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么是QoS? 
QoS是根据某些关键参数对服务质量进行整体衡量。当我们打电话时,我们希望通话清晰
、没有延时。我们还希望能够在合理的时间(几秒)内建立呼叫连接,或者通过某种声音指
示线路正在使用。

联网的有效性取决于一定的QoS。无差错的传输及合理的响应时间是尽力而为的Internet
 的基本服务需求。如果将Internet 用于交互式话音和实时视频,就需要更高级别的QoS 
如前所述,某些传输类型,如交互式话音和实时视频,需要最小的延时。在话音传输中有过
多的抖动,或者在实时视频传输中带宽过窄,都会导致通信质量不可接受。减小交互式话
音中的抖动,确保实时视频拥有足够的带宽是对于提供这两种服务的网络的基本要求。 
一般而言,提供任何好于尽力而为的QoS级别都需要对网络中的资源共享进行控制和管理
。举例来说,如果你打算连接点A和B,并且在这两点之间(端到端)提供有保证的服务,那么
,它们之间的每个设备和任何互连设备最初都必须拥有所需的资源,并且为你的通信需求
预留资源。我们通常将这种端到端的协商称为服务合同(service contract )。如果你希
望利用优先权服务,必须有管理网络访问的策略,并在网络中实施这种策略。

当我们谈论QoS时,我们总会说起细粒度的QoS和粗粒度的QoS。一般而言,细粒度的QoS要
求网络维护更多的状态信息,需要更多的管理机制以确保质量;因此,实现它的代价比粗粒
度的QoS高。

许多交换机厂商都提供的一种类型的粗粒度QoS就是服务等级(COS)。它利用优先权队列(
PQ),以及隐式或显式的包标记技术,给某些通信数据赋予更高的优先权。它利用属性对网
络数据包进行显式或隐式的标识,例如:包类型或已知的端口号(如HTTP)。虽然COS不能提
供服务级别保证,但是,在大多数情况下,它能够提供一定的(即较好的)服务级别。通常,
它能提供可接受的解决方案,而且比专线便宜得多。

有多种排队技术可以用于提供COS:在如今的交换机硬件中,权重公平排队(WFQ)和权重循
环排队(Weighted Round-Robin Queuing,WRQ)是常用的方法。由于WFQ技术在交换方案中
使用得相当频繁,因此我们将在下一节详细讨论。

显式包标记存在着一些争议。即使到现在,对于每个IP包中的服务类型(TOS)字段,网络也
全然不加理会。然而,包标记还会带来一些问题:

■在何处执行包标记?网络包应该由发送方还是网络来标记,或者两者共同标记?包标记之
后,在何处消除这些标记?

■网络是否的明白应该如何给源自应用程序的通信数据设置优先权?

■假如放松控制,应用程序是否给自己发送的所有通信数据设置最高的优先权?如果这样,
任何优先权机制都将变得毫无意义 ■虽然ATM和帧中继对数据进行隐式标记,但是如何标
记以太网的数据呢?

我们已经详细讨论过MPLS;稍后,我们将在本章讨论其它包标记方案。我们还将介绍WinSo
ck 2,它是用于客户机/服务器通信的应用程序编程接口(ApplicationProgramming 
Interface ,API)Win Sock2提供了可选的字段,使应用程序能够指定所需的QoS-----它向
真正接受QoS的正确方向迈出了第一步(虽然很小)。

提供有服务级别保证的QoS要求在通信过程中预先对服务级别进行协商,并执行通信量管
理,以确保能够维护所需的服务级别。在ATM中,服务请求以信令形式在网络中传输。网络
中的每台交换机都利用呼叫允许控制(CAC决定接受或拒绝请求,CAC为交换机提供资源控
制。交换机要记录已接受的请求,并对之进行管理提供有保证的QoS需要初始的建立连接
过程、分配专用的资源(当会话不使用资源时,资源处于空闲状态)和整体的管理机制实现
有保证的QoS代价比较昂贵。

另一种用于获得QoS级别的技术是为高优先权的通信量分配专门的基础设施。虽然从逻辑
上讲,它等同于U.S.Mail、联邦快递、UPS和AirBorne 提供的不同类型的邮件服务,但是,
你需要记住关键一点,我们在前面已经提过:将优先权服务与尽力而为的服务相结合,能够
更好地利用带宽。空闲的带宽可以由尽力而为的通信量来填充。 注释


压缩技术通过缩减发送的数据量来减少对网络的使用。许多“无损”压缩算法能够在压
缩数据的同时不丢失信息。为了让交互式话音和实现视频获得可接受的QoS级别,压缩是
非常有价值的工具。



最佳的QoS协定是端到端的。因为它们需要两个或多个网络设备进行相互协调。


QoS必须在网络的端到端之间保持同步。仅仅让四、五个网络设备为某个流建立特定的Qo
S,并不能提供服务级别的保证。提供端到端的协定是一种巨大的挑战。


实现分布式解决方案的代价昂贵,技术上面临许多难题,且不易管理。而它的扩展总是个
问题。在某些情况下,进行端到端的协定是不可能的,并且/或者不可接受。有时仅仅能够
在通信会话的两个中间点达成QoS协定。随着服务提供商开始支持QoS协定,将出现局部链
路(partial link )服务协定。

注释

值得注意的是,为连接提供QoS保证并不能弥补带宽的不足。如果你建立到ISP的边缘连接
(如采用9.6Mbps 的速率),QoS保证不能使你的实时视频和交互式话音通信变得可以接受
。QoS保证只能达到两点之间最薄弱的链路所提供的服务等级,因为QoS保证是根据两点之
间可用的资源协商确立的。