改进"尽最大努力交付"的服务

Posted 2021-03-09 ahuntsun-blog

改进"尽最大努力交付"的服务

网络层的作用就是负责在不同的网段尽力转发数据包，但是负责中专数据包的路由器并不关心数据包的内容和优先顺序。而是先到达的数据包先处理，后到达的数据包排队等待处理，路由器处理不过来就丢弃。

但是，有的在互联网上传输的音频视频数据就应该优先传输，这就要求要改进网络层的功能，即改进网络层 "尽最大努力交付" 的服务，以保证着急的数据优先传输。

1.1.使因特网提供质量保证的服务

• 服务质量 QoS 是服务性能的总效果，此效果决定了一个用户对服务的满意程度。因此在最简单的意义上，有服务质量的服务就是能够满足用户的应用需求的服务。
• 服务质量可用若干基本的性能指标来描述，包括可用性、差错率、响应时间、吞吐量、分组丢失率、连接建立时间、故障检测和改正时间等。服务提供者可向其用户保证某一种等级的服务质量。

1.2.改善的方面

主机 H1 和 H2 分别向主机 H3 和 H4 发送数据可通过以下方式实现流量控制：

• 为数据分组打上标记：

需要给不同性质的分组打上不同的标记。当 H1 和 H2 的分组进入 R1 时， R1 应能识别实时数据分组，并使这些分组以高优先级进入输出队列，先进行传输，而仅在队列有多余空间时才准许低优先级的 FTP 数据分组进入。

即1.5Mb/s带宽的链路优先使用1Mb/s带宽传输实时音频数据，满足它的传输需求，剩下的0.5Mb/s带宽再用来传输优先级低的FTP文件数据。这样FTP文件数据的传输带宽最多只能占到0.5Mb/s，以此优先保证实时音频数据的传输带宽需要。

• 为路由器增加分类机制：

应当使路由器增加分类(classification)机制，即路由器根据某些准则对输入分组进行分类，然后对不同类别的通信量给予不同的优先级。

例如，在路由器上设置只要遇到 源 / 目标 地址为某个地址的就优先传输。这样即使数据包没有设置优先级，路由器通过识别数据包的 源/目标 地址也能判断优先顺序。

• 对数据流进行通信量的管制(policing)：

路由器应能将对数据流进行通信量的管制(policing)，使该数据流不影响其他正常数据流在网络中通过。例如，可将 H1 的数据率限定为 1 Mb/s。R1 不停地监视 H1 的数据率。只要其数据率超过规定的 1 Mb/s，R1 就将其中的某些分组丢弃。

比如：限定传输音频数据的带宽为1Mb/s，如果传输某一音频数据需要的带宽为1.2Mb/s那么路由器丢弃多于1Mb/s的0.2Mb/s带宽传输的数据包。

• 在路由器中再增加调度机制：

应在路由器中再增加调度(scheduling)机制。利用调度功能给实时音频分配 1.0 Mb/s 的带宽，给传送FTP文件数据分配 0.5 Mb/s 的带宽（相当于在带宽为 1.5 Mb/s 的链路中划分出两个逻辑链路，彼此互不干扰），因而对这两种应用都有相应的服务质量保证。

• 在路由器中再增加呼叫接纳机制：

总数据率已超过了 1.5 Mb/s 链路的带宽。比较合理的做法是让一个数据流通过 1.5 Mb/s 的链路，而阻止另一个数据流的通过。这就需要呼叫接纳(call admission)机制。数据流要预先声明所需的服务质量。

比如：带宽为1.5Mb/s的链路，先对带宽需求为1Mb/s的第一个数据进行传输。随后路由器收到带宽需求也为1Mb/s的第二个数据传输请求，路由器一看剩下的0.5Mb/s带宽不能满足第二个数据传输的需求，于是路由器拒绝传输第二个数据。