【正文】 ? 多播技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于因特網(wǎng)電臺(tái)、因特網(wǎng)電視、視頻會(huì)議、股市報(bào)價(jià)、分布式多媒體游戲等多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中。 組播服務(wù)： 一種有效節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬的傳輸方式。 ? 多播（ Multicast） 組播：將源端數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的一組主機(jī)（但不是全體）的傳播方式。 ? 一個(gè)信息包到一個(gè)單獨(dú)的目標(biāo) ? 廣播（ Broadcast） ? 廣播：將源端數(shù)據(jù)發(fā)送到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)的傳播方式。 ? 可能的實(shí)現(xiàn)方式 – 單播 – 廣播 – 多播 ? 單播（ Unicast） ? 單播：將源端數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)特定主機(jī)的傳播方式。 ? MPLS 標(biāo)記棧的使用 MPLS 域 2 MPLS 域 1 A B C D E F G 壓入 壓入 彈出 彈出 分組入 分組出 ? 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 4 4. 標(biāo)記對(duì)換 (label swapping) FEC 輸出 輸出 接口 標(biāo)記 a 1 4 b 1 5 … … … 輸入 輸入 輸出 輸出 接口 標(biāo)記 標(biāo)記 端口 2 4 8 1 2 5 6 3 … … … … 1 2 1 3 1 2 數(shù)據(jù) 入口結(jié)點(diǎn) LSR1 LSR2 LSR3 出口結(jié)點(diǎn) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 5 8 6 LSR4 輸入 輸入 輸出 輸出 接口 標(biāo)記 標(biāo)記 端口 2 8 — 1 2 3 — 1 … … … … ? 小結(jié) ?IntServ：可預(yù)測性好，適合于局域網(wǎng) ?DiffServ：可預(yù)測性差，適合于主干網(wǎng) ?MPLS+DiffServ：比較現(xiàn)實(shí)的支持主干網(wǎng) QoS的方案 ? 組播 (Multicast)技術(shù) 一對(duì)多通信 : ? 有許多的應(yīng)用需要由一個(gè)源點(diǎn)發(fā)送到許多個(gè)終點(diǎn)，即一對(duì)多的通信。 MPLS 協(xié)議規(guī)定，標(biāo)記棧的棧頂（最后進(jìn)入棧的標(biāo)記）最靠近數(shù)據(jù)鏈路層首部，而棧底最靠近 IP 首部。 ? MPLS 標(biāo)記的格式以及標(biāo)記棧： 棧頂 鏈路層首部 MPLS標(biāo)記 MPLS標(biāo)記 IP 首部 數(shù) 據(jù) 部 分 鏈路層尾部 標(biāo) 記 值 生存時(shí)間 TTL 試 驗(yàn) S 比特 20 3 1 8 MPLS 標(biāo)記棧 MPLS 幀 … IP 數(shù)據(jù)報(bào) ? MPLS 標(biāo)記一旦產(chǎn)生就壓入到標(biāo)記棧中，而整個(gè) 標(biāo)記棧 放在數(shù)據(jù)鏈路層首部和 IP首部之間。 FEC 和標(biāo)記是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。 ? 劃分 FEC 的方法不受什么限制，這都由網(wǎng)絡(luò)管理員來控制，因此非常靈活。再以后就按照一般分組的轉(zhuǎn)發(fā)方法進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。每經(jīng)過一個(gè) LSR，要換一個(gè)新的標(biāo)記。 (2) 分組進(jìn)入到 MPLS 域時(shí)， MPLS 入口結(jié)點(diǎn)把分組打上標(biāo)記，并按照轉(zhuǎn)發(fā)表將分組轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè) LSR。 ? MPLS 協(xié)議的基本原理 MPLS 域 普通 IP 分組 MPLS 入口結(jié)點(diǎn) 打上標(biāo)記 去除標(biāo)記 MPLS 出口結(jié)點(diǎn) 標(biāo)記交換 A B C D 普通路由器 標(biāo)記交換路由器 LSR 打上標(biāo)記的分組 ? MPLS 的基本工作過程 (1) MPLS 域中的各 LSR 使用專門的標(biāo)記分配協(xié)議 LDP 交換報(bào)文，并找出標(biāo)記交換路徑 LSP。 ? 采用硬件技術(shù)對(duì)打上標(biāo)記的分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)稱為標(biāo)記交換 。 (4) 支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 (2) 支持流量工程，平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。 ? MPLS 使用綜合模型，它把第三層的路由選擇功能與面向連接的第二層的交換功能綜合在一起。 ? 