 业

7、务 类 型 逐 渐 呈 现 出 多 样 化 的 发 展 趋 势 。 不 同 的 业 务 有 不 同 的 服 务 质 量 要 求 。 例 如 , 远 程 医 疗 强 调 业 务 提 交 的 准 确 性 , 但 对 业 务 端 到 端 的 时 延 和 分 组 的 时 延 变 化 ( 如 抖 动 ) 要求 不 高 ; 与 之 相 对 应 的 是 , IP 电 话 要 求 有 尽 可 能 小 的 业 务 抖 动 和 时 延 性 能 。 下 一 代 网 络是 基 于 分 组 技 术 的 网 络 , 而 能 否 有 效 保 证 分 组 网 络 承 载 多 种 类 型 应 用 时 的 业 务 服 务 质 量

8、 , 是 通 信 网 络 向 下 一 代 网 络 演 进 的 关 键 。服 务 质 量 是 服 务 性 能 的 综 合 体 现 , 这 种 服 务 性 能 决 定 了 网 络 在 多 大 程 度 上 满 足 业 务用 户 的 要 求 。 一 般 来 说 , 产 生 QoS 问 题 的 原 因 是 业 务 流 量 对 网 络 资 源 的 需 求 和 网 络 实 际能 够 提 供 资 源 之 间 的 不 匹 配 。 当 业 务 对 网 络 资 源 的 需 求 超 过 了 网 络 实 际 供 给 能 力 时 , 业 务 的 服 务 质 量 将 不 能 得 到 有 效 保 证 。 此 时 , 我 们

9、需 要 根 据 业 务 类 型 及 其 对 服 务 质 量 要 求的 不 同 , 采 用 适 当 的 QoS 控 制 机 制 , 合 理 分 配 网 络 资 源 。 当 前 , 众 多 国 际 标 准 化 组 织 、 研 究 机 构 都 对 如 何 实 现 分 组 网 络 承 载 业 务 的 QoS 保 证 投 入 了 极 大 的 热 情 , 并 已 经 定 义 、 规 范 和 应 用 了 多 种 类 型 的 QoS 控 制 机 制 , 如 基 于 服 务 优 先 级 的 接 入 控 制 、 拥 塞 反 馈 、 流 量 的 计 量 和测 量 、 QoS 选 路 和 流 量 工 程 、 QoS

10、策 略 及 策 略 配 置 、 排 队 和 调 度 、 资 源 预 留 ( 如 RSVP) 、 服 务 等 级 管 理 、 服 务 费 率 表 征 和 流 量 标 识 等 ; 同 时 , 作 为 当 前 通 信 领 域 的 研 究 热 点 , 各 项 新 的 QoS 保 证 机 制 的 提 出 及 对 已 有 技 术 的 改 进 也 层 出 不 穷 。 熟 悉 并 在 网 络 建 设 中 适 当 地 应 用这 些 技 术 , 对 于 提 高 分 组 网 络 的 QoS 保 证 能 力 是 十 分 有 益 的 。本 书 分 11 章 。 第 1 章 对 QoS 相 关 问 题 作 了 概 要 性

11、 的 介 绍 , 包 括 基 本 概 念 、 技 术 发 展 , 以 及 从 事 QoS 研 究 工 作 的 主 要 标 准 化 组 织 及 其 活 动 。 第 2 章 自 顶 向 下 地 介 绍 了 站 在 端 用户角 度 对 多 媒 体 应 用 的 性 能 需 求 和 QoS 分 类 、 QoS 参 数 , 以 及 ATM 网 络 和 IP 网 络 的 网 络 性 能 参 数 、 指 标 和 QoS 分 类 等 问 题 。 第 3 章 介 绍 了 目 前 ITU-T 正 在 讨 论 规 范 的 一 种 由 多 个 对 应 于 不 同 网 络 控 制 机 制 的 构 件 模 块 组 成 的

