專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)分組交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)傳輸QoS保證的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信領(lǐng)域，具體涉及實(shí)現(xiàn)分組交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù) 傳輸QoS保證的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)的深入發(fā)展，出現(xiàn)了各類實(shí)時多媒體業(yè)務(wù)，例如，網(wǎng)絡(luò)電 視、視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)電話以及遠(yuǎn)程醫(yī)療等，它們對于網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞功能 提出了新的要求。這些新型業(yè)務(wù)對于傳輸時延、時延抖動、傳輸丟包率等 傳輸性能參數(shù)敏感，而且不同業(yè)務(wù)對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅芤笠泊嬖诤艽蟛?異。網(wǎng)絡(luò)層完成"信息傳遞，，的基本功能，保證數(shù)據(jù)正確、可靠送達(dá)的基 礎(chǔ)上，還需要區(qū)分性地滿足不同業(yè)務(wù)的差異化的傳輸性能需求。這就是網(wǎng) 絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證的研究課題，簡稱為QoS (quality of service)保證。
網(wǎng)絡(luò)層的QoS保證需要滿足兩方面要求(1)支持服務(wù)的普適性，網(wǎng) 絡(luò)層采用通用化措施統(tǒng)一無差別支持上層所有數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，同時滿足它 們差異化的QoS性能需求，沒有針對數(shù)據(jù)報文的特殊處理過程。(2)支持 服務(wù)的區(qū)分性，不同優(yōu)先級的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)獲得不同質(zhì)量等級的傳輸服務(wù)，為 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的差別收費(fèi)提供理論依據(jù)。
當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)層釆用"盡力而為"、平等對待各種報文的轉(zhuǎn)發(fā)交付機(jī)制， 無法滿足差異化的QoS傳輸性能需求。有關(guān)QoS保證技術(shù)主要包括綜合服 務(wù)模型(Int-Serv)、區(qū)分服務(wù)模型(Diff-Serv)和QoS路由模型三類。
綜合服務(wù)模型，借鑒傳統(tǒng)電路交換的思想，針對具體QoS業(yè)務(wù)，它認(rèn) 為保證了足夠的傳輸帶寬資源即可完成QoS保證，網(wǎng)絡(luò)層對于上層業(yè)務(wù)的 支持沒有區(qū)分性。另外，實(shí)際過程中，它嘗試為每個具體的QoS業(yè)務(wù)提供 足夠的獨(dú)享帶寬資源，網(wǎng)絡(luò)中間傳輸節(jié)點(diǎn)需要對每個業(yè)務(wù)流進(jìn)行特殊處 理，從根本上違背了網(wǎng)絡(luò)層對數(shù)據(jù)包進(jìn)行無差別處理的基本工作原理，網(wǎng) 絡(luò)層失去對于上層業(yè)務(wù)支持的普適性。
QoS路由模型，針對每種具體業(yè)務(wù)，根據(jù)其QoS性能保證指標(biāo)，直接 為各種業(yè)務(wù)選擇滿足傳輸要求的網(wǎng)絡(luò)路徑。QoS指標(biāo)是一組能夠反映業(yè)務(wù)具體傳輸要求的參數(shù)，通常是一些瞬時網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)，例如，可用帶寬、時延、時延抖動、丟包率等。網(wǎng)絡(luò)層的傳輸路徑規(guī)劃要求具有相對的穩(wěn)定
性，其規(guī)劃指標(biāo)通常采用穩(wěn)定路由參數(shù)，例如，帶寬，跳數(shù)等。QoS指標(biāo)
QoS需求指標(biāo)通常表現(xiàn)為多個方面，同時滿足多個約束條件的最優(yōu)路徑計算問題是一個多項(xiàng)式復(fù)雜程度的非確定性(NP, Non-deterministicPolynomial)完全問題，/人計算量方面看不可解。網(wǎng)絡(luò)上存在大量不同QoS的業(yè)務(wù)，不同QoS業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸存在差異化的性能需求。在QoS路由模型中，每種QoS業(yè)務(wù)都需要進(jìn)行單獨(dú)的QoS路由計算，都需要進(jìn)行特殊處理，從根本上違背了網(wǎng)絡(luò)層對數(shù)據(jù)包進(jìn)行無差別處理的基本工作原理，網(wǎng)絡(luò)層失去對于上層業(yè)務(wù)支持的普適性。
區(qū)分服務(wù)模型，是一種試圖在不改變傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層工作原理前提下提出一種QoS解決方案。其核心思想是對上層業(yè)務(wù)進(jìn)4亍優(yōu)先級劃分，在網(wǎng)絡(luò)層根據(jù)優(yōu)先級不同進(jìn)行報文轉(zhuǎn)發(fā)，高優(yōu)先級的優(yōu)先處理。滿足各種不同QoS需求的根本措施在于提供諸多差異化的傳輸資源。網(wǎng)絡(luò)區(qū)分服務(wù)的本質(zhì)特
