TCP/IP 服务质量(QoS)

来源:互联网 发布:淘宝卖家客服人工电话 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 01:53
服务质量(Quality of Service——QoS)是一个正在发展的因特网标准系列,它为优先处理某些类型的 IP 流量提供了方法。通过沿着路由对 QoS 提供适当的支持,就能改善变量延迟和阻塞的状况(较差的网络性能表现)。操作系统为 QoS 提供主机支持,以将出站流量分类为不同类别的服务,并且根据客户机应用程序的请求通告并建立资源保留。

QoS 可以被机构用于部署和增强网络策略(管理网络带宽的使用)。通过使用 QoS,主机可以:

控制输入到网络的特定类型的流量的数量;
根据一些策略标记选择的数据包,以使得后继路由器能传送所指示的服务;
提供服务(例如沿着路由使用适当的 QoS 支持的虚拟专用线路);
参与资源保留,从接收方得到请求,并且为资源保留请求通告‘发送方会话可用’
QoS 支持提供以下功能:

区分定义在 RFC 2474 中的服务
流量管理
预约带宽内流量和预约带宽外流量的包标记
流量修整
测量
依照 RFC 1633 中的定义为客户机和服务器应用程序的整合的服务
RSVP 信令(RFC 2205)
担保服务(RFC 2212)
控制载荷服务(RFC 2211)
基于策略的联网
RAPI 共享的应用程序库
QoS 子系统由四个部分组成:

QoS 内核扩展名(/usr/lib/drivers/qos)
QoS 内核扩展名驻留在 /usr/lib/drivers/qos 中并且使用 cfgqos 和 ucfgqos 配置方法来装入和卸装。这种内核扩展使 QoS 支持成为可能。

策略代理程序(/usr/sbin/policyd)
策略代理程序是一个驻留在 /usr/sbin/policyd 中的用户级别的守护程序。它使用 QoS 内核扩展为策略管理和接口提供支持,从而安装、修改和删除策略规则。可以在本地配置文件(/etc/policyd.conf)中定义策略规则,也使用 LDAP从中心网络策略服务器中检索,或者两者同时使用。

RSVP 代理程序(/usr/sbin/rsvpd)
RSVP 代理程序是一个驻留在 /usr/sbin/rsvpd 中的用户级别的守护程序。它实现 RSVP 信令协议语义。

RAPI 共享库(/usr/lib/librapi.a)
当“集成服务因特网 QoS”模型定义时,应用程序可以使用 RSVP API(RAPI)来请求增强的服务质量。该库和局部 RSVP 代理程序交互,从而沿着数据流的路径使用 RSVP 协议传播 QoS 请求。API 是一个开放标准。

注:
该 QoS 的实现基于在一组处于发展中的因特网标准以及由 Internet Engineering Task Force(IETF)和它的各工作组当前正在开发的草稿标准。这些标准化努力在 IETF发展的同时,将使该技术变得更加稳定并得到更好的定义。注意到 QoS 是新兴的因特网技术(它在因特网内刚刚开始得到使用)也是非常重要的。在所有的部署阶段 QoS 有许多优点。然而,真正的端到端服务只有当 QoS 支持在所有特定的路由上都存在时才能实现。

QoS 模型

因特网上的 QoS 模型由 IETF 定义为开放标准。当前在 IETF 内正在标准化两种因特网 QoS 模型:集成服务和区别服务。这两种因特网 QoS 模型增强了 RFC 1812 描述的最大努力服务模型。

集成服务

在 RFC 1633 中集成服务(IS)是因特网的动态的资源保留模型。主机使用信号发送协议调用资源保留协议(RSVP)来动态响应来自网络的特定的服务质量。RSVP 报文携带 QoS 参数并且沿着路径的每个网络节点安装该参数以获取请求的服务质量。这些 QoS 参数描述两个当前定义的服务(担保服务和控制负载服务)中的一个。IS 的一个重要的特征是为每个流量流和保留(安装在沿着路由的每个中继上)完成该信令。虽然该模型很适合于满足应用程序动态变化的需要,但这中存在一些重要的缩放问题,这意味着它不能部署在单个路由器处理许多同步流的网络中。

区分服务

区分服务(DS)除去了每流和每中继的可伸缩性问题,代之以简化了的包分类机制。这不是动态的信令方案,DS 在 IP 类型服务(TOS)字节中使用位来将包分为类。IP TOS 字节中的特殊位模式称为 DS 码点并且由路由器用于定义特定中继上的服务质量,在同样的情况下路由器使用路由表查询来进行 IP 转发。用特定的 DS 码点来对信息包的处理称为每一中继行为(PHB),并且在每个网络节点上是分开管理的。当这些个体、独立的 PHB 的效果连接时,结果将得到一个端到端的服务。

区分服务正在由 IETF 工作组标准化,工作组已经定义了三个 PHB:加速转发(EF)PHB、有保证转发(AF)PHB 组和缺省(DE)PHB。EF PHB 用来实现低等待时间、低偏差和低损耗(如虚拟专用线路(VLL)的端到端的服务)。AF 是 PHB 系列(称作 PHB 组),用于将信息包分为不同的段优先级级别。分配给包的段优先级确定 AF 类范围内包的相对重要性。它可以用于执行所谓的 Olympic 的服务,它由三个类组成:铜、银和金。DE PHB 是在 RFC 1812 中标准化的传统的最大努力服务。

支持标准和草稿标准

RFC 和因特网草案描述了基于该 QoS 实现的标准 RFC 2474 在 IPv4 和 IPv6 报头中定义区分服务字段(DS 字段)
RFC 2475 区分服务的体系结构
RFC 1633 集成结构中的综合服务:概述
RFC 2205 资源保留协议(RSVP)
RFC 2210 应用 IETF 集成服务的 RSVP 的使用
RFC 2211 控制负载网络元件服务规范
RFC 2212 保证的服务质量的规范
RFC 2215 集成服务网络元件的常规特征化参数
draft-ietf-diffserv-framework-01.txt,1998 年 12 月 区分服务的框架
draft-ietf-diffserv-rsvp-01.txt,1998 年 12 月 通过区分服务网络使用 RSVP 的框架
draft-ietf-diffserv-phb-ef-01.txt 加速转发 PHB
draft-ietf-diffserv-af-04.txt 有保证转发 PHB 组
draft-rajan-policy-qosschema-00.txt,1998 年 12 月 网络中区分服务和集成服务的方案
draft-ietf-rap-framework-01.txt,1998 年 12 月 基于策略的进入控制的框架 [25]
draft-ietf-rap-rsvp-ext-01.txt,November 1998
策略控制的 RSVP 扩展

注:
QoS 是新兴的因特网技术。在所有的部署阶段有许多 QoS 的优点。然而,真正的端到端服务只有当 QoS 支持存在于所有特定的路由上时才能实现。
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