12、基 于 分 组 网 络 的 QoS 体 系 结 构 框 架 。 第 4 章 和 第 5 章 分 别 介 绍 了 IP 网 络 、 ATM 网 络 , 及 其 他 一 些 网 络 技 术 的 QoS 保 证 问 题 。 第 6、 7、 8 章 围 绕 QoS 路 由 和 相 关 的 流 量 工 程 方 法 进 行 介 绍 。 第 9 章 分 析 了 IP 网 络 的 QoS 策 略 控 制 方 法 。 第 10 章 介 绍 了 移 动 网 络 的 QoS 保 证 问 题 。 第 11 章 以 举 例 的 方 式 介 绍 了 3 个 实 现 端 到 端 QoS 保 证 的 例 子 。在 本 书 的

13、 编 写 过 程 中 , 得 到 了 作 者 的 博 士 导 师 赵 梓 森 院 士 的 指 导 和 帮 助 , 范 志 强 同 志 也 参 加 了 部 分 章 节 的 编 写 , 在 此 表 示 衷 心 的 感 谢 。由 于 作 者 水 平 有 限 , 加 之 书 中 涉 及 的 部 分 QoS 保 证 技 术 仍 处 于 不 断 发 展 、 完 善 的 过 程 中 , 书 中 某 些 观 点 和 论 述 难 免 有 谬 误 之 处 , 恳 请 广 大 读 者 批 评 指 正 。作 者2004 年 4 月 于 武 汉序多 年 来 , 从 三 网 融 合 到 下 一 代 网 络 , 人 们 对

14、 在 电 信 网 中 构 建 统 一 的 基 于 分 组 技 术 的 承 载 网 络 寄 予 了 很 高 的 期 望 。 然 而 , 实 际 情 况 却 不 尽 如 人 意 。 虽 然 分 组 网 络 以 其 固 有 的 带宽 分 配 灵 活 、 带 宽 利 用 率 高 等 特 点 在 通 信 网 络 中 扮 演 了 日 益 重 要 的 角 色 , 但 其 QoS 保 证 能 力 不 足 的 问 题 始 终 是 一 个 严 重 的 瓶 颈 , 制 约 了 分 组 网 络 ( 特 别 是 IP 网 络 ) 在 电 信 运 营 领 域内 发 挥 更 大 的 作 用 。 与 此 同 时 , 随 着

15、电 信 技 术 的 进 步 和 电 信 市 场 竞 争 的 日 趋 激 烈 , 大 量 的 业 务 类 型 丰 富 的 应 用 开 始 需 要 由 分 组 网 络 承 载 。 不 同 的 应 用 有 不 同 的 服 务 质 量 需 求 , 这 无 疑 进 一 步 增 加 了 实 现 分 组 网 络 QoS 保 证 的 难 度 。 正 因 如 此 , 众 多 国 际 标 准 化 组 织 、 国 内 外 研 究 机 构 都 对 如 何 实 现 分 组 网 络 承 载 业 务 的 QoS 保 证 投 入 了 极 大 的 热 情 , 并 取 得 了 可喜 的 阶 段 性 成 果 。一 般 来 说 ,

16、产 生 QoS 问 题 的 原 因 是 业 务 流 量 对 网 络 资 源 的 需 求 和 网 络 实 际 能 够 提 供资 源 之 间 的 不 匹 配 。 当 业 务 对 网 络 资 源 的 需 求 超 过 了 网 络 实 际 供 给 能 力 时 , 业 务 的 服 务质 量 将 不 能 得 到 有 效 保 证 。 为 了 实 现 分 组 网 络 端 到 端 的 QoS 保 证 , 至 少 需 要 解 决 以 下 问题 :实 现 网 络 资 源 的 最 大 利 用 ; 有 效 支 持 在 网 络 业 务 端 到 端 范 围 内 高 度 分 布 的 智 能 和 多 种 应 用 类 型 ; 有

