### RFC2205资源预留协议(RSVP)详析
#### 一、RSVP协议概览
资源预留协议（Resource Reservation Protocol，简称RSVP）是互联网工程任务组（IETF）提出的一种通信协议，旨在为多媒体应用提供高质量的服务保障。在无连接的网络环境中，RSVP能够为特定的多媒体流提供端到端的QoS（Quality of Service，服务质量）协商和控制，从而减少网络传输延迟，确保数据传输的稳定性和可靠性。
#### 二、RSVP协议的工作原理
RSVP协议的核心机制在于其能够在源端和目的端之间建立传输路径，并在此路径上为数据流保留必要的资源，如带宽和缓冲区空间，以此来满足特定的QoS要求。具体来说，RSVP协议通过以下步骤实现其功能：
1. **Path报文的发送**：发送者首先发送Path报文，沿预定的传输路径向接收者宣告其存在，同时携带有关发送者的相关信息，如IP地址、端口、传输特性和所需资源等。沿途的路由器会更新Path报文中的信息，并存储有关此数据流的信息，以便于后续资源预留。
2. **Resv报文的回应**：接收者收到Path报文后，若同意接收并预留资源，则向发送者发送Resv报文，该报文沿相反方向返回至发送者，沿途各节点根据Resv报文中携带的资源预留请求进行资源分配和确认。
3. **资源预留与更新**：沿途各路由器接收到Resv报文后，会根据报文中的要求为其保留资源，同时更新本地状态信息。此外，RSVP还提供了定时刷新机制，以维持资源预留的有效性。
#### 三、RSVP协议的两种综合服务
1. **保证服务（Guaranteed Service, GS）**：为数据流提供确定性的带宽和延迟保障，采用漏桶算法来控制流量，确保数据分组在传输过程中的延迟和丢包率保持在一个预定义的范围内。GS适用于对延迟敏感的应用，如视频会议和语音通话。
2. **受控负载服务（Controlled Load Service, CLS）**：目标是在网络负载较高时，为数据流提供类似轻载条件下的服务质量。CLS通过限制数据流的突发性和平均流量来实现，适用于对突发流量有一定容忍度但又需要相对稳定传输质量的应用场景。
#### 四、RSVP报文格式与结构
RSVP报文由公共头和报文体两部分组成。其中，公共头包含了版本号、标志、报文类型、报文校验和、报文生存期和报文长度等字段。报文体则根据不同的报文类型（如Path、Resv、PathErr等）携带相应的信息。例如，Path报文中包含了后续节点地址（Phop）、发送者模板（SenderTemplate）、发送者传输说明（SenderTspec）以及通告说明（Adspec）等关键信息，用于沿途路由器进行资源预留决策。
#### 五、发送者的Path报文详解
发送者的Path报文是RSVP协议中发起资源预留的第一步，其主要内容包括：
- **后续节点地址（Phop）**：指明Path消息下一跳的IP地址，沿途各路由器需更新该字段。
- **发送者模板（SenderTemplate）**：包含发送者的IP地址和端口号。
- **发送者传输说明（SenderTspec）**：基于漏桶模型描述数据流的传输特性，包括峰值速率、桶深、标记桶速率、最小管理单元和最大数据报长度等参数。
- **通告说明（Adspec）**：可选字段，用于计算端到端QoS所需的资源预留等级，其中包含多个段落，如GS和CLS段，分别对应不同的QoS类别。
#### 六、接收者的Resv报文解析
接收者收到Path报文后，如果同意接收并预留资源，会向发送者发送Resv报文。Resv报文沿与Path报文相反的方向返回至发送者，沿途各节点据此进行资源预留操作，确保数据流的传输满足QoS要求。
#### 结语
RFC2205资源预留协议（RSVP）通过一系列复杂的报文交换和资源预留机制，为多媒体通信提供了强有力的QoS保障。无论是对于实时音视频应用还是其他对网络延迟和丢包敏感的服务，RSVP都扮演着不可或缺的角色，有效提升了用户体验和通信效率。