征在于提供諸多差異化的傳輸資源。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)采用單下一跳路由機(jī)制，同類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包傳輸對應(yīng)單一的下一跳，傳輸資源沒有可選性。這4吏得同一網(wǎng)絡(luò)出口的不同等級業(yè)務(wù)實(shí)際上仍然是通過相同的路徑傳輸?shù)?，服?wù)的區(qū)分僅僅體現(xiàn)在路由設(shè)備對報文轉(zhuǎn)發(fā)的優(yōu)先級，并沒有通過對不同網(wǎng)絡(luò)資源的選擇體現(xiàn)出來。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于正常穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀況時，所有的數(shù)據(jù)包都可以進(jìn)行無阻塞的線速處理，業(yè)務(wù)分級的意義沒有體現(xiàn)；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時，區(qū)分服務(wù)模型只能根據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級丟棄報文，這樣對普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的影響甚大。因此區(qū)分服務(wù)模型沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的區(qū)分服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)層對于上層業(yè)務(wù)的支持沒有區(qū)分性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)分組交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)傳輸QoS保證的方法及系統(tǒng)，可根據(jù)各種QoS業(yè)務(wù)傳輸需求分配網(wǎng)絡(luò)資源。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種實(shí)現(xiàn)分組交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)傳輸QoS保證的方法，包括
5基于多個下一跳路由節(jié)點(diǎn)生成包括至少兩條可達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由的
鏈路集合；
將所述鏈路集合中的鏈路按照與業(yè)務(wù)傳輸QoS需求等級對應(yīng)的鏈路性能等級進(jìn)行劃分；
根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的QoS需求從所述鏈路集合中選擇相應(yīng)的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。
其中確定所述鏈路性能的指標(biāo)包括
鏈路固有屬性、鏈路穩(wěn)定性、節(jié)點(diǎn)處理能力、節(jié)點(diǎn)負(fù)載和可用帶寬。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種實(shí)現(xiàn)分組交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)傳輸QoS保證的系統(tǒng)，包括
路由生成單元，基于多個下一跳路由節(jié)點(diǎn)生成包括至少兩條可達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由的鏈路集合；
鏈路劃分單元，所述鏈路集合中的鏈路按照與業(yè)務(wù)傳輸QoS需求等級對應(yīng)的鏈路性能等級進(jìn)行劃分；
選擇單元，根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的QoS需求從所述鏈路集合中選擇相應(yīng)的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，基于多個下 一跳路由節(jié)點(diǎn)生成包括至少兩條可達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由的鏈路集合；按照與業(yè)務(wù)傳輸QoS需求等級對應(yīng)的鏈路性能等級劃分鏈路；根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的QoS需求選擇相應(yīng)的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明提出的QoS通用方案解決了在網(wǎng)絡(luò)層為各種QoS業(yè)務(wù)提供具有普適性區(qū)分服務(wù)的問題，它在滿足了各種QoS業(yè)務(wù)傳輸需求的同時，保證了網(wǎng)絡(luò)層對于各種不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的處理。從根本上滿足網(wǎng)絡(luò)層支持QoS業(yè)務(wù)的動態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)資源這一本質(zhì)需求。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)QoS保證方法的流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例中提供的實(shí)現(xiàn)QoS保證的系統(tǒng)架構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及到的網(wǎng)絡(luò)層QoS通用解決方案通過下一跳性能等級匹配方法，實(shí)現(xiàn)根據(jù)業(yè)務(wù)QoS需求動態(tài)選擇網(wǎng)絡(luò)鏈路資源。主要涉及到三方面的主要內(nèi)容采用多下一跳路由實(shí)現(xiàn)路由過程中尋路和選路兩步分離的方法；下一跳路由性能指標(biāo)性能分級方法；數(shù)據(jù)包傳輸需求等級與下一跳等級的匹配失見則。