17、效 支 持 网 络 业 务 端 到 端 范 围 内 的 多 个 管 理 域 的 协 同 工 作 ; 实 现 在 网 络 业 务 端 到 端 范 围 内 多 种 网 络 技 术 和 QoS 控 制 机 制 的 并 存 和 互 操 作 。时 至 今 日 , 有 关 QoS 保 证 技 术 问 题 的 研 究 仍 处 于 不 断 发 展 、 完 善 之 中 , 完 全 成 熟 尚 有 待 时 日 。 但 是 , 在 新 技 术 层 出 不 穷 的 今 天 , 对 这 一 领 域 内 已 经 取 得 的 研 究 和 应 用 成 果 进 行 及 时 总 结 是 非 常 必 要 的 。 基 于 分 组 网

18、 络 的 服 务 质 量 保 证 一 书 , 系 统 地 介 绍 和 分 析 了 目前 国 际 上 有 关 分 组 网 络 QoS 保 证 的 最 新 研 究 和 应 用 成 果 , 无 疑 将 对 人 们 更 深 入 地 了 解 通信 网 络 的 服 务 质 量 问 题 , 积 极 寻 求 和 部 署 更 好 的 解 决 方 案 提 供 十 分 有 益 的 帮 助 。中 国 工 程 院 院 士 中 国 光 谷 ( 武 汉 ) 首 席 科 学 家2004 年 3 月 6 日 1 目 录第 1 章 QoS 概 述1 .1 QoS 的 基 本 概 念 11 .1 .1 QoS 的 定 义 11 .

19、1 .2 通 用 的 QoS 模 型 21 .1 .3 描 述 通 信 服 务 质 量 的 框 架 和 QoS 的 4 个 视 角 31 .1 .4 SLA、 服 务 生 命 周 期 和 QoS 61 .2 QoS 技 术 的 发 展 71 .2 .1 网 络 容 量 的 超 额 供 应 71 .2 .2 QoS 保 证 的 分 层 实 现 81 .2 .3 基 于 ATM 网 络 的 QoS 保 证 机 制 101 .2 .4 基 于 IP 网 络 的 QoS 保 证 机 制 101 .2 .5 基 于 策 略 的 QoS 控 制 方 法 131 .2 .6 移 动 网 络 的 QoS 13

20、1 .2 .7 QoS 路 由 和 相 关 的 流 量 工 程 方 法 141 .2 .8 端 到 端 的 QoS 保 证 和 QoS 信 令 151 .3 网 络 安 全 151 .3 .1 网 络 安 全 的 基 本 涵 义 151 .3 .2 网 络 安 全 的 层 次 结 构 161 .4 从 事 QoS 技 术 研 究 及 标 准 化 的 相 关 组 织 及 其 活 动 171 .4 .1 ITU-T 171 .4 .2 Internet 工 程 任 务 组 211 .4 .3 EURESCOM 231 .4 .4 欧 洲 电 信 标 准 协 会 231 .4 .5 QoS 发 展

21、组 241 .5 本 书 的 结 构 25第 2 章 通 信 QoS 分 类 和 性 能 参 数2 .1 端 用 户 多 媒 体 应 用 的 性 能 需 求 和 QoS 分 类 272 .1 .1 用 户 驱 动 的 性 能 需 求 和 关 键 性 能 参 数 272 .1 .2 不 同 应 用 关 注 的 性 能 指 标 282 .1 .3 端 用 户 QoS 分 类 和 性 能 需 求 322 .2 QoS 参 数 分 类 33 2 基 于 分 组 网 络 的 服 务 质 量 保 证2 .2 .1 基 本 概 念 332 .2 .2 依 赖 参 数 和 独 立 参 数 352 .2 .3

22、独 立 于 服 务 或 技 术 的 QoS 参 数 362 .2 .4 和 技 术 或 服 务 相 关 的 QoS 参 数 362 .3 ATM 网 的 网 络 性 能 参 数 、 指 标 和 QoS 分 类 382 .3 .1 ATM 网 的 物 理 层 性 能 要 求 382 .3 .2 ATM 层 信 元 传 递 事 件 的 定 义 402 .3 .3 ATM 层 的 网 络 性 能 参 数 412 .3 .4 ATM 层 的 网 络 性 能 指 标 和 QoS 分 类 432 .3 .5 ATM 业 务 分 类 及 其 和 ATM 层 QoS 分 类 的 对 应 关 系 462 .4

