因特网区分服务及其几个热点问题的研究

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1、因特网区分服务及其几个热点问题的研究作者：林闯单志广盛立杰吴建平论文摘要：本文综述了因特网在区分服务研究方而的一些最新的工作，分析TDiffserv的体系结构、Diffserv的典型服务与技术，并着重论述了因特网Diffserv所面临的问题，包括Diffserv与综合服务相结合的端到端服务质量(QoS)提供机制、Diffserv网络中的组播(Multicast)问题和DiffServ中带宽分配的公平性问题，及其进一步的研究方向。关键词：因特网服务质量区分服务综合服务组播公平因特网自60年代出现以来蓬勃发展，近年来更以惊人的速度增长一一联网主机量

2、每年翻一番，万维网站点每半年翻一番。同时伴随多媒体技术的飞速发展,因特网上多媒体应用层出不穷，多媒体信息的数量与日俱增。因特网已逐步由单一的数据传送网向数据、语音、图象等多媒体信息的综合传输网演化。但因特网中现有的传输模式仍为单一的尽量做好(Best-Effort)服务，无法满足多媒体应用和各种用户对网络传输质量的不同要求。因此，以提高网络资源利用率、为用户提供更高服务质量(QoS)为目标的研究领域目前极具活力。QoS是指网络在传输数据流时要求满足的一系列服务请求，具体可以量化为传输延迟、抖动、丢失率、带宽要求、吞吐量等指标。此处的服务具体指数

3、据包(流)经过若干网络节点所接受的传输服务，强调端到端或网络边界到边界的整体性。ATM网络技术是针对多媒体信息传输要求而提出的，它提供了QoS控制和宽带技术［1］,但而向连接的特性却使ATM网的应用和发展受到一定局限。在QoS研究转向因特网的过程中，ATM网络的一些技术思想，尤其是传输延迟控制、缓冲管理与调度策略和算法［注2,3,4］仍具有重要的借鉴意义。QoS研究的目标是有效提供端到端的服务质量控制或保证，近几年TETF的Intserv工作组［注5］已在此方面作了很多工作。但Intserv面向动态虚电路、依赖于网络流状态的特点决定了其高复杂性

4、，最终导致其可扩展性差、鲁棒性差、实现难度大，因而发展逐渐受阻。近年出现的区分服务Diffserv：注6］是IETF在QoS领域所做的最新尝试，初衷就是避免高复杂性，提供一种具有良好可扩展性的QoS解决方案。本文将就Diffserv研究的最新进展进行分析和综述。在比较Intserv与Diffserv的基础上，将介绍Diffserv的研究思路、技术特点，并分析讨论几个热点研究问题，包括Diffserv与Intserv的结合、Diffserv支持组播(Multicast)的问题、带宽的公平性保证等。•本文研究得到国家高技术研究发展计划(863计划)

5、课题863-306-ZT05-01-02和国家重点基础研究发展规划项目G1999032707的资助。1从Intserv到Diffserv的发展1.1Intserv研究简介现有的Internet最初是面向非实时的、单一数据类型通信(如文件传输，Email)而设计的。IP协议提供一种无连接的网络层传输服务，必须辅以其它的高层端到端协议(如TCP)才能更好地实现端到端的可靠传输。因为缺少必要的服务质量控制或保证，这种传统的IP传输服务被称为“尽量做好”服务。尽量做好的服务无法为多媒体通信提供QoS保证，为了满足Internet多媒体应用实时传输的需求

6、，IETF定义了Intserv模型［注7］。在服务定义层次上，Intserv提供端到端的质量保证型服务(GuaranlecdService)［注8］或可控负载型服务(Conlrolled-loadService)［注9］,典型的应用如远程教学、视频点播等交互式咅频和视频应用；在实现层次上，现有的Intserv方案需要所有路由器在控制路径上处理每个流的信令消息并维护每个流的路径状态和预约状态，在数据路径上执行基于流的分类、调度和缓冲区管理。具体而言，Intserv依靠资源预留协议RSVP［注10］逐节点(hop・by・hop)地建立(scZp)或

7、拆除(twdown)侮个流的资源预留软状态(softstate)；依靠接纳控制(admissioncontrol)决定链路或网络节点是否有足够的资源满足QoS请求；依靠传输控制(trafficcontrol)将IP分组分类成传输流，并根据每个流的状态对分组的传输实施QoS路由(routing)、传输调度(scheduling)等控制。在过去的几年中，IP网络QoS问题的研究促进了Intserv体系结构和RSVP信令协议的发展。实际上，RSVP方案依赖于动态虚电路连接机制而改变了整个网络的体系结构［注11］0Intserv是基于流的(pe「flo

8、w)、状态相关的(stateful)体系结构。与状态无关(stateless)的体系结构(原有的IP网络体系结构和新近提出的IP网络的Diffserv