PTN承载网已经在移动集团开始规模商用,电信和联通集团的PTN试点也是如火如荼,在PTN网络的实际运维当中,如何改变传统的IP承载网的"尽力而为"特性或者粗犷式的拥塞管理模式(比如简单的FIFO队列调度、拥塞尾丢弃等)以及针对现网具体的业务QOS方案的制定策略都成了现阶段运营商关注的重点对象。
PTN网络在继承了传统IP承载网QOS技术体征的一些精华的同时,也开发出了适合自身技术体系架构的QOS策略,针对现网IP全业务的态势和网络部署策略,有效的运用各种机制,灵活的实现对全业务的精细化管理,实现电信级端到端的质量保证,保证用户良好的网络使用体验和感知认可程度,提升品牌价值竞争力。
1. QOS的几种服务模型
QoS是通过给定的虚连接描述传输质量的ATM性能参数术语。这些参数包括:CTD、CDV、CER、CLR、CMR和SECBR 、ALL service classes 、Qos Classes、 traffic contract、traffic control.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。
提起PTN QOS就不得不提起以太网QOS的几种技术体制,它们包括:
Intserv模型
IntServ(Integrated Services)最初试图在因特网中将网络提供的服务划分为不同类别的是IEEE提出的综合服务IntServ.IntServ可对单个的应用会话提供服务质量的保证。 IntServ定义了三种不同等级的服务类型:(1)有保证的服务:为端到端的分组排队的延时提供稳定的(数学上可证明的边界,使得提供保证延时和带宽的服务成为可能。(2)受控负载的服务 (3)尽力服务:不提供任何类型的服务保证。
Intserv可对单个的应用会话提供服务质量的保证,可理解为整个网络中为某一业务流量保留一定的带宽,为该业务提供一条端到端的透明通道,这种服务类型能对业务应用提供完全的QOS保证。但是这种保留策略会消耗原本就不多的广域网带宽,当业务流量不是很频繁的时候会造成带宽的浪费,所以现在应用的规模已经大大减少了。
DiffServ模型
DiffServ是一种保证QoS的网络技术。区分服务体系结构(DiffServ)定义了一种可以在互联网上实施可扩展的服务分类的体系结构。一种"服务",是由在一个网络内,在同一个传输方向上,通过一条或几条路径传输数据包时的某些重要特征所定义的。这些特征可能包括吞吐率、时延、时延抖动,和/或丢包率的量化值或统计值等,也可能是指其获取网络资源的相对优先权。服务分类要求能适应不同应用程序和用户的需求,并且允许对互联网服务的分类收费。
此模式应该说是目前业界应用最广泛的模式,当然本身也是起源于Intserv模式,它是一种基于每一跳的QOS策略,网络上的每一台数据设备通过检查每一个数据包的包头信息对流量进行分类,再根据调度策略来决定如何转发。因此,网络运营者可以根据实际情况在每一台数据设备上设置不同的QOS策略。相对于Intserv模式,DiffServ的应用层次更加简单,易于实现同时也不影响路由,效率更高。在具体的执行上它包含了流量分类、拥塞管理、拥塞避免、流量监管以及流量整形等功能。
HQOS模型
这个是目前业界最先进的QOS技术,应该说也是对Diffserv模式从单维管理到多维调度的一个提升,烽火通信是业内少数能够在PTN设备上开发出此QOS模式的厂商之一,在具体的应用上,该方式能够实现对多用户多业务进行有区分的调度和服务,也能同时控制调度业务的流量并且根据业务的优先级进行调度,相对于传统的QOS而言,在一些QOS的关键参数(比如包括CIR/PIR/WRED等)设置上更加的灵活便捷。
2. 烽火通信全业务HQOS解决方案
PTN技术体制的出现主要是为了解决基站回传及大客户专线IP化的问题,降低网络单位bit的成本,实现业务有区别的端到端的质量保证。从现网目前的情况来看,现网运营的业务不外乎下图所示的VOIP(IP语音)、HSDPA(数据业务)、CES(电路仿真的TDM语音)、VOD(视频点播)、IPTV(IP电视)等类型。
对于时延要求较高(即用户感知度最高)的业务,比如CES(TDM语音)、VOIP等业务采用EF(加强转发)策略,在配置CIR(承诺带宽)、PIR(峰值带宽)时通常设置成相等(eg、CIR=PIR=5M),在队列调度方面采用PQ(严格优先级)或者采用较高的WRQ(权重均衡)进行业务保证;
对于时延要求稍低且用户又具有一定忍受能力(较低频率的延迟或者乱码)的业务,比如VOD(视频点播)、IPTV等视频业务可将等级设置在AF4-AF1区间,在配置CIR、PIR时规划合理的带宽值(通常PIR>CIR),队列调度采用比较高的WFQ权重值,保证较为流畅的播放体验。
对于一些纯数据业务,用户具有稍高的忍受能力,采用BE(尽力而为)策略,在带宽空闲的情况下尽力转发,如果网络拥塞,必要的情况下进行丢弃。
细心的读者可能会发现CS6/CS7似乎并没有得到指派,实际上此两项值通常是对网络底层协议开放的,保证网络底层互联互通协议的绝对优先,是进行其他任何业务进而保证QOS的基石。
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