计算机网络 |服务质量和多媒体
服务质量 (QoS)是指流量控制机制,旨在根据应用程序或网络运营商要求区分性能,或为应用程序、会话或流量聚合提供可预测或有保证的性能。 QoS 的基本现象是指数据包延迟和各种类型的丢失。
对 QoS 的需求 –
- 视频和音频会议需要有限的延迟和丢失率。
- 视频和音频流需要有界的丢包率,它可能对延迟不那么敏感。
- 有界延迟被认为是一个重要因素的时间关键型应用(实时控制)。
- 应该为有价值的应用程序提供比价值较低的应用程序更好的服务。
服务质量规范——
QoS 要求可以指定为:
- 延迟
- 延迟变化(抖动)
- 吞吐量
- 错误率
有两种类型的 QoS 解决方案:
- 无状态解决方案 –
路由器不会维护有关流量的细粒度状态,其中一个积极因素是它具有可扩展性和鲁棒性。但是它的服务很弱,因为无法保证我们必须遇到的特定应用程序中的延迟或性能类型。 - 有状态的解决方案——
路由器维护每个流的状态,因为流在提供服务质量方面非常重要,即提供强大的服务,例如保证服务和高资源利用率,提供保护,并且可扩展性和健壮性要低得多。
综合服务(IntServ)——
- 在 IP 网络中为各个应用程序会话提供 QoS 保证的架构。
- 依赖于资源预留,路由器需要维护分配资源的状态信息并响应新的呼叫建立请求。
- 网络决定是接受还是拒绝新的呼叫建立请求。
IntServ QoS 组件 –
- 资源预留:呼叫建立信令、流量、QoS 声明、每个元素的准入控制。
- QoS 敏感调度,例如 WFQ 队列规则。
- QoS敏感路由算法(QSPF)
- QoS敏感包丢弃策略。
RSVP-互联网信令 –
它创建并维护分布式预留状态,由接收器发起并针对多播进行扩展,需要刷新,否则预留超时,因为它处于软状态。最新路径是通过“PATH”消息(正向)发现的,并由 RESV 消息(保留方向)使用。
通话入场 –
- 会话必须首先声明它的 QoS 要求并描述它将通过网络发送的流量。
- R-specification:定义被请求的QoS,即我们想要什么样的延迟界限,什么样的丢包是可以接受的,等等。
- T-specification:定义流量中的业务特性,如业务量。
- 需要一个信令协议将 R-spec 和 T-spec 传送到需要预留的路由器。
- 路由器将根据它们的 R-spec、T-spec 和基于在路由器上分配给其他呼叫的当前资源来允许呼叫。
差异服务 –
差异化服务是一种有状态的解决方案,其中每个流并不意味着不同的状态。它提供简化的状态服务,即只为更大的粒度流而不是端到端流维护状态,试图实现两全其美。
旨在解决 IntServ 和 RSVP 的以下困难:
- 灵活的服务模式:
IntServ 只有两个类,想要提供更多的定性服务类:想要提供“相对”的服务区分。 - 更简单的信号:
许多应用程序和用户可能只想指定更定性的服务概念。
流媒体直播 -
- 示例:网络电台脱口秀、现场体育赛事。
- 流式传输:播放缓冲区,播放缓冲区可以延迟几十秒,并且仍然有时间限制。
- 交互性:快进是不可能的,但倒带和暂停是可能的。