采用多下一跳路由進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)路由過程中的尋路和選路過程的兩步分離，在每個中間路由節(jié)點(diǎn)為每個網(wǎng)絡(luò)出口提供可以并行分流工作的多個下一跳。
采用等級匹配的方法實(shí)現(xiàn)QoS保證。根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包中的QoS傳輸需求等級標(biāo)識，在由多下一跳路由協(xié)議提供的下一跳鏈路集合中選擇當(dāng)前最適合其傳輸?shù)逆溌焚Y源，對數(shù)據(jù)包進(jìn)行快速無差別轉(zhuǎn)發(fā)。
參照圖1,本發(fā)明實(shí)施例^是供的一種實(shí)現(xiàn)分組交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)傳輸QoS保證的方法，包括
步驟SOl，基于多個下一跳路由節(jié)點(diǎn)生成包括至少兩條可達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由的鏈路集合；
首先路由設(shè)備根據(jù)采集的各種網(wǎng)絡(luò)瞬時傳輸性能參數(shù)規(guī)整出下一跳的各種網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)性能等級，其次制定分組傳輸服務(wù)等級與各網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)性能等級的匹配關(guān)系，最后由統(tǒng)一的轉(zhuǎn)發(fā)策略依據(jù)等級匹配原則選擇下一跳具體傳輸路徑，實(shí)現(xiàn)對各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行快速無差異轉(zhuǎn)發(fā)。
通過對下一條傳輸鏈路的選擇，實(shí)現(xiàn)基于業(yè)務(wù)的QoS需求的區(qū)別對待。
由于對下一跳傳輸鏈路的選擇要能夠區(qū)分業(yè)務(wù)的QoS需求，而QoS需求通常通過網(wǎng)絡(luò)各種瞬時性能參數(shù)進(jìn)行衡量，如可用帶寬、傳輸時延、抖動等，因此將能夠反映下一跳鏈路傳輸性能的各種網(wǎng)絡(luò)鏈路、節(jié)點(diǎn)的瞬時性能參數(shù)作為數(shù)據(jù)包具體傳輸路徑的選擇依據(jù)。各種動態(tài)的不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)只是作為判斷鏈路性能好壞的指標(biāo)進(jìn)行選路，具體路徑的選擇不影響其它多條路徑對于的并行轉(zhuǎn)發(fā)。這樣，路由設(shè)備在對數(shù)據(jù)包進(jìn)行下一跳資源選擇時不僅考慮了其QoS需求的差異，同時又不需要根據(jù)不同QoS業(yè)務(wù)的需求進(jìn)行特殊路由，具有4艮強(qiáng)的通用性。
本發(fā)明將用戶傳輸需求等級衡量的工作與所提出的QoS區(qū)分服務(wù)通用解決方案相分離。當(dāng)出現(xiàn)新的QoS業(yè)務(wù)時，用戶只需要才艮據(jù)其對網(wǎng)絡(luò)的傳輸需求或與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商之間的商定，確定相應(yīng)的傳輸服務(wù)等級，并在數(shù)據(jù)包的相應(yīng)字段進(jìn)行標(biāo)識，本發(fā)明提供的方案中不需要進(jìn)行任何修改即可對其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸資源選擇及快速轉(zhuǎn)發(fā)，適用于所有用戶的QoS業(yè)務(wù)。
網(wǎng)絡(luò)層要滿足各種QoS業(yè)務(wù)的傳輸需求，本質(zhì)上是要求網(wǎng)絡(luò)能夠支持根據(jù)業(yè)務(wù)的需求分配、調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，由于單下一跳路由工作原理的制約，對于到達(dá)同一目的的具有不同傳輸需求的分組網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑不具有可選性，因此上述要求無法滿足。而本發(fā)明基于多下一跳路由機(jī)制從根本上滿足了為提供區(qū)分服務(wù)所必備的網(wǎng)絡(luò)鏈路資源可選的要求。
采用多下一跳路由機(jī)制，并將路由過程分為尋路和選路兩步。
在尋路過程中，通過穩(wěn)態(tài)參數(shù)進(jìn)行全網(wǎng)路徑規(guī)劃，標(biāo)識所有可行路徑，生成到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的多下 一跳路由節(jié)點(diǎn)集合。