23、IP 网 络 性 能 参 数 、 指 标 和 QoS 分 类 492 .4 .1 IP 网 络 性 能 的 通 用 模 型 492 .4 .2 IP 网 的 网 络 性 能 参 数 522 .4 .3 IP 网 的 网 络 性 能 指 标 和 QoS 分 类 552 .4 .4 IP 网 络 性 能 指 标 分 配 582 .4 .5 区 分 服 务 的 服 务 分 类 和 IP 网 络 QoS 分 类 的 对 应 关 系 602 .5 ATM 网 络 与 IP 网 络 QoS 分 类 、 网 络 性 能 的 对 应 关 系 602 .5 .1 ATM、 IP 网 络 QoS 分 类 的 对

24、应 关 系 中 存 在 的 “矛 盾” 602 .5 .2 ATM 网 络 的 QoS 分 类 对 IP QoS 的 支 持 61第 3 章 分 组 网 络 的 QoS 体 系 结 构 框 架3 .1 QoS 构 件 模 块 和 体 系 结 构 框 架 623 .2 控 制 平 面 机 制 643 .2 .1 接 纳 控 制 643 .2 .2 QoS 路 由 663 .2 .3 资 源 预 留 663 .3 数 据 平 面 机 制 673 .3 .1 流 量 分 类 和 分 组 标 记 673 .3 .2 流 量 整 形 和 流 量 管 制 703 .3 .3 排 队 和 调 度 723 .

25、3 .4 拥 塞 控 制 和 拥 塞 避 免 753 .3 .5 队 列 ( 缓 存 ) 管 理 783 .4 管 理 平 面 机 制 823 .4 .1 服 务 等 级 协 议 823 .4 .2 流 量 的 测 量 833 .4 .3 流 量 恢 复 843 .5 QoS 信 令 843 .6 安 全 问 题 的 考 虑 863 .6 .1 数 据 平 面 的 安 全 考 虑 86 3 目 录3 .6 .2 管 理 和 控 制 平 面 的 安 全 考 虑 873 .6 .3 QoS 信 令 的 安 全 考 虑 87第 4 章 IP 网 络 的 QoS 保 证 机 制4 .1 IP QoS

26、简 介 884 .1 .1 传 统 IP 分 组 传 送 服 务 与 QoS 控 制 技 术 的 引 入 884 .1 .2 IP QoS 模 型 904 .2 集 成 服 务 模 型 914 .2 .1 背 景 914 .2 .2 RSVP 协 议 机 制 934 .2 .3 集 成 服 务 模 型 的 特 点 1014 .3 区 分 服 务 模 型 1024 .3 .1 背 景 1024 .3 .2 DiffServ 网 络 结 构 1034 .3 .3 DiffServ 服 务 类 型 定 义 1044 .3 .4 实 现 DiffServ 的 相 关 技 术 1064 .4 集 成 服

27、 务 模 型 与 区 分 服 务 模 型 的 互 操 作 1084 .5 引 入 MPLS 对 网 络 QoS 保 证 能 力 的 增 强 1114 .5 .1 概 述 1114 .5 .2 MPLS 流 量 工 程 对 QoS 的 改 进 1184 .5 .3 MPLS 与 区 分 服 务 模 型 的 结 合 124第 5 章 其 他 类 型 网 络 的 QoS 保 证 机 制5 .1 ATM 网 络 的 QoS 保 证 机 制 1295 .1 .1 ATM 网 络 的 流 量 模 型 和 QoS 分 层 控 制 机 制 1295 .1 .2 ATM 的 网 络 资 源 管 理 1325 .