同時(shí)維護(hù)兩種體系結(jié)構(gòu)完全不同的網(wǎng)絡(luò)也很不方便 。 ? 隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，和 ATM 主干網(wǎng)連接的主干路由器的數(shù)目就大大增多，以致需要建立非常多的永久虛通路，導(dǎo)致難以維持龐大的 ATM 地址到 VCI 的映射表。 – 在匯接點(diǎn)中這兩種路由器常通過 ATM 交換機(jī)相連。 – 接入路由器或邊沿路由器，這類路由器數(shù)量較多且速率較低。 ? ATM 用作主干網(wǎng) PoP PoP PoP ATM 交換機(jī) ATM 主干網(wǎng) PoP 匯接點(diǎn) 主干路由器 PoP 接入路由器 PoP PoP PoP PoP PoP ATM 主干網(wǎng) PVC ATM 的永久虛通路 PVC 相當(dāng)于路由器間的直通鏈路 ? 匯接點(diǎn) PoP (Point of Presence) ? 由于 ATM 主干網(wǎng)的速率很高，因此大量的低速路由器需要通過一些匯接點(diǎn) PoP 進(jìn)行匯接后才能和 ATM 主干網(wǎng)相連接。因此 ATM 網(wǎng)絡(luò)必須與 IP網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合才有出路。這不僅是因?yàn)? ATM 網(wǎng)絡(luò)價(jià)格昂貴，而且還因?yàn)? ATM 網(wǎng)絡(luò)和上層的應(yīng)用結(jié)合得很不好。 ? 多協(xié)議標(biāo)記交換 MPLS MPLS 的產(chǎn)生背景 ? 在 20 世紀(jì) 90 年代問世的面向連接的 ATM 技術(shù)在傳送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)能夠保證服務(wù)質(zhì)量 QoS。 ? 對(duì)于其中的每一個(gè)等級(jí)再用 DSCP 的比特 3~5劃分出三個(gè)“丟棄優(yōu)先級(jí)”。 ? 確保轉(zhuǎn)發(fā) PHB 即 AF PHB，或 AF。因此 EF PHB 用來構(gòu)造通過 DS 域的低丟失率、低時(shí)延、低時(shí)延抖動(dòng)、確保帶寬的端到端服務(wù)。 ? DiffServ 定義的兩種 PHB ? 迅速轉(zhuǎn)發(fā) PBH 即 EF PHB，或 EF。 ? “ 每跳 ”是強(qiáng)調(diào)這里所說的行為只涉及到本路由器轉(zhuǎn)發(fā)的這一跳的行為，而下一個(gè)路由器再怎樣處理則與本路由器的處理無關(guān)。 ? 區(qū)分服務(wù) DiffServ 不需要使用 RSVP 信令。 ? 路由器對(duì)相同 DS 值的流都按相同的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。調(diào)節(jié)器的組成： –標(biāo)記器 (marker) –整形器 (shaper) –測定器 (meter) ? 邊界路由器中的各功能塊的關(guān)系 內(nèi)部路由器 邊界路由器 （入口） 邊界路由器 （出口） 分類器 標(biāo)記器 整形器 測定器 根據(jù) DS 值 進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā) 調(diào)節(jié)器 分組入 分組出 丟棄 ? 聚合 (aggregation) ? DiffServ 提供了一種 聚合 功能。 ? DS 域 (DS Domain) 網(wǎng)絡(luò)被劃分為許多個(gè) DS 域 ? DiffServ 將所有的復(fù)雜性放在 DS 域的 邊界結(jié)點(diǎn)(boundary node)中，而使 DS 域內(nèi)部路由器工作得盡可能地簡單。 CU DSCP 比特 0 5 6 7 暫不使用 ? 服務(wù)等級(jí)協(xié)定 SLA (Service Level Agreement) ? 在使用 DS 字段之前，因特網(wǎng)的 ISP 要和用戶商定一個(gè) 服務(wù)等級(jí)協(xié)定 SLA 。利用 DS 字段可提供不同等級(jí)的服務(wù)質(zhì)量。 ? DiffServ 將 IPv4 協(xié)議中原有的服務(wù)類型字段和 IPv6 的通信量類字段定義為區(qū)分服務(wù)字段 DS。因此，具有區(qū)分服務(wù)功能的結(jié)點(diǎn)就稱為 DS 結(jié)點(diǎn)。 ? 4 區(qū)分服務(wù) DiffServ (Differentiated Services) 區(qū)分服務(wù)的基本概念 ? 由于 綜合服務(wù) IntServ 和資源預(yù)留協(xié)議 RSVP 都較復(fù)雜，很難在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)，因此 IETF 提出了新的策略，即區(qū)分服務(wù) DiffServ 。若要得到有保證的服務(wù)，所有的路由器都必須裝有 RSVP、接納控制、分類器和調(diào)度器。因此在大型網(wǎng)絡(luò)中，按每個(gè)流進(jìn)行資源預(yù)留會(huì)產(chǎn)生很大的開銷。 ? 另外，在組播中由各終端聲明自己所要求的服務(wù)質(zhì)量，比由發(fā)送端來向網(wǎng)絡(luò)提出 QoS要求更為合理一些 。 ? 網(wǎng)絡(luò)在回傳這消息時(shí)，沿途的每個(gè)路由器可接受或拒絕預(yù)留消息的請求。 ? RSVP協(xié)議 ? RSVP的 2個(gè)主要特征是： – ①保留組播樹的帶寬，單播是一特殊情況； – ②接收端驅(qū)動(dòng)，即接收端啟動(dòng)和維護(hù)資源的保留 ? 