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©2010YANWei.Allrightsreserved.1第二十讲第二十讲多媒体与服务质量（下）多媒体与服务质量（下）下周四（24日）晚上7：00，二教203教室期末考试。带学生证，提前10分钟到场。©2010YANWei.Allrightsreserved.2流媒体与服务质量流媒体与服务质量主要内容综合服务RSVP协议区分服务阅读5.4.3、5.4.4[3]6.7、6.8、6.9熟练熟练QoSQoS机制的基本概念机制的基本概念掌握综合服务基本功能掌握综合服务基本功能掌握区分服务基本功能掌握区分服务基本功能掌握掌握RSVPRSVP基本原理基本原理©2010YANWei.Allrightsreserved.3如何保证应用所需要的如何保证应用所需要的QoSQoS11223344551122334455发送端66778899InternetInternet66778899等间隔出发不同延迟抵达源端有规律地发送包（监管策略，流量整形）同一个流走相同路径且在该路径上预留相应的资源(带宽、缓冲、CPU周期)路由器必须有能力决定接受或者拒绝一个流（准入控制）保证流在每次转发时不被拖延（调度策略）©2010YANWei.Allrightsreserved.4综合服务（综合服务（IntServIntServ）概述）概述提供多个服务类别尽力而为（BestEffort）可控负载（ControlledLoad）确保性（Guaranteed）设计目标在拥塞期间如何共享可用的网络容量RFC1633RFC1633RFC2205RFC2205……RFC2210RFC2210IntServIntServ（（IntegratedServicesIntegratedServices）：由）：由IETFIETF开发的一种服开发的一种服务框架，用来为个别应用会话提供个别的服务质量保务框架，用来为个别应用会话提供个别的服务质量保证。证。©2010YANWei.Allrightsreserved.5IntServIntServ模型模型ISP3ISP3ISP2ISP2ISP4ISP4ISP1ISP1FlowFlow：作为区别源自同一个用户而对服：作为区别源自同一个用户而对服务质量有相同需求的相关务质量有相同需求的相关IPIP分组流。分组流。flowflow是单向的是单向的flowflow可有多个接收者可有多个接收者路由算法路由算法丢包算法丢包算法©2010YANWei.Allrightsreserved.6IntServIntServ基本思想基本思想准入（许可）控制如果路由器确定不能为请求的QoS提供足够的资源则不允许该flow进入网络路由算法路由决策基于不同的QoS参数排队策略针对不同flow的不同QoS需求进行有效的排队管理丢弃策略当多个分组等待输出到同一端口时决定传输哪个分组选择和超时丢弃哪个分组©2010YANWei.Allrightsreserved.7IntServIntServ对路由器的要求对路由器的要求为支持QoS路由器必须具备先进的快速包分类/处理许可控制、包调度、缓冲区管理先进的资源控制信令政策性控制©2010YANWei.Allrightsreserved.8IntServIntServ的关键特性的关键特性资源预留路由器必须知道为出境会话预留了多少资源呼叫建立需要服务质量保证的会话必须在沿途的每个路由器预留足够的资源才能保证端-端QoS需求每个路由器必须确定该会话所需的本地资源，考虑以及许诺给其他出境会话的资源再确定是否具有足够的资源满足本会话的需求©2010YANWei.Allrightsreserved.9IntServIntServ呼叫建立过程呼叫建立过程QoSQoS呼叫呼叫信令建立信令建立Request/replyRequest/replyRequest/replyRequest/reply只要沿途某个路由器没有足够的资源就无法保证端只要沿途某个路由器没有足够的资源就无法保证端--端端QoSQoS需求。需求。©2010YANWei.Allrightsreserved.10IntServIntServ呼叫建立过程（续）呼叫建立过程（续）会话建立步骤第一步：网络应用提交流量特征说明以及所需QoS说明第二步：将Tsepc和Rsec传递给路径上所有路由器第三步：路由器确定能否许可本次呼叫Request:说明流量Tspec;服务保证RspecReply:是否满足请求22路由器考虑所需的资源和剩余的资源RFC2215RFC2215RFC2210RFC2210RspecRspec：预留说明定义了请求的：预留说明定义了请求的QoSQoSTspecTspec：流量特性指明发送到网络的流量特性：流量特性指明发送到网络的流量特性1133QoS呼叫信令建立©2010YANWei.Allrightsreserved.11IntServIntServ组成（组成（1/31/3））路由协议路由协议预留协议预