選路的過程僅進(jìn)行傳輸路徑的選擇，基于所生成的多下一跳^各由節(jié)點(diǎn)集合，為待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包選擇具體的傳輸路徑。為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層QoS區(qū)分服務(wù)提供了下一跳鏈路資源可選的先決條件，另外所提供的可選路徑集合能夠滿足在各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行無阻塞快速轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的要求。
步驟S02,將所述鏈路集合中的鏈路按照與業(yè)務(wù)傳輸QoS需求等級對應(yīng)的鏈路性能等級進(jìn)行劃分；
下一跳鏈路性能指標(biāo)性能分級和等級匹配策略
才艮據(jù)下一跳性能指標(biāo)情況，為具體的不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包選擇最適合的下一跳資源進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。具體包括下一跳性能指標(biāo)選擇、下一跳網(wǎng)絡(luò)性能等級規(guī)劃和不同業(yè)務(wù)與相應(yīng)等級下一跳鏈路的匹配策略。
下一跳鏈路性能指標(biāo)選擇，用哪些網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)衡量下一跳鏈路的傳輸性能，下一跳鏈路性能等級規(guī)劃工作是指如何將釆集各種下一跳性能指標(biāo)的信息進(jìn)行規(guī)整，從而實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包與相應(yīng)傳輸性能等級下一跳鏈路的對應(yīng)才殳遞。
本實(shí)施例中，在選擇網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)時既考慮到網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的通用性和代表性，4吏得各種用戶的不同QoS需求都可以通過選定的指標(biāo)進(jìn)行衡量；同時考慮到指標(biāo)使用的簡單性，即用戶業(yè)務(wù)的QoS傳輸需求要能夠較容易的轉(zhuǎn)換為對各種下一跳網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的性能需求。網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的選擇還要考慮其所衡量的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的真實(shí)性，要盡量通過下一跳指標(biāo)真實(shí)的反映網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀。
因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的方案中，將下一跳網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)分為兩類a.固有屬性指標(biāo)；b.動態(tài)屬性指標(biāo)。其中，固有屬性包括鏈^^固有屬性、穩(wěn)定性和節(jié)點(diǎn)的屬性即節(jié)點(diǎn)的處理能力；動態(tài)屬性即資源的忙閑程度，包括節(jié)點(diǎn)負(fù)載和鏈路負(fù)載。因此，本實(shí)施例提供的方案中選用鏈路固有屬性、穩(wěn)定性、節(jié)點(diǎn)處理能力、節(jié)點(diǎn)負(fù)載和可用帶寬等五個參數(shù)作為下一跳網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)。
下一跳性能指標(biāo)等級規(guī)整工作主要包括各種網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)參數(shù)采集、網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)參數(shù)處理、下一跳性能等級規(guī)劃。在制定具體策略和方法時必須要考慮采集信息的準(zhǔn)確性、等級計算的系統(tǒng)開銷、規(guī)整出的下一跳等級的穩(wěn)定性等問題。因此，下一跳等級規(guī)劃工作主要由固有屬性即鏈路可信度、節(jié)點(diǎn)固有屬性、穩(wěn)定性三方面因素決定。
當(dāng)多個下一跳鏈i 各將反映其性能的包括固有屬性3個參數(shù)的消息發(fā)給上游節(jié)點(diǎn)時，該節(jié)點(diǎn)首先選出鏈路可信度高下一跳，將可信度低的直接排除；然后依次進(jìn)行節(jié)點(diǎn)固有屬性和穩(wěn)定性的比較，得出固有屬性好和固有屬性不好的兩個集合。
步驟S03，根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的QoS需求從所述鏈路集合中選擇相應(yīng)的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。