實(shí)現(xiàn) RSVP的關(guān)鍵技術(shù)是路由器對(duì) RSVP的支持能力，包括路由器的 QoS編碼方案，資源調(diào)度策略，可提供的 RSVP連接數(shù)量等。主機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)流的特性使用這個(gè)協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)請求保留一個(gè)特定量的帶寬，路由器也使用 RSVP轉(zhuǎn)發(fā)帶寬請求。 ? RSVP協(xié)議 ? RSVP協(xié)議 （ Resource reSerVation Protocol） 是 一種基于網(wǎng)絡(luò)資源保留的多媒體通信協(xié)議，通過建立連接，為特定的媒體保留資源，提供 QoS服務(wù)。 (3) 分類器 (classifier)，用來將進(jìn)入路由器的分組進(jìn)行分類，并根據(jù)分類的結(jié)果將不同類別的分組放入特定的隊(duì)列。 IntServ 由四個(gè)組成部分 (1) 資源預(yù)留協(xié)議 RSVP，它是 IntServ 的信令協(xié)議。 ? IntServ 定義了兩類服務(wù) ? 有保證的服務(wù) (guaranteed service)，可保證一個(gè)分組在通過路由器時(shí)的排隊(duì)時(shí)延有一個(gè)嚴(yán)格的上限。 ? 呼叫建立。這 bi 個(gè)分組中的最后一個(gè)分組所經(jīng)受的時(shí)延最大，它等于傳輸這 bi 個(gè)分組所需的時(shí)間 dmax，即 bi 除以公式 (101)給出的傳輸速率： jiiwwRbd???/ma x? 3 綜合服務(wù) IntServ 與資源預(yù)留協(xié)議 RSVP ? IntServ (Integrated Services)可對(duì)單個(gè)的應(yīng)用會(huì)話提供服務(wù)質(zhì)量的保證，其主要特點(diǎn)有二，即： ? 資源預(yù)留。因此 bi 個(gè)分組可馬上從路由器輸出。每一個(gè)分組流使用漏桶機(jī)制進(jìn)行管制，漏桶參數(shù)為 bi 和 ri， i = 1, 2, …, n。 ? 突發(fā)長度 網(wǎng)絡(luò)也限制在非常短的時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)注入到網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)。這里的平均速率是指在一定的時(shí)間間隔內(nèi)通過的分組數(shù)。隊(duì)列 i 得到的平均服務(wù)時(shí)間為 wi /(?wj)， 這里 ?wj 是對(duì)所有的非空隊(duì)列的權(quán)重求和。遇到隊(duì)列空就跳過去。 ? 按優(yōu)先級(jí)排隊(duì)的例子 高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列 低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列 分組到達(dá) 路由器 調(diào)度 分組離開 路由器 分類器 （服務(wù)員） 路由器 低 低 低 低 高 高 高 高 高 高 t 分組到達(dá)路由器 分組離開路由器 路由器 高 高 高高 低 低 低 低 ? 加權(quán)公平排隊(duì) WFQ (Weighted Fair Queuing) 分組到達(dá) 路由器 調(diào)度 分組離開 路由器 分類器 w1 w2 w3 1 2 3 路由器 ? 加權(quán)公平排隊(duì) WFQ ? 分組到達(dá)后就將分組進(jìn)行分類，然后送交與其類別對(duì)應(yīng)的隊(duì)列。 ? 先進(jìn)先出的最大缺點(diǎn)就是不能區(qū)分時(shí)間敏感分組和一般數(shù)據(jù)分組，并且也不公平。 ? 如不采用專門的調(diào)度機(jī)制，則默認(rèn)排隊(duì)規(guī)則就是 先進(jìn)先出 FIFO (First In First Out)。 ? 為了使因特網(wǎng)能夠提供一定的服務(wù)質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)設(shè)法增加一些機(jī)制，即數(shù)據(jù)包的分類、管制、調(diào)度以及呼叫接納。 – 在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的服務(wù)質(zhì)量可用若干基本的性能指標(biāo)來描述，包括可用性、差錯(cuò)率、響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、數(shù)據(jù)包丟失率、連接建立時(shí)間、故障檢測和改正時(shí)間等。 ? RTSP與 SDP、 RTP、 RTCP、 RDT、 UDP、 TCP等協(xié)議一起提供基于 Inter的整套流化服務(wù)。 ? SIP 使用了 HTTP 的許多首部、編碼規(guī)則、差錯(cuò)碼以及一些鑒別機(jī)制，它比 具有更好的可擴(kuò)縮性。 ? 會(huì)話描述協(xié)議 SDP (Session Description Protocol) ? SDP 在電話會(huì)議的情況下特別重要，因?yàn)殡娫挄?huì)議的參加者是動(dòng)態(tài)地加入和退出。 ? 代理服務(wù)器接受來自主叫用戶的呼叫請求 ， 并將其轉(zhuǎn)發(fā)給下一跳代理服務(wù)器 ， 最后將呼叫請求轉(zhuǎn)發(fā)給被叫用戶 。 ?