[发明专利]一种实现分组交换网络业务传输QoS保证的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络及通信领域，具体涉及实现分组交换网络业务 传输QoS保证的方法及系统。

背景技术

随着互联网的深入发展，出现了各类实时多媒体业务，例如，网络电 视、视频点播、网络电话以及远程医疗等，它们对于网络的信息传递功能 提出了新的要求。这些新型业务对于传输时延、时延抖动、传输丢包率等 传输性能参数敏感，而且不同业务对于数据传输的性能要求也存在很大差 异。网络层完成“信息传递”的基本功能，保证数据正确、可靠送达的基 础上，还需要区分性地满足不同业务的差异化的传输性能需求。这就是网 络服务质量保证的研究课题，简称为QoS(quality of service)保证。

网络层的QoS保证需要满足两方面要求：(1)支持服务的普适性，网 络层采用通用化措施统一无差别支持上层所有数据传输业务，同时满足它 们差异化的QoS性能需求，没有针对数据报文的特殊处理过程。(2)支持 服务的区分性，不同优先级的数据业务获得不同质量等级的传输服务，为 网络运营商的差别收费提供理论依据。

当前网络层采用“尽力而为”、平等对待各种报文的转发交付机制， 无法满足差异化的QoS传输性能需求。有关QoS保证技术主要包括综合服 务模型(Int-Serv)、区分服务模型(Diff-Serv)和QoS路由模型三类。

综合服务模型，借鉴传统电路交换的思想，针对具体QoS业务，它认 为保证了足够的传输带宽资源即可完成QoS保证，网络层对于上层业务的 支持没有区分性。另外，实际过程中，它尝试为每个具体的QoS业务提供 足够的独享带宽资源，网络中间传输节点需要对每个业务流进行特殊处 理，从根本上违背了网络层对数据包进行无差别处理的基本工作原理，网 络层失去对于上层业务支持的普适性。

QoS路由模型，针对每种具体业务，根据其QoS性能保证指标，直接 为各种业务选择满足传输要求的网络路径。QoS指标是一组能够反映业务 具体传输要求的参数，通常是一些瞬时网络性能参数，例如，可用带宽、 时延、时延抖动、丢包率等。网络层的传输路径规划要求具有相对的稳定 性，其规划指标通常采用稳定路由参数，例如，带宽，跳数等。QoS指标 的动态变化性与路由的稳定性要求之间存在难以调和的矛盾。每个业务 QoS需求指标通常表现为多个方面，同时满足多个约束条件的最优路径计 算问题是一个多项式复杂程度的非确定性(NP，Non-deterministic  Polynomial)完全问题，从计算量方面看不可解。网络上存在大量不同 QoS的业务，不同QoS业务的数据传输存在差异化的性能需求。在QoS路 由模型中，每种QoS业务都需要进行单独的QoS路由计算，都需要进行特 殊处理，从根本上违背了网络层对数据包进行无差别处理的基本工作原 理，网络层失去对于上层业务支持的普适性。

区分服务模型，是一种试图在不改变传统网络层工作原理前提下提 出一种QoS解决方案。其核心思想是对上层业务进行优先级划分，在网络 层根据优先级不同进行报文转发，高优先级的优先处理。满足各种不同QoS 需求的根本措施在于提供诸多差异化的传输资源。网络区分服务的本质特 征在于提供诸多差异化的传输资源。当前网络采用单下一跳路由机制，同 类业务数据包传输对应单一的下一跳，传输资源没有可选性。这使得同一 网络出口的不同等级业务实际上仍然是通过相同的路径传输的，服务的区 分仅仅体现在路由设备对报文转发的优先级，并没有通过对不同网络资源 的选择体现出来。当网络处于正常稳态运行状况时，所有的数据包都可以 进行无阻塞的线速处理，业务分级的意义没有体现；当网络发生拥塞时， 区分服务模型只能根据业务的优先级丢弃报文，这样对普通数据业务的影 响甚大。因此区分服务模型没有实现真正意义上的区分服务，网络层对于 上层业务的支持没有区分性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种实现分组交换网络业务传输QoS保证的方 法及系统，可根据各种QoS业务传输需求分配网络资源。

本发明实施例提供一种实现分组交换网络业务传输QoS保证的方法， 包括：

基于多个下一跳路由节点生成包括至少两条可达目的节点的路 由的链路集合；

将所述链路集合中的链路按照与业务传输QoS需求等级对应的 链路性能等级进行划分；

根据业务数据包的QoS需求从所述链路集合中选择相应的链路 进行数据包的转发；