通信工程師互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)DiffServ的原理

5.4 區(qū)分服務(DiffServ)
5.4.1 DiffServ的原理
IETF在1997年醞釀并于1998年提出了Internet區(qū)分服務（DiffServ）模式,DiffServ的初衷就是避免高復雜性，提供一種具有良好可擴展性的QoS解決方案，其核心思想是“邊緣分類，內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)”。
DiffServ的基本機制是在網(wǎng)絡的邊緣路由器上，根據(jù)某一業(yè)務的服務質(zhì)世要求，將該業(yè)務映射到一定的業(yè)務類別之中，隨后利用IP分組中的DS字段地標記這一業(yè)務所需的服務類別，網(wǎng)絡中的各個節(jié)點將依據(jù)該字段對各種業(yè)務類別采取預先設定好的服務策略.保證相應的延遲、傳送速率、抖動等服務質(zhì)童參數(shù)。這樣，對于一次會話中特定的數(shù)據(jù)流，在每次連接的過程中，將無須傳遞各種QoS信息，從而避免了RSVP中高昂的建立成本。同時.也使得這種技術(shù)具有較好的反應靈敏度，特別適合于Internet中大量存在的短時間的連接。業(yè)務提供商為每個用戶建立相應的服務標準協(xié)議(SLA)，SLA指定了用戶在特定等級的業(yè)務中可以發(fā)送的業(yè)務最。分組業(yè)務的等級類型在IP報頭中規(guī)定。之后所傳送的業(yè)務流由服務提供商的網(wǎng)絡邊界進行管轄。一旦業(yè)務流進人網(wǎng)絡，專門的路由器就依據(jù)其業(yè)務類型對其進行區(qū)分對待，這與IntServ方式中以每一流為依據(jù)是不同的。
DiffServ通過分層的思想管理整個網(wǎng)絡，分為DS域（DSDomain）和DS區(qū)（DSRe-gion），在同一個DS域中實施一致的業(yè)務服務策略和管理機制.若干個DS域組成DS區(qū)（如圖5-5所示），相鄰的DS域不限制使用同樣的PHBs和邊映射規(guī)則。而包括一些DS域串聯(lián)的端到端通道（DS區(qū)）是讓網(wǎng)絡運營商確保每一個DS域能按支持端到端QoS的方式工作。
PHB(PerHopBehavior)是網(wǎng)絡內(nèi)部路由器對數(shù)據(jù)包的操作，主要指對隊列的一些操作策略。PHB確定了外部可見的排隊、排隊管理（例如，分組丟棄）和調(diào)度特性。PHB由DSCP(DiffServCodePoint)指定的值表示。IP報頭的區(qū)分服務標記域（DSfield)是DS區(qū)域的邊界節(jié)點與內(nèi)部節(jié)點間傳遞流匯聚信息的媒介，是連接邊界的傳輸分類和調(diào)節(jié)機制與內(nèi)部PHB的橋梁。DS標記域定義為原IPv4報頭的TOS字節(jié)或IPv6報頭的流類型字節(jié)的前六位格式，如圖5-6所示。CU未在區(qū)分服務體系中定義,用于其他用途，如ECN。

DSCP是區(qū)分服務標記域中的具體值，用來標記數(shù)據(jù)包所屬的流匯聚，供數(shù)據(jù)包經(jīng)過DS節(jié)點時選擇特定的PHB。DS節(jié)點上DSCP到PHB的映射在具體實現(xiàn)中必須是可配置的。定義PHB時，應同時指定對應DSCP的推薦值。
DiffServ模型定義了兩個標準化的服務：加速轉(zhuǎn)發(fā)PHB(Expedited Forwarding PHB,EFPHB)和確保轉(zhuǎn)發(fā)PHB（Assured Forwarding PHB,AFPHB組）。EFPHB設定數(shù)據(jù)包離開的速率必須大于或等于到來的速率。EFPHB可以用來在DiffServ域中建立要求具有低丟失率、低延遲與低時延抖動的端到端服務。AFPHB組的特征有4個AF等級，每個等級分配有一定量的轉(zhuǎn)發(fā)資源（比如在1個DiffServ節(jié)點上的緩存與帶寬等）。在每個AF等級中，各個IP分組被標記上三種可能的丟棄優(yōu)先級。當發(fā)生擁塞時，分組的丟棄優(yōu)先級將決定在某一AF等級中各分組的相對重要性。
DiffServ將重點放在集合數(shù)據(jù)流以及適用于全網(wǎng)業(yè)務等級的一套“單跳行為（PHB）”上。它將ImServ服務中對數(shù)據(jù)流控制的精度從未知數(shù)童的逐個流控制簡化為有限固定級別的分類控制，大大地降低了信令的T.作。同時，DiffServ簡化了節(jié)點控制，只有網(wǎng)絡邊界節(jié)點才需對業(yè)務流進行分類、標記、整形等復雜操作，網(wǎng)絡內(nèi)部節(jié)點只需按DSCP域值執(zhí)行PHB處理即可。因此，區(qū)分服務的擴展性強，而且與IntServ服務相比更容易實現(xiàn)，但并不提供端到端的QoS。因此通?？紤]將DiffServ模型用于核心骨干網(wǎng)。

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