28、1 .3 连 接 接 纳 控 制 1345 .1 .4 用 户 参 数 控 制 / 网 络 参 数 控 制 1375 .1 .5 反 馈 式 拥 塞 控 制 机 制 1385 .2 基 于 以 太 网 的 CoS 保 证 机 制 1405 .3 子 网 带 宽 管 理 1415 .4 RPR 的 QoS 保 证 机 制 1435 .4 .1 RPR 的 流 量 分 类 1435 .4 .2 RPR 的 带 宽 预 留 机 制 1455 .4 .3 RPR 的 公 平 算 法 145第 6 章 QoS 路 由 和 相 关 的 流 量 工 程 方 法 ( 一 ) QoS 路 由 方 法6 .1 概

29、 述 1516 .1 .1 流 量 工 程 模 型 151 4 基 于 分 组 网 络 的 服 务 质 量 保 证6 .1 .2 QoS 路 由 和 相 关 的 流 量 工 程 方 法 1536 .2 基 于 分 组 网 络 的 呼 叫 选 路 方 法 1556 .3 基 于 分 组 网 络 的 连 接 选 路 方 法 1566 .3 .1 分 等 级 固 定 路 由 1596 .3 .2 基 于 时 间 的 路 径 选 择 1606 .3 .3 基 于 状 态 的 路 径 选 择 1626 .3 .4 基 于 事 件 的 路 径 选 择 1646 .3 .5 域 间 路 由 1646 .3

30、.6 小 结 1666 .4 QoS 路 由 方 法 中 的 源 路 由 和 分 布 式 路 由 1686 .4 .1 源 路 由 1686 .4 .2 分 布 式 路 由 1696 .4 .3 源 路 由 与 分 布 式 路 由 的 比 较 分 析 1706 .5 QoS 路 由 技 术 的 扩 展 1706 .5 .1 QoS 路 由 扩 展 技 术 的 分 类 1706 .5 .2 减 少 更 新 负 载 1716 .5 .3 减 少 路 由 计 算 1746 .6 QoS 路 由 度 量 参 数 的 选 择 1746 .6 .1 度 量 值 的 选 择 原 则 1746 .6 .2 单

31、 混 合 度 量 参 数 路 由 算 法 1756 .6 .3 多 度 量 参 数 路 由 算 法 1766 .7 QoS 路 由 有 待 进 一 步 研 究 的 问 题 178第 7 章 QoS 路 由 和 相 关 的 流 量 工 程 方 法 ( 二 ) 资 源 管 理7 .1 QoS 资 源 管 理 方 法 概 述 1807 .1 .1 服 务 类 型 判 别 1807 .1 .2 基 于 策 略 的 路 由 表 的 生 成 1817 .1 .3 QoS 资 源 管 理 的 实 施 步 骤 1827 .2 动 态 带 宽 分 配 、 保 护 和 预 留 的 原 则 1837 .3 基 于

32、虚 网 络 的 带 宽 分 配 、 保 护 和 预 留 原 则 1857 .3 .1 基 于 VNET 的 带 宽 分 配 / 预 留 网 状 网 1887 .3 .2 基 于 VNET 的 带 宽 分 配 / 预 留 稀 疏 网 络 1917 .4 基 于 流 的 带 宽 分 配 、 保 护 和 预 留 原 则 1917 .4 .1 基 于 流 的 带 宽 分 配 / 预 留 网 状 网 1927 .4 .2 基 于 流 的 带 宽 分 配 / 预 留 稀 疏 网 络 1937 .5 分 组 级 的 流 量 控 制 1947 .6 域 间 QoS 资 源 管 理 196第 8 章 QoS 路

33、 由 和 相 关 的 流 量 工 程 方 法 ( 三 ) 容 量 管 理 和 运 营 需 求8 .1 容 量 管 理 方 法 199 5 目 录8 .1 .1 链 路 容 量 设 计 模 型 1998 .1 .2 最 短 路 径 选 择 模 型 2008 .1 .3 多 时 段 网 络 设 计 模 型 2018 .1 .4 天 到 天 负 载 变 化 的 设 计 模 型 2078 .1 .5 不 确 定 预 测 / 保 留 容 量 设 计 模 型 2088 .1 .6 网 状 拓 扑 稀 疏 节 点 和 动 态 传 送 设 计 模 型 2108 .2 流 量 工 程 运 营 需 求 2118

