IP城域网服务质量管理的实现

发布时间:2021-06-19 19:20:52

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn IP 城域网服务质量管理的实现 作者:许莎佳 来源:《管理观察》2010 年第 23 期 摘 要:随着业务的发展和网络的融合,新的业务将越来越多地通过 IP 城域网进行传送,IP 城 域网将成为未来电信网的多业务承*教ā 关键词:城域网 QoS 1. 概述 1.1 背景 在社会信息化发展日新月异的今天,通信网络正在向宽带化、IP 化、智能化的方向发展。 作为新一代电信网的承载网络,IP 城域网将承载所有的电信业务,成为多业务的承*教āN蘼 是 NGN、3G 或者 IPTV 等新的电信业务,都将以 IP 城域网为承*教;IP 城域网的优化和演进 将是一项紧迫而又长期的任务。 1.2 QoS 是网络和业务发展的需要 NGN 是下一代电信网的发展趋势,无论是基于软交换的体系架构还是基于 IMS 的体系架构, 对承载网技术的要求是一致的,都需要承载网能够提供电信级的 QoS 与安全。有了 IP QoS,电信 运营商就可以通过提供不同的服务等级,来吸引不同层次的客户,为客户提供量身定做的解决方 案,以提高自身的竞争优势。 1.3 QoS 是网络安全的需求 由于 IP 网络本身的开放性,使其经常受到攻击,造成网络的拥塞和瘫痪。通过 QoS 的实现, 可以保证网络的控制信息在网络中的传送,有效防止 DOS 攻击;同时,保证高等级的业务优先地 通过网络,使我们的正规业务得到保障,而利用互联网分流正规业务的业务,如 VoIP、即时通信等 得不到质量的保障,有效地保障我们的业务收入。 2.IP 城域网网络层次 IP 城域网从网络层次上一般可以分为三层:骨干层、业务控制层和宽带接入层。城域网骨 干层由出口路由器组成,实现与省骨干网的互连,提供城域网的高速 IP 数据出口。业务控制层由 宽带接入服务器及业务路由器组成,主要负责进行数据的快速转发以及整个城域网路由表的维 护。宽带接入层由汇聚交换机及接入层交换机组成,主要负责各种类型用户的接入,将不同地理 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 位置的用户快速的接入骨干节点,提供用户流量控制功能;为宽带专线用户接入、小区宽带上 网、商业用户局域网高速互联、政府宽带上网等提供具体物理接口。 3.QoS 模型 IP QoS 即 IP 的服务质量,是指 IP 数据流通过网络时的性能。它的目的就是向用户的业务提 供端到端的服务保证。IP QoS 在可预测性、可测量性方面比传统 IP 有了很大提高,并带来了更 高效的带宽使用率。 目前,解决 IP QoS 有两种基本模型,即综合业务(Int-Serv)模型和差分业务(Diff-Serv)模型。 3.1 综合业务(Int-Serv)模型 Int-Serv 模型在 RFC1633 中进行定义,它以 RSVP (Resource- Reservation Protocal,资源预留 协议)作为实现机制,可提供三种类型的服务:保证型服务、负载受控服务和尽力而为的服务。由 于可扩展性较差,一般只应用于网络规模较小、业务质量要求较高的边缘网络,如企业网、校园 网等。 3.2 差分业务(Diff-Serv)模型 Diff-Serv 是 IETF 定义的一种容易实现的 IP QoS 模型,Diff-Serv 的核心模型是 DSCP(Differentiated Services Code Point,差分服务码点)和 PHB (Per- hop Behavior,逐跳行 为),DSCP 指定了 QoS 要求,而 PHB 实现了这个要求。一旦边缘路由器设定 DSCP 后,网内路由 器只要根据 DSCP 值进行排队转发即可,不需要再考虑任何的管理策略了。因此,Diff-Serv 十分 适合大规模的核心网络使用。 4.IP 城域网 QoS 的实现 4.1 核心层 QoS 的实现 4.1.1 MPLS 的应用 MPLS 技术可以很好的支持多种业务不同等级的 QoS 要求,为多媒体业务在骨干网上的传 输提供了必要的保证。它的策略服务、安全控制、流量工程,是网络的整体性能实现了高可靠 性和良好的延展性。 MPLS 属于第三层交换技术,引入了基于标记的机制。MPLS 网络由核心部分的 LSR 和边 缘部分的 LER(Label Edge Router,标签边缘路由器)组成。 4.1.2 采用 Diff-Serv 模型 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn IP 城域网核心层的 QoS 是在 MPLS 机制下实现的。由于 IP 城域网是一个大型的电信运营 网络,适合采用 Diff-Serv 模型。 在 QoS 等级中,我们可把最高级的 QoS 分配给通信类业务,如话音业务,基于 MPLS LSP 逻 辑网来支持。金银铜等级别的 VPN 业务,可利用其他等级中的 3 个结合路由器本身 MPLS VPN 来实现。对于大众的 Internet 业务,则采用最后 1 个优先级,通过路由器的 IP 转发功能实现。 4.2 接入层 QoS 的实现 在 IP 城域网接入层,如果是 ATM、DDN/FR 或者是 SDN/MSTP,由于是电路交换方式,没有 QoS 的问题。但是如果是通过二层交换机的以太网接入,就必须有 QoS 的控制机制。 宽带接入网的特点是网络*私峁辜虻ァS煞稚⒌挠没е鸺痘憬拥揭桓龅,即用户汇接到 DSLAM,再汇接到城域网接入层的二级交换机,最后汇聚到 BRAS。宽带用户的流量路径一般保 持相对稳定,其带宽呈现逐级收敛的特性。基于宽带接入网的特点,我们可将 QoS 集中到 BRAS 这个关键的点进行控制,各种宽带接入包括 xDSL、LAN、LAN 专线、MPLS VPN 都可以在 BRAS 接入,由 BRAS 制定统一的 QoS 策略。 BRAS 实施的的 QoS 称为层次化 QoS。层次化 QoS 的实施要求城域网接入层的交换机和 BRAS 须具备 SV

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