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IP网络QoS问题和对策
2008年6月4日 15:05  c114  作 者:都珂 刘庆良 李斌

    接纳控制有基于业务设备的接纳控制和基于IP网络设备的接纳控制两种。业务层设备的接纳控制方案中,IP网络根据规划的业务量为业务网络准备了相应的资源,业务设备则对接续中的业务量作计数,并对超限的业务拒绝接纳。而IP网络设备的接纳控制,则是在IP网络资源控制服务器的参与下,由IP网络设备拒绝接纳超限业务。如图4示意。

    无论是基于业务设备的接纳控制还是基于IP网络设备的接纳控制,客观上都拒绝了业务的接入,增加了“呼损”,即接纳控制技术本质是以“呼损”指标损失换取MOS值等业务体验指标稳定。

    4流量工程和资源预留技术

    绝大多数分钟级的QoS风险是由业务突发流量引起的,如大型庆典、会议、活动等,这些突发业务具有局部性和暂时性的特点,带宽扩容投入产出比不佳,且建设周期上不能满足要求。但是长时间的业务被拒绝接纳,也是用户难以接受的。

    为了解决这些分钟级的QoS风险,完成这些大型会议、活动的保障任务,流量工程和资源预留技术是最佳选择。

    流量工程技术是在正常的IP路由之外的另外的包投递机制,原则上区别于正常的IP路由的技术都可以称之为流量工程,如IP显式路由选项技术和通用路由封装协议(GRE)显式路由技术,只是这两种技术显著影响IP包的转发效率而被废弃了。策略路由也可以认为是一种流量工程技术,其优点是可以部署在关键节点上,而不必全路由路径部署。MPLS流量工程(MPLS-TE)是目前最高效的流量工程技术[7],可以显式路由而不损失转发效率。MPLS-TE技术还可以和资源预留技术结合使用,进一步改善分钟级的QoS风险的解决效果。

    5网络级QoS解决措施

    毫秒级及以下QoS风险可以称之为低阶QoS风险,秒级及以上QoS风险可以称之为高阶QoS风险。低阶QoS风险可以用设备级的调度和主动队列管理技术解决,高阶QoS风险则需要网络级的解决方案,网络级的解决方案有3种:

    风险降阶;

    忽略背景业务的质量;

    采用接纳控制等技术。

    所谓轻载的网络QoS解决方案实际上就是风险降阶的方案,将网络的QoS风险降低到毫秒级以下,以便用基本设备级QoS技术来解决。中国电信CN2、中国移动、网通、联通的IP专用承载骨干网都是采用这个思路来建设的[8]。

    而在城域网等多业务IP网络中,往往采用忽略背景业务流量的方案。如图5所示,在这些网络中业务可以分为无QoS要求的尽力而为业务、有一定QoS要求的差异化服务业务,以及需要严格QoS保证的要求确保的业务,无QoS要求的尽力而为业务就是背景业务,一般占总业务量的大部分,引入进来是为了分担网络建设和运营成本。在网络上部署区分服务结构模型(Diff-Serv)技术之后,差异化服务业务加上要求保证的业务之和,一般情况下其QoS风险总是在毫秒级以下。虽然总体上网络的QoS风险是高阶的,但由于背景业务没有QoS要求,所以其丢包并不需要做特殊处理。而如果差异化服务业务加上要求保证的业务之和的QoS风险升级到高阶风险之后,接纳控制等技术也不满足运营商的运营要求,需要在新的业务量约束下,组织网络扩容。

    因此网络轻载+Diff-Serv[9]技术仍然是目前运营商网络建设的优先选择。近年来下一代网络(NGN)承载网的研究和实践表明,在多业务IP骨干网络中,由于资源相对充足,而且VoIP业务的带宽比例较小,在采用区分服务并对话音业务进行最高优先级转发的前提下,可以不施接纳控制机制[10]。

编 辑:赵送林
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