為滿足實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層對各種數(shù)據(jù)包的無差別、無停留快速轉(zhuǎn)發(fā)的要求，方案要求數(shù)據(jù)包的傳輸需求等級與下一跳網(wǎng)絡(luò)性能等級之間的匹配必須盡可能簡化。簡化的匹配規(guī)則是一組從業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包傳輸需求等級集合到下一跳網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)性能等級集合的映射關(guān)系， 一個傳輸需求等級對應(yīng)了 一組下一跳網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)等級。路由設(shè)備在對數(shù)據(jù)包進(jìn)行快速轉(zhuǎn)發(fā)時，只需要根據(jù)映射關(guān)系，在多下一跳可選路徑集合中匹配各條鏈路上的各個網(wǎng)絡(luò)性能等級，從而選出具體的傳輸鏈路。
本實(shí)施例中，基于QoS需求將業(yè)務(wù)分為"最優(yōu)業(yè)務(wù)"、"分等級業(yè)務(wù)"和"盡力而為，，三種業(yè)務(wù)類型，將固有屬性不好的鏈i 各直接用于進(jìn)行盡力而為業(yè)務(wù)的傳輸。在固有屬性好的下一跳集合中，隨機(jī)選出一個下一跳作為固定的最優(yōu)業(yè)務(wù)傳輸使用，并在表項(xiàng)中記錄，同時在固有屬性好的集合中隨機(jī)選取一個節(jié)點(diǎn)作為備用下一跳。而后，使用固有屬性好的下一跳集中剩余的下一跳鏈路進(jìn)行保障業(yè)務(wù)的傳輸。因此，基于以上劃分，形成了三個下一跳集合，分別為"最優(yōu)下一跳"，"保障服務(wù)下一跳，，和"盡力而為下一跳"。當(dāng)集合中下一跳節(jié)點(diǎn)個數(shù)大于1時，基于動態(tài)屬性對各鏈^各實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的轉(zhuǎn)發(fā)。
基于"好的資源謹(jǐn)慎用，給業(yè)務(wù)好的資源"的原則，在各下一跳集合之間，同樣需要進(jìn)行負(fù)載均衡。對于"最優(yōu)下一跳"集合中的下一跳鏈路僅供最優(yōu)業(yè)務(wù)專一使用，而當(dāng)最優(yōu)業(yè)務(wù)增加， 一條下一跳鏈路不能承擔(dān)時，
啟用備份下一跳鏈路；對于"保障服務(wù)下一跳"和"盡力而為下一跳"兩個下一跳集合，當(dāng)兩集合鏈路利用率較低或較高時，均能通過兩個下一跳集合之間的負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的整體流量均衡。
因此，通過具體選擇合適的下一跳性能指標(biāo)，并#4居這些指標(biāo)完成對下一跳性能等級的規(guī)劃，這樣可以很方便的制定業(yè)務(wù)服務(wù)等級與下一跳性能指標(biāo)性能等級的匹配規(guī)則，從而實(shí)現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)包的無差別、無停留快速轉(zhuǎn)發(fā)。
具體實(shí)施例
設(shè)某個路由節(jié)點(diǎn)A,它有6個等價下一跳鏈路，分別記為B。，仏，壓，玩，54， 55,通過它們可以并行轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)目的出口 Z)的數(shù)據(jù)包。下面描述如何對這6個下一跳進(jìn)行等級劃分和如何按照等級匹配策略進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。
首先，將包含六個下一跳鏈路自身固有屬性的消息發(fā)送至上游節(jié)點(diǎn)A,包括鏈路可信度、節(jié)點(diǎn)固有屬性、穩(wěn)定性，記為5。(1，1，1)，凡(l，l，l)，52(1,1,1)， 53(1,1，1),仏(l，O，l)，壓(O，l，l),其中T表示"好"，"0"表示"不好"。當(dāng)上游節(jié)點(diǎn)A收到該消息后，根據(jù)信息將下一跳鏈路分為"固有屬性好，，和"固有屬性不好"兩個集合。其中"固有屬性好"的鏈路包括{5。，雙，壓，5J,"固有屬性不好"的包括(仏，玩}。
隨后，上游節(jié)點(diǎn)A在固有屬性好的下一跳鏈路中隨機(jī)挑選出一條私
10作為固定傳輸最優(yōu)業(yè)務(wù)使用，并在表項(xiàng)中記錄，同時在固有屬性好的集合中隨機(jī)選取一個節(jié)點(diǎn)A作為備用下一跳，將集合中剩余的三個下一跳鏈路雙，壓，私作為保障業(yè)務(wù)的傳輸使用。而對于固有屬性不好的鏈路54， B5可直接用于傳輸盡力而為的業(yè)務(wù)。因此，根據(jù)業(yè)務(wù)類型將下一跳鏈路劃分為以下三個集合，分別是"最優(yōu)下一跳，，集合{尻},"保障服務(wù)下一跳"集
合to, 52，尿}和"盡力而為下一跳，，集合{雙，壓},從而實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)類
型與相應(yīng)等級下一跳鏈路的對應(yīng)投遞。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的負(fù)載均衡，具體實(shí)施如下"最優(yōu)下一跳"節(jié)點(diǎn)雙固定傳輸最優(yōu)業(yè)務(wù)，當(dāng)最優(yōu)業(yè)務(wù)量增加到某一程度，單一下一跳不能負(fù)荷時，可設(shè)當(dāng)排隊長度大于滿額的80%,或可用帶寬低于總帶寬的20%時，啟動備份下一跳l其余兩集合中節(jié)點(diǎn)均基于其動態(tài)屬性即節(jié)點(diǎn)負(fù)載和可用帶寬進(jìn)行集合內(nèi)與集合間的負(fù)載均衡轉(zhuǎn)發(fā)，其中節(jié)點(diǎn)負(fù)載由排隊長度表征。
