1、QoS技术的研究与实现毕 业 论 文论文题目：QoS技术的研究与实现 目 录1、 QoS技术概述-11.1、 QoS的含义-11.2、 QoS的发展背景-12、 QoS技术的效率机制-22.1、 链路效率机制-22.2、 链路层QoS技术-33、 QoS技术的关键指标-43.1、可用性-43.2、吞吐量-43.3、时延-43.4、时延变换-53.5、丢包-54、 改善流媒体传输质量-54.1、 影响流媒体传输质量的因素-54.2、 改善流媒体传输质量的途径-55、 QoS技术在网络上的应用-66、 结束语-7注释-8参考文献-9致 谢-10内 容 摘 要 随着互联网络的飞速发展,网络传输速度越
2、来越慢,网络服务质量成为人们的关注点. 在信息化社会中，人们对计算机网络的依赖日益增强。越来越多的信息和重要数据资源存储和传输于网络中，通过网络获取和交换信息的方式已成为当前主要的信息沟通方式之一。本文先介绍了 QoS 的意义及背景，再说明了效率机制和关键指标，其次介绍了改善流媒体传输质量的因素和方法，最后说明了QoS技术在网络中的应用和发展。网络传输质量在我们社会生活中占据很重要的作用，我们要重视起来。关键词 QoS 网络服务质量 流媒体Abstract The clauses jeopardizing the interests of the counterpart commonly ex
3、ist in the format contract. Depending on the absolutely dominating economic or legal status, the user of the format contract makes the clause ignoring the possibility of negotiation between both sides. Therefore, this kind of clause is vividly called the “overlords clause”. The existence of the “ove
4、rlords clause” influences the stability of social economic order to a certain extent, violates the equitable principle and furthermore, goes against the building of a harmonious society. The article studies the using system, the using measures as well as the making procedure of the format contract,
5、and explores the managing method of it from a few sides so as to eradicate the “overlords clause”, nip its appearance in the bud and realize social justice and righteousness. Key words: format contract, overlords clause, legal system在信息化社会中，人们对计算机网络的依赖日益增强。越来越多的信息和重要数据资源存储和传输于网络中，通过网络获取和交换信息的方式已成为当前
6、主要的信息沟通方式之一。与此同时，由于网络服务质量件频繁发生，使得网络服务成为倍受关注的问题。尤其是网络上各种新业务(如电子商务、网络银行等)的兴起以及各种专用网络(如金融网)的建设，对网络的安全性提出了更高的要求。网络拥堵、数据丢失以及网络延时严重威胁着网络中各类资源的安全性，极大地损害了网络使用者的利益，也为网络应用的健康发展带来巨大的障碍。因此，网络服务质量问题已成为各国政府普遍关注的问题。1 QoS技术概述1.1 QoS的含义QoS（Quality of Service）即服务质量。对于网络业务，服务质量包括传输的带宽、传送的时延、数据的丢包率等。在网络中可以通过保证传输的带宽、降低传
7、送的时延、降低数据的丢包率以及时延抖动等措施来提高服务质量。网络资源总是有限的，只要存在抢夺网络资源的情况，就会出现服务质量的要求。服务质量是相对网络业务而言的，在保证某类业务的服务质量的同时，可能就是在损害其它业务的服务质量。例如，在网络总带宽固定的情况下，如果某类业务占用的带宽越多，那么其他业务能使用的带宽就越少，可能会影响其他业务的使用。因此，网络管理者需要根据各种业务的特点来对网络资源进行合理的规划和分配，从而使网络资源得到高效利用1。1.2 QoS的发展背景在因特网创建初期，没有意识到QoS应用的需要。因此，整个因特网运作如一个“竭尽全力”的系统。每段信息都有4个“服务类别”位和3个
8、“优先级”位，但是他们完全没有派上用场。依发送和接收者看来，数据包从起点到终点的传输过程中会发生许多事情，并产生如下有问题的结果：丢失数据包- 当数据包到达一个缓冲器（buffer）已满的路由器时，则代表此次的发送失败，路由器会依网络的状况决定要丢弃、不丢弃一部份或者是所有的数据包，而且这不可能在预先就知道，接收端的应用程序在这时必须请求重新传送，而这同时可能造成总体传输严重的延迟。延迟- 或许需要很长时间才能将数据包传送到终点，因为它会被漫长的队列迟滞，或需要运用间接路由以避免阻塞；也许能找到快速、直接的路由。总之，延迟非常难以预料。传输顺序出错- 当一群相关的数据包被路由经过因特网时，不同
9、的数据包可能选择不同的路由器，这会导致每个数据包有不同的延迟时间。最后数据包到达目的地的顺序会和数据包从发送端发送出去的顺序不一致，这个问题必须要有特殊额外的协议负责刷新失序的数据包【2】。出错- 有些时候，数据包在被运送的途中会发生跑错路径、被合并 甚至是 毁坏的情况，这时接收端必须要能侦测出这些情况，并将它们统统判别为已遗失的数据包，再请求发送端再送一份同样的数据包。2 QoS技术的效率机制2.1 链路效率机制链路效率机制，用于改善链路的性能，间接提高网络的QoS，如降低链路发包的时延（针对特定业务）、调整有效带宽。链路效率机制有很多种，下面介绍两种比较典型的链路效率机制及其基本原理。对于
10、低速链路，即使为语音等实时业务报文配置了高优先级队列（如RTP优先队列或LLQ），也不能够保证其时延与抖动，原因在于接口在发送其他数据报文的瞬间，语音业务报文只能等待，而对于低速接口发送较大的数据报文要花费相当的时间。采用LFI以后，数据报文（非RTP实时队列和LLQ中的报文）在发送前被分片、逐一发送，而此时如果有语音报文到达则被优先发送，从而保证了语音等实时业务的时延与抖动。LFI主要用于低速链路。应用LFI技术，在大报文出队的时候，可以将其分为定制长度的小片报文，这就使RTP优先队列或LLQ中的报文不必等到大片报文发完后再得到调度，它等候的时间只是其中小片报文的发送时间，这样就很大程度的降
11、低了低速链路因为发送大片报文造成的时延。cRTP主要在低速链路上使用，可将40字节的IP/UDP/RTP头压缩到24个字节（不使用校验和可到2字节），提高链路的利用率。cRTP主要得益于同一会话的语音分组头和语音分组头之间的差别往往是不变的，因此只需传递增量。RTP协议用于在IP网络上承载语音、视频等实时多媒体业务。RTP报文包括数据部分和头部分，RTP的数据部分相对小，而RTP的报头部分较大。12字节的RTP头，加上20字节的IP头和8字节的UDP头，就是40字节的IP/UDP/RTP头。而RTP典型的负载是20字节到160字节。为了避免不必要的带宽消耗，可以使用cRTP特性对报文头进行压缩
12、。cRTP可以将IP/UDP/RTP头从40字节压缩到25字节，对于40字节的负载，头压缩到5字节，压缩比为（40+40）/（40+5），约为1.78，可见效果是相当可观的，可以有效的减少链路，尤其是低速链路带宽的消耗。2.2 链路层QoS技术 链路层QoS技术主要针对ATM（Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式）、帧中继、令牌环等链路层协议支持QoS。作为一种面向连接的技术，ATM提供对QoS最强有力的支持，而且可以基于每个连接提供特定的QoS保证。帧中继网络确保连接的CIR（Committed Information Rate，承诺信息速率）最小，即在网络拥塞时，传输速度不能小于这个值。令牌环和更新的IEEE802.1p标准具有区分服务的机制。ATM是一种大小固定的信元交换和多路复用技术，它是面向连
