QoS(Quality of Service)服务质量是计算机网络和通信系统中的一个核心概念,它关系到网络传输数据流时满足用户服务质量要求的能力。QoS的提出起源于ATM(异步传输模式)交换机,它涉及网络中的数据流量管理和控制,以确保重要数据流能被优先传输。QoS有广义和狭义之分,狭义的QoS主要关注网络传输的技术指标,如传输时延、抖动、丢失率、带宽要求、吞吐量等。这些指标能够具体量化网络的服务水平,从而为网络规划和管理提供依据。 服务质量指标参数及管理测量: 1. 可用性:它是指在IP业务的可用性功能时间内,用户可以使用该功能的时间所占的百分比。如果在连续5分钟内,IP网络的丢包率不超过75%,则该时间段被认为是可用的。这关系到网络稳定性和可靠性的重要指标。 2. 吞吐量:它指的是网络中IP包的传输速率,通常用平均速率或峰值速率表示。网络的吞吐量是衡量网络转发IP数据包的能力,主要依赖于链路速率、节点设备端口速率及网络的业务量状况。 3. 延迟:它是指IP包在网络入口点到达出口点所需的时间。延迟分为传播延迟、链路速度延迟、交换和路由延迟、排队延迟和跳数等因素。 4. 丢包率:它是指在IP包传输过程中丢失的包数占总发送包数的比例。网络拥塞、传输损伤或超过生存周期(TTL)都可能导致丢包。 5. 延迟抖动:它是指在一定时间间隔内,IP包传输的最大延迟和最小延迟之间的差值。延迟抖动是衡量QoS稳定性的关键指标。 QoS管理是通过网络管理模型来实现的,目前没有标准的QoS管理模型,但有两个被广泛参考的模型: - TOM模型:由电信管理论坛(TMF)提出,TOM模型对电信管理网(TMN)的四层结构进行了详细描述,并在业务管理层实现IPQoS管理。TOM模型将业务生命周期分为三个阶段:业务开通、业务保障和业务计费。 - 基于策略的管理框架:由IETF提出,它抽象了网络中的操作和管理,称为策略(Policy),管理者提前定义管理策略并存储于策略信息库中,网络设备根据这些策略自动执行网络操作。这使得异构网络通过不同QoS技术实现统一的QoS管理成为可能。 SLA(Service Level Agreement,服务等级协议)是用户与网络服务提供商之间关于服务质量的协议,SLA定义了服务提供者根据协议规定的服务等级来提供服务和计费。SLA分为静态和动态两种,静态SLA在一定时间范围内不变,而动态SLA能够根据网络状态协商和调整参数。 QoS资源管理是QoS管理中的重要环节,涉及到对用户的业务进行接纳控制。IntServ(Integrated Services,集成服务)通过资源预留达到接纳控制的目标,而DiffServ(Differentiated Services,区分服务)还未能实现端到端的资源预留和接纳控制。为解决这一问题,提出了带宽代理(Bandwidth Broker,BB),BB作为资源管理器,管理网络资源并进行接纳控制,使DiffServ可以实现端到端的接纳控制和QoS保障。 IntServ服务质量控制组件包括接纳控制、路由选择算法等,它旨在提供基于IP的网络中的服务质量。接纳控制对于服务质量传输要求新的流进行预留,而路由选择算法则允许基于多种服务质量参数进行路由选择。 QoS在计算机网络和通信系统中扮演着至关重要的角色,从技术指标参数的设定、管理测量到管理模型的建立,再到服务等级协议的制定和资源管理策略的实施,每一个环节都是确保网络高效、稳定运行的关键。通过深入理解和掌握QoS的各项技术,网络规划设计师能够有效地进行网络设计、测试、故障排除,进而为用户创造出高质量的网络服务环境。
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