VoIP進行QoS的保障技術解決方案

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   VoIP業務的QoS保障措施是當前業界探討最多的話題, IETF(Internet Engineering Task Force)建議了數種支持QoS的技術解決方案,主要有:綜合服務(Int-serv)/資源預留協議(RSVP)、區分服務(DiffServ)、多協議標簽交換(MPLS)、業務流量工程(Traffic Engineering)等。電信運營商也根據自身網絡的特點采用了一些措施。以下是 有關措施的介紹:
1.綜合服務/資源預留協議RSVP
    IETF定義了RSVP(資源預留協議)及相應的系列協議,是IP路由器為提供更好的服務質量向前邁進的具有深刻意義的一步。傳統的IP路由器只負責包轉發,通過路由協議獲得鄰近路由器的地址,而RSVP則類似于電路交換系統的信令協議一樣,為一個數據流通知其所經過的每個節點(IP路由器),與端點協商為此分組流提供質量保證。該策略提出了兩種服務:一種是保證型服務,能夠提供完全保障的服務,用于需要低延時的業務;另一種是負載受控服務,提供一種類似于網絡低負載下的盡力而為的傳遞服務。RSVP協議一出現,便獲得廣泛的認同,基本基本上被認為較好地解決了資源預留的問題。但由于RSVP實現起來很復雜,因此該種策略在實際應用中又難以推廣。
2.區分服務(Diff-Serv)
     DiffServ(Differentiated Service)(俗稱差分法),是IETF新推出的一種QoS策略:在Ipv4包頭(TOS)中有一個3位的區域用以標識此IP包的優先級(可定義8個優先級狀態),據此優先級,IP路由器可決定不同IP包的轉發優先順序。也就是IP協議至制定之日起,就已經為日后提供更好的QoS預留了機制保證。但由于傳統IP網絡對帶寬保障的“盡力而為”,僅在TOS中設定優先等級保障QoS措施雖然有線路利用率高的特點,但具體的效果難以預測。
    區分服務(Diff-Serv)區域的主要成員有:核心路由器、邊緣路由器、資源控制器(BB,Bandwidth Broker)。在區分服務(Diff-Serv)中,網絡的邊緣路由器對每個分組進行分類、標記DS域,用DS域來攜帶IP分組的需求信息。在網絡的核心節點上,路由器根據分組的DSCD選擇相應的轉發處理。資源控制器BB配置了管理規則,為客戶分配資源,可以通過服務等級協定SLA(Service Level Agreement)與客戶進行相互協調以分享規定的帶寬。通過網絡的邊緣路由器對分組設置DS域以及接納控制功能可以實現一系列的服務:加速轉發(EF,Expedited Forwarding)服務、確定型轉發(AF,Assured Forwarding)服務和優先級(CS,Class Selector)服務。加速轉發服務的延時和延時抖動很小,主要服務于峰值速率恒定的實時業務,如VoIP、視頻會議或VPN中的虛擬租用線。區分服務(Diff-Serv)的策略可采用漸進式逐步實施。區分服務(Diff-Serv)是當前較為看好的一種IP網絡QoS策略。
3.多協議標簽交換技術MPLS
    MPLS被稱為是下一代最具競爭力的通信網絡技術,是一種在開放的通信網上,利用標簽引導數據高速、高效傳輸的技術。它在一個無連接的網絡中引入了連接模式的特性,減少了網絡的復雜性,兼容現有的各種主流網絡技術,能降低50%的網絡成本。在提供IP業務時能夠確保QoS和安全性,并具有流量工程能力。
不僅如此,MPLS也被用來解決VPN的擴展和維護成本問題。MPLS把選路和轉發分開,由標簽來規定一個分組通過網絡的路徑。MPLS網絡由核心標簽交換路由器(LSR)、邊緣標簽路由器(LER)組成,其QoS是由這二者共同來完成。
    由于寬帶管理的引入,MPLS將使傳統IP網絡“盡力而為”的狀況得以改變。另外,采用更快包轉發速率的路由器和更寬的帶寬也是解決IP網絡QoS的措施。更寬的帶寬就是經常聽到的“帶寬保障QoS措施”,也就是這些運營商利用其帶寬資源,為VoIP業務開辟了一個相對“資源無限”的環境,從而使QoS得到較好的保障。如中國電信、網通等運營商采用的VoIP業務網與Internet業務網隔離的方式,為VoIP業務提供了較為充分的帶寬預留。
    在實際應用中,實施VoIP業務的QoS保障措施,需綜合考慮多種因素和技術策略,決不能僅關注技術策略而忽視如網絡規劃、優化對IP網絡的QoS的重要影響。

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