留协议许可控制许可控制管理管理agentagent路由库路由库traffictraffic控控制数据库制数据库分类器&路由选择分组调度器QoS队列Best-effort队列((创建转发所需数据结构的后台功能创建转发所需数据结构的后台功能))((转发功能转发功能))©2010YANWei.Allrightsreserved.12IntServIntServ组成（组成（2/32/3））（后台）创建转发所需要的数据结构预留协议（如RSVP）许可控制决定是否有足够的资源用于所请求的QoS管理agent（设置许可控制策略）修改flow控制数据库指导许可控制模块路由协议生成路由表，指导转发包©2010YANWei.Allrightsreserved.13IntServIntServ组成（组成（3/33/3））完成分组转发分类器和路由选择将入境分组映射到某个类别根据分组类别和目的IP地址确定下一跳的地址分组调度为每个输出端口管理一个或者多个队列确定排队分组的发送次序以及丢弃分组的选择©2010YANWei.Allrightsreserved.14IntServIntServ服务服务——保证型保证型保证型服务（guaranteedservice）服务提供确定的延迟和带宽；服务保证固定的端-端排队延迟；延迟固定延迟（如传输延迟）排队延迟（是令牌桶和数据率的函数）应用程序无法控制延迟应用程序可选择队列长度RFC2212RFC2212©2010YANWei.Allrightsreserved.15IntServIntServ服务服务——保证型（续）保证型（续）保证型服务的关键服务提供确定的容量或者数据速率；指定排队延迟的上界，包括传播延迟；不存在排队丢失。即不能因为缓冲区溢出而丢失分组，但允许由于网络或者路由故障造成的分组丢失。这类服务质量保证的应用具有可预期的流量概要，并且保证端-端的延迟。这类应用包括需要延迟上界以便使用延迟缓冲区来实时回放入境数据、不能容忍分组丢失的应用。©2010YANWei.Allrightsreserved.16IntServIntServ服务服务——可控负载型可控负载型可控负载服务（controlledloadservice）提供的服务等同于网络空载时的服务质量统计意义上的质量保证无延迟动机支持延迟敏感的应用最小化功能RFC2211RFC2211©2010YANWei.Allrightsreserved.17IntServIntServ服务服务——可控负载型（续）可控负载型（续）可控负载服务的关键服务非常接近于空载条件下的尽力而为服务；对排队延迟没有说明上界；服务确保大多数分组的延迟不会超过最小延迟很多；服务确保成功传送的分组比例很高；许可控制确保足够的可用资源链路带宽处理流的计算能力处理突发流量的缓冲区对自适应实时对自适应实时应用非常有用应用非常有用©2010YANWei.Allrightsreserved.18IntServIntServ工作示例工作示例©2010YANWei.Allrightsreserved.19RSVPRSVP（（ReSerVationProtocolReSerVationProtocol））RSVP协议应用程序为数据流预留带宽;主机用来请求一定的带宽；路由器用来转发带宽预留请求；RSVP基本性质为多播树预留带宽；面向接收端由数据流的接收端发起并维护预留的资源；RFC2205RFC2205RSVPRSVP没有说明网络如何为数据流预留带宽没有说明网络如何为数据流预留带宽RSVPRSVP不是路由协议不是路由协议不负责确定预留哪条链路RSVPRSVP可用于异构接收端可用于异构接收端一旦发生预留路由器的包调度机制必须实际提供数据流对应的预留带宽©2010YANWei.Allrightsreserved.20软状态和硬状态性质软状态和硬状态性质软状态特征不显式要求删除状态不要求在状态建立者崩溃时删除状态状态建立和刷新将由后续周期性的报文刷新，不需要可靠的信令协议（本质上是best-effort）硬状态特征状态建立和删除仅需一次操作必须有一种机制在检测到状态建立者崩溃时删除状态需要可靠的信令协议软状态：除非周期性地收到信令报文，否则所建立的软状态：除非周期性地收到信令报文，否则所建立的状态超时（就被删除）。状态超时（就被删除）。硬状态：除非从状态建立者收到状态删除报文，否则硬状态：除非从状态建立者收到状态删除报文，否则所建立的状态保持不变。所建立的状态保持不变。©2010YANWei.Allrightsreserved.21RSVPRSVP基本功能基本功能DataflowDataflowMergedMergedResv.Resv.MergedMergedResv.Resv.组播树28.8Kbps28.8Kbps128Kbps10Mbps预留消息源自接收方,当路由器向上转发预留消息时，将合并来自多个下行流的预留消息。发送接收接收©2010YANWei.Allrightsreserved.22RSVPRSVP通过生成树预留资源通过生成树预留资源AAB