[发明专利]一种基于时间粒度的互联网服务质量保证方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分组交换网络的服务质量保证方法，具体涉及一种基于时间粒度的互联网服务质量保证方法，属于数据通信领域。

背景技术

目前互联网开始提供视频电话、视频会议和IPTV等实时多媒体业务，这些业务要求较低的网络延迟，但互联网目前还缺乏一种行之有效的服务质量保证方案。互联网最早试图采用集成服务的方法为实时业务提供服务质量保证，它以资源预留协议(ResourceReSerVation Protocol，RSVP，参考：R.Braden，Resource ReSerVation Protocol(RSVP)，RFC 2205，September 1997)为作为呼叫信令，以加权公平队列(Weighted Fair Queuing，WFQ，参考：Abhay K.Patekh，“A Generalized Processor Sharing ApproachFlow Control in Integrated Services Networks：The Single-Node Case”，IEEE/ACM Trans.on Network，Vol 1，No.3，June 1993.)等队列调度算法作为数据平面的控制手段，为每个会话流提供不低于预约水平的服务质量。由于RSVP采用软状态的呼叫系统，需要定时更新和维护状态信息，使得其能保持的呼叫数量受到较大的限制。WFQ队列调度算法的计算复杂度为0(N)，其中N是当前呼叫数量。虽然平滑轮循(Smoothed Round Robin，SRR，参考：Chuanxiong Guo，SRR：An 0(1)Time ComplexityPacket Scheduler for Flows in Multi-Service Packet Networks，IEEE/ACMTransactions on Networking，Volume：12，Issue：6 On page(s)：1144-1155，Dec.2004)的计算复杂度为0(1)，但该方法仍需要对每个会话流过滤，并保存每个会话流的状态。为了克服集成服务的扩展性问题，目前大量采用区分服务的方法。区分服务的思路是建立一个区分服务的实施域，在该实施域的边界把数据流分为有限的几种类型，在区分服务的核心路由器上只需要根据数据包的类型为之提供相应的服务即可。这种方法不需要在区分服务的核心路由器上维护每个会话流的状态，因此处理效率较高，计算复杂度较低。区分服务虽然有一些基于带宽代理(Bandwidth Broker，BB，参考：K.Nichols，A Two-bitDifferentiated Services Architecture for the Internet，RFC2638，July 1999)的呼叫控制方法，但尚无标准化的呼叫控制协议。在数据平面上，区分服务虽然计算复杂度低，提供比尽力服务较好的服务质量，但仍无法为实时业务提供服务质量保证。全局最早时限优先(Global Earliest Deadline First，GEDF，参考：Matthew Andrews，LisaZhang，Minimizing End-to-End Delay in High-Speed Networks with a SimpleCoordinated Schedule，IEEE INFOCOM 1999)和核心抖动虚拟时钟(Core-Jitter VirtualClock，CJVC，参考：Ion Stoica，Hui Zhang，PProviding，Guaranteed Services WithoutPer Flow Management，ACM SIGCOMM 1999)等调度算法把每个数据包的延迟特性编码到数据包的包头中，核心路由器不再保留每个会话的状态信息，而是根据每个数据包的延迟特性，顺序发送，这类算法的计算复杂度为0(logN)，其中N是队列中的数据包数量。

发明内容

有鉴于此，本发明致力于提供一种基于时间粒度的互联网服务质量保证方法。

本方法采用区分服务的基本思路，把本域内的路由器分为边缘路由器和核心路由器，在边缘路由器为每个实时业务数据包贴上相对延迟标记，核心路由器根据收到实时业务数据包的相对延迟标记，控制该数据包的排队延迟，从而保障实时业务的端到端时延。