34、.2 .1 流 量 管 理 2118 .2 .2 容 量 管 理 预 测 2168 .2 .3 容 量 管 理 日 和 周 性 能 监 视 2198 .2 .4 容 量 管 理 短 期 网 络 调 整 2208 .2 .5 在 线 和 非 在 线 流 量 工 程 方 法 的 比 较 221第 9 章 IP 网 的 QoS 策 略 控 制 方 法9 .1 QoS 策 略 控 制 系 统 2229 .1 .1 概 述 2229 .1 .2 QoS 策 略 控 制 系 统 的 组 成 2249 .1 .3 目 录 服 务 器 和 策 略 服 务 器 2259 .2 标 准 化 组 织 的 相 关 工

35、 作 2279 .2 .1 目 录 使 能 网 络 2279 .2 .2 分 布 式 管 理 任 务 组 2289 .2 .3 DMI 与 SNMP 管 理 框 架 2289 .2 .4 Internet 工 程 任 务 组 2299 .3 COPS 协 议 2299 .3 .1 COPS 协 议 的 特 点 和 基 本 工 作 原 理 2299 .3 .2 COPS 协 议 报 文 的 格 式 2319 .3 .3 通 信 、 句 柄 的 使 用 和 同 步 行 为 2339 .3 .4 COPS 协 议 的 通 用 操 作 2349 .4 目 录 服 务 和 轻 量 级 目 录 访 问 协

36、 议 2359 .4 .1 目 录 服 务 的 组 成 和 LDAP 访 问 协 议 2369 .4 .2 LDAP 的 特 点 与 应 用 238第 10 章 移 动 分 组 网 络 的 QoS 保 证 技 术10 .1 移 动 IP 简 介 23910 .1 .1 移 动 IPv4 23910 .1 .2 移 动 IP 的 路 由 优 化 24310 .1 .3 移 动 IPv6 24310 .2 移 动 IP QoS 概 述 24510 .2 .1 移 动 环 境 对 移 动 IP 中 QoS 的 影 响 245 6 基 于 分 组 网 络 的 服 务 质 量 保 证10 .2 .2 移

37、 动 IP QoS 解 决 方 案 的 要 求 24510 .2 .3 移 动 IP 中 QoS 解 决 方 案 概 述 24710 .3 移 动 IP 网 络 QoS 框 架 结 构 24810 .3 .1 移 动 IP 网 络 的 QoS 框 架 结 构 的 要 求 24810 .3 .2 “两 层 、 两 级” QoS 框 架 概 述 24910 .3 .3 “两 级” QoS 机 制 25110 .3 .4 端 到 端 QoS 保 证 25210 .4 QoS 信 令 和 协 商 25310 .4 .1 RSVP 对 移 动 IP 协 议 的 支 持 25410 .4 .2 移 动 R

38、SVP 25610 .4 .3 基 于 移 动 IPv6 移 动 管 理 信 令 的 QoS 信 令 26010 .4 .4 QoS 协 商 过 程 26210 .5 平 滑 切 换 中 的 缓 存 管 理 26610 .5 .1 缓 存 管 理 概 述 26710 .5 .2 协 议 扩 展 定 义 27010 .5 .3 移 动 节 点 的 操 作 27110 .5 .4 路 由 器 的 操 作 272第 11 章 端 到 端 QoS 保 证 实 现 举 例11 .1 例 1 : 综 合 采 用 多 类 型 QoS 控 制 机 制 实 现 IP 网 络 的 端 到 端 QoS 27611

39、.1 .1 概 述 27611 .1 .2 局 域 网 QoS 保 证 的 实 现 27811 .1 .3 WAN QoS 保 证 的 实 现 28211 .1 .4 LAN 和 WAN 的 互 联 28511 .1 .5 小 结 28611 .2 例 2 : 采 用 基 于 策 略 的 集 中 控 制 方 式 实 现 承 载 业 务 端 到 端 QoS 28711 .2 .1 IP 网 络 端 到 端 的 结 构 划 分 28711 .2 .2 基 于 以 太 网 技 术 的 IP 网 络 接 入 部 分 的 QoS 保 证 的 实 现 28711 .2 .3 IP 网 络 骨 干 部 分