假設(shè)在"保障服務(wù)下一跳"集合(仏，壓，53}內(nèi)進(jìn)行各節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡轉(zhuǎn)發(fā)，節(jié)點(diǎn)A按照當(dāng)前各接口排隊長度確定各個下一跳接口的當(dāng)前忙閑狀態(tài)，設(shè)定閥值L為80% ,認(rèn)為排隊長度大于L的下一跳均為不滿足要求的下一跳，將其去除，得到一個當(dāng)前可用的下一跳子集，并得到子集中下一跳鏈路的個數(shù)M。根據(jù)M值的不同，釆用以下三種方式處理
若M為1,則它是唯一可用的下一跳，即直接通過該條鏈路轉(zhuǎn)發(fā)；
若M大于1，則在子集包含的所有下一跳間，按照各條鏈路的可用帶寬的比例進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；
若子集為空，則在"保障服務(wù)下一跳"集合(仏，及，及}中，按原始的排隊長度最短的原則轉(zhuǎn)發(fā)^:據(jù)。此策略同樣應(yīng)用于"盡力而為下一跳"集合內(nèi)的負(fù)載均衡轉(zhuǎn)發(fā)。
在"保障服務(wù)下一跳，，和"盡力而為下一跳"兩集合間進(jìn)行負(fù)載均衡轉(zhuǎn)發(fā)時，上游節(jié)點(diǎn)A實(shí)時觀測"保障業(yè)務(wù)下一跳，，和"盡力而為下一跳，，兩集合的鏈路利用率。假設(shè)"盡力而為下一跳"集合的鏈路利用率超過80%時，若此時通過該集合的節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)膬H有一種業(yè)務(wù)，則將其流量向鏈^各利用率偏低的"保障業(yè)務(wù)下一跳，，集合的各個節(jié)點(diǎn)上平攤，即此時在"保
ii障業(yè)務(wù)下一跳，，集合各節(jié)點(diǎn)中同時承擔(dān)了兩類服務(wù)；若此時通過"盡力而 為下一跳"集合的節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)氖莾煞N業(yè)務(wù)(即"盡力而為下一跳"集合的 節(jié)點(diǎn)已經(jīng)作為"保障業(yè)務(wù)下一跳，，集合節(jié)點(diǎn)的均衡使用)，則將"保障業(yè) 務(wù)下一跳"集合的業(yè)務(wù)從"盡力而為下一跳"集合中撤出，即此時，"盡 力而為下一跳，，集合僅進(jìn)行一種業(yè)務(wù)的傳輸。反之亦然。具體負(fù)載均衡策 略與集合內(nèi)采用的策略基本一致。
參照圖2，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種實(shí)現(xiàn)分組交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)傳輸QoS 保證的系統(tǒng)200,包括
路由生成單元21，基于多個下一跳路由節(jié)點(diǎn)生成包括至少兩條可達(dá)目 的節(jié)點(diǎn)的路由的鏈路集合；
鏈路劃分單元22,所述鏈路集合中的鏈路按照與業(yè)務(wù)傳輸QoS需求等 級對應(yīng)的鏈路性能等級進(jìn)行劃分；
選擇單元23,根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的QoS需求從所述鏈路集合中選擇相應(yīng) 的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。
可以看出，本發(fā)明提出的一種在網(wǎng)絡(luò)層普適性地滿足各種不同QoS業(yè)
務(wù)傳輸需求的解決方案，可用性強(qiáng)，便于部署實(shí)施。
本發(fā)明提出的QoS通用方案解決了在網(wǎng)絡(luò)層為各種QoS業(yè)務(wù)提供具有 普適性區(qū)分服務(wù)的問題，它在滿足了各種QoS業(yè)務(wù)傳輸需求的同時，保證 了網(wǎng)絡(luò)層對于各種不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的通用處理。從根本上滿足網(wǎng)絡(luò)層支持 QoS業(yè)務(wù)的動態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)資源這一本質(zhì)需求。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各單元或各步驟 可以用通用的計算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者 分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí) 行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來 執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個單 元或步驟制作成單個集成電路沖莫塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特 定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù) 范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種實(shí)現(xiàn)分組交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)傳輸QoS保證的方法，其特征在于，包括基于多個下一跳路由節(jié)點(diǎn)生成包括至少兩條可達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由的鏈路集合；將所述鏈路集合中的鏈路按照與業(yè)務(wù)傳輸QoS需求等級對應(yīng)的鏈路性能等級進(jìn)行劃分；根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的QoS需求從所述鏈路集合中選擇相應(yīng)的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，確定所述鏈路性能的指標(biāo) 包括鏈路固有屬性、鏈路穩(wěn)定性、節(jié)點(diǎn)處理能力、節(jié)點(diǎn)負(fù)載和可用帶寬。