40、的 QoS 保 证 的 实 现 29111 .3 例 3 : 下 一 代 VoIP 网 络 的 端 到 端 QoS 保 证 29511 .3 .1 概 述 29511 .3 .2 下 一 代 VoIP 网 络 的 体 系 结 构 和 QoS 需 求 29611 .3 .3 下 一 代 VoIP 网 络 的 QoS 解 决 方 案 30111 .3 .4 MSF 定 义 的 VoIP QoS 解 决 方 案 架 构 303附 录 缩 略 语 310参 考 文 献 320 1 第 1 章 Q oS 概 述从 20 世 纪 80 年 代 至 今 , 分 组 网 络 以 其 固 有 的 带 宽 分 配

41、 灵 活 、 带 宽 利 用 率 高 等 特 点 在通 信 网 络 中 扮 演 了 日 益 重 要 的 角 色 。 与 此 同 时 , 随 着 电 信 运 营 市 场 竞 争 的 加 剧 , 网 络 的 建 设 者 们 越 来 越 关 注 于 在 已 有 的 网 络 中 开 发 新 的 、 符 合 市 场 需 求 的 应 用 和 服 务 , 这 使 网 络 需 要 承 载 的 业 务 类 型 大 幅 增 加 。 为 了 降 低 网 络 的 建 设 、 运 营 成 本 , 人 们 希 望 采 用 统 一 的 分 组 网 络 实 现 多 类 型 业 务 的 综 合 承 载 , 这 也 是 下 一

42、代 网 络 ( NGN, Next Generation Network) 的 发 展 目 标 之 一 。 如 何 保 证 分 组 网 络 承 载 多 种 类 型 应 用 时 的 业 务 服 务 质 量 , 已 经 成 为 人 们 重点 关 注 的 问 题 。目前 , 运 营 网 络 中 大 量 的 业 务 类 型 丰 富 的 应 用 开 始 由 分 组 网 络 承 载 , 其 中 , 不 乏 对 业务 服 务 质 量 要 求 较 高 的 实 时 业 务 。 不 同 类 型 的 应 用 对 网 络 有 不 同 的 服 务 质 量 要 求 , 如 果 网 络 资 源 是 无 限 的 , 那 么

43、所 有 的 应 用 都 可 以 得 到 其 所 需 的 业 务 服 务 质 量 。 然 而 , 由 于 网 络 的 资 源 是 有 限 的 , 不 可 能 同 时 满 足 所 有 业 务 的 服 务 质 量 要 求 , 因 此 需 要 有 适 当 的 控 制 机 制 通 过 对 网 络 资 源 的 合 理 分 配 以 尽 量 满 足 各 种 业 务 的 QoS 需 求 , 这 就 是 所 谓 的 QoS 保 证 机制 。对 对 象 ( Object ) 进 行 准 确 定 义 是 讨 论 任 何 问 题 的 基 本 前 提 , 而 准 确 定 义 和 描 述 业 务 服务 质 量 是 通 信

44、网 实 现 服 务 质 量 保 证 的 基 础 , 因 此 本 章 将 首 先 从 介 绍 QoS 的 基 本 概 念 和 描述 方 法 开 始 。 在 此 基 础 上 , 在 1 .2 节 中 将 简 要 介 绍 现 阶 段 基 于 分 组 网 络 的 常 见 的 QoS 保 证 机 制 , 以 使 大 家 对 QoS 技 术 的 发 展 历 史 和 现 状 有 一 定 了 解 。 网 络 安 全 是 人 们 在 讨 论 QoS 问 题 时 经 常 忽 视 的 一 个 问 题 , 但 它 确 实 又 是 QoS 保 证 的 重 要 组 成 部 分 , 1 .3 节 中 将 对网 络 安 全