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述將所述鏈路集合中的 鏈路等級進(jìn)行劃分，具體包括采集各下一跳鏈路相關(guān)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)參數(shù)，并對所采集的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行 處理；根據(jù)鏈路的固有屬性對下一跳鏈路等級進(jìn)行規(guī)劃，預(yù)定的業(yè)務(wù)傳輸QoS 需求等級，所述固有屬性包括鏈路可信度、節(jié)點(diǎn)固有屬性、穩(wěn)定性。
4、 如權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述業(yè)務(wù)傳輸QoS需 求等級包括最優(yōu)業(yè)務(wù)、分等級業(yè)務(wù)和盡力而為。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于， 數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，具體包括建立從分組傳輸QoS需求等級集合與下一跳網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)性能等級集合的 映射關(guān)系；根據(jù)所述映射關(guān)系從所述鏈路集合中匹配各條鏈路上的各個網(wǎng)絡(luò)性能 等級，選出確定傳輸鏈路；利用確定的傳輸鏈路傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包。
6、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述固有屬性包括鏈^^可 信度、節(jié)點(diǎn)固有屬性、穩(wěn)定性，所述從所述鏈路集合中選擇相應(yīng)的鏈路，具體包括從固有屬性優(yōu)于預(yù)定指標(biāo)的下一跳鏈路集合中選取一個下一跳鏈路用 于傳輸最優(yōu)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包；固有屬性劣于預(yù)定指標(biāo)的下 一跳鏈路集合中選取一個下 一跳鏈路用于 盡力而為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的傳輸。
7、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，基于節(jié)點(diǎn)負(fù)載和可用帶寬按照負(fù)載均衡原則采用至少兩條鏈路轉(zhuǎn)發(fā)業(yè) 務(wù)數(shù)據(jù)包。
8、 一種實(shí)現(xiàn)分組交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)傳輸QoS保證的系統(tǒng)，其特征在于，包括路由生成單元，基于多個下一跳路由節(jié)點(diǎn)生成包括至少兩條可達(dá)目的節(jié) 點(diǎn)的路由的鏈路集合；鏈路劃分單元，所述鏈路集合中的鏈路按照與業(yè)務(wù)傳輸QoS需求等級對 應(yīng)的鏈路性能等級進(jìn)行劃分；選擇單元，根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的QoS需求從所述鏈路集合中選擇相應(yīng)的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)分組交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)傳輸QoS保證的方法，包括基于多個下一跳路由節(jié)點(diǎn)生成包括至少兩條可達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由的鏈路集合；將所述鏈路集合中的鏈路按照與業(yè)務(wù)傳輸QoS需求等級對應(yīng)的鏈路性能等級進(jìn)行劃分；根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的QoS需求從所述鏈路集合中選擇相應(yīng)的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。根據(jù)本發(fā)明可在網(wǎng)絡(luò)層為各種QoS業(yè)務(wù)提供具有普適性區(qū)分服務(wù)，它在滿足了各種QoS業(yè)務(wù)傳輸需求的同時，保證了網(wǎng)絡(luò)層對于各種不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的處理。從根本上滿足網(wǎng)絡(luò)層支持QoS業(yè)務(wù)的動態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)資源。
文檔編號H04L12/56GK101499975SQ200910118639
公開日2009年8月5日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者蘭巨龍, 關(guān)禮安, 朱宣勇, 梁寧寧, 娜 王, 晶 王, 銘 田, 涓 申, 偉 羅, 郭云飛, 黃健美 申請人:中國人民解放軍信息工程大學(xué)