45、的 基 本 概 念 进 行 介 绍 。 另 外 , QoS 概 念 和 实 现 机 制 的 标 准 化 一 直 是 业 内 专 家 重点 讨 论 的 问 题 , 1 .4 节 将 介 绍 目 前 在 QoS 方 面 开 展 工 作 的 主 要 标 准 化 组 织 ( 如 ITU-T、 IETF 等 ) , 以 及 它 们 在 此 方 面 所 做 的 工 作 。 最 后 , 在 1 .5 节 中 将 介 绍 本 书 的 结 构 和 内 容 安 排 , 以 方 便 读 者 通 读 本 书 或 直 接 查 阅 感 兴 趣 的 章 节 。1 .1 QoS 的 基 本 概 念1 .1 .1 QoS 的

46、定 义今 天 , 服 务 质 量 这 一 术 语 不 仅 在 传 统 的 电 信 领 域 里 得 到 了 广 泛 的 使 用 , 还 逐 渐 扩 展 应 用 于 基 于 分 组 的 宽 带 、 无 线 和 多 媒 体 等 服 务 领 域 。 与 此 同 时 , 通 信 网 络 和 通 信 系 统 的 设 计 2 基 于 分 组 网 络 的 服 务 质 量 保 证和 规 划 也 越 来 越 多 地 考 虑 到 用 户 应 用 的 端 到 端 性 能 需 求 。 然 而 , 人 们 在 使 用 QoS 术 语 时 ,术 语 本 身 却 经 常 没 有 被 有 效 地 定 义 , 使 用 上 也 往

47、 往 不 够 严 谨 , 甚 至 出 现 错 误 。有 关 质 量 ( Quality) 概 念 的 定 义 最 初 出 现 在 ISO8402 标 准 中 : 质 量 是 有 关 实 体 的 一 组 特 性 的 总 和 , 这 些 特 性 反 映 了 该 实 体 满 足 其 被 明 确 规 定 或 隐 含 需 求 的 能 力 。 随 后 , 2000 年 发 布 的 ISO9000 取 代 了 ISO8402 , 并 将 质 量 定 义 为 一 组 固 有 属 性 对 需 求 的 满 足 程 度 。那 么 服 务 质 量 又 是 如 何 定 义 的 呢 ? ITU-T 标 准 化 组 织 在

48、 E .800 中 是 这 样 描 述 的 : 服 务 质 量 是 一 种 服 务 性 能 的 综 合 体 现 , 这 种 服 务 性 能 决 定 了 网 络 在 多 大 程 度 上 满 足 业 务 用 户的 要 求 。 其 他 大 量 出 版 物 ( 包 括 许 多 标 准 、 报 告 和 技 术 规 范 等 ) 在 使 用 QoS 术 语 时 都 没 有再 对 其 进 行 清 晰 地 定 义 , 或 仅 仅 简 单 地 引 用 或 指 明 QoS 术 语 定 义 参 见 ITU-T 标 准 E .800。 从 根 本 意 义 上 说 , QoS 指 网 络 对 业 务 性 能 要 求 的

49、支 持 能 力 。 这 里 的 性 能 要 求 是 特 定于 不 同 业 务 的 , 即 不 同 的 业 务 有 不 同 的 性 能 要 求 。 例 如 , 远 程 医 疗 强 调 业 务 提 交 的 准 确 性 , 但 对 业 务 端 到 端 的 时 延 和 分 组 的 时 延 变 化 ( 如 抖 动 ) 要 求 不 高 ; 与 之 相 对 应 的 是 , IP 电话 要 求 有 尽 可 能 小 的 抖 动 和 时 延 性 能 。对 于 通 信 网 中 的 服 务 质 量 , 上 述 性 能 要 求 可 以 用 性 能 参 数 来 描 述 , 例 如 可 以 包 括 : 业 务 可 靠 性 、 时 延 、 抖 动 、 吞 吐 量 和 数 据 丢 失 率 等 。 这 些 性 能 参 数 的 详 细 描 述 见 表 1-1。表 1-1 QoS 性 能 参 数 描 述性 能 参 数 描 述业 务 可 靠 性 指 用 户 与 用 户 或 用 户 与 通 信 网 络 间 业 务 连 接 的 可 靠 性 , 包 括 建 立 时 间 、 保 持 时 间 等 。时 延 又 称 延 迟 , 指 在 两 个 参 考 点 间 , 业 务 流 量 从 发 送 到 接