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潘文博士
服务质量保障就像交通警察,它能够按照业务的不同需求,让互联网上多种业务各行其道,既确保实时业务和关键业务能够流畅通过,保证其要求带宽和延时得到保障,又能够将剩余的带宽充分利用起来,保证网络带宽最大化利用率。
随着计算机技术和网络通信技术的迅猛发展,Internet以其接入便捷、价格便宜、网络遍布全球等优势,吸引了越来越多的新业务。目前,Internet已承载了数据、语音、视频等多种业务,为实现各种业务和应用的共存,Internet己逐步由单一的数据传输网演变为多媒体综合传输网。
网络现状
不同的网络业务对服务质量的要求差别很大。例如,Ftp业务希望占用尽可能多的网络带宽,但对网络延迟和抖动要求很低。拨打IP电话只需要稳定的较低的带宽(如16kbps),但要求抖动非常小(1ms以内),端到端延迟较小(150ms以内)。MPEG-2视频流占用网络带宽较高且比较稳定(2~8Mbps),抖动要求很小(1ms以内),端到端延迟250ms以内。正是由于不同业务要求的服务质量保障差异很大,为了能够尽可能地满足各种不同应用的需求,使各种应用有序地在网络中传输,同时又更好地充分利用有效的带宽,就必须对网络业务实施服务质量保障。
优化控制
目前Internet上广泛使用的TCP/IP协议采用IPv4标准,它提供的是“尽力而为”(Best-Effort)的服务模型。所谓“尽力而为”就是不保证任何的服务质量,一切视当时的网络情况而定。根据这种“最大努力”原则,所有IP数据共享、競争网络带宽资源。如果网络通畅,则IP分组可以快速、不丢失地送到目的地;若网络拥塞,则IP分组可能出现延迟、抖动,甚至有些数据会丢失。因此,传统的TCP/IP网络的QoS能力可以总结为:不保证网络带宽,不保证IP分组时延,丢包率不确定,各业务IP分组间无差别等。正因为如此,传统的TCP/IP网络难以对全网各种业务的带宽和信息流进行有效地监测、控制和资源管理;对一些重要和实时业务(如VoIP、IPTV、视频会议等)难以实施有效的保障。但互联网的新变化要求它必须从尽力而为的单一数据业务网络逐渐向具有一定服务质量保障的,能同时提供数据、话音和视频等实时多媒体和关键业务保障的综合业务网络转变。
网络在传输数据流时要求满足的一系列服务请求,具体可以量化为带宽、延迟、延迟抖动、丢失率、吞吐量等性能指标。服务质量控制的目标是为网络应用提供区分服务和性能保证:服务区分是指根据不同应用的需求为其提供不同级别的服务等级;性能保证则要解决诸如带宽、丢失、延迟、抖动等传输特性指标的保证问题。
如果对没有服务质量保障与有服务质量保障的网络进行形象化对比。计算机网络的带宽就像高速公路,各种业务就像行驶的汽车。有的汽车自行其道,但有些汽车不循章法,造成道路很宽,但行驶不畅的拥塞现象。要缓解该现象,依靠服务质量才能使得网络带宽始终有序地、最大化地被利用。
冀望未来
计算机网络的服务质量问题已成为国际网络研究领域公认的最重要、最富魅力的研究领域之一。以提高网络资源利用效率、为用户提供高质量服务作为目标的服务质量保障研究已成为当前Internet领域的一大热点。当前市场上已经出现了专门应用于服务质量的一些相关产品,同时,一些高档路由器也已经集成了服务质量功能,这些都为服务质量保障打下了基础。
服务质量问题本质上是研究网络资源的管理和控制问题,但在大型网络中实现服务质量保障有一定的困难,它需要网络内元素的统一协调配合。由于计算机网络本身存在的缺陷和Internet的复杂性,使互联网的服务质量研究存在很大困难,且应用服务质量后可能会对网络传输效率产生一些影响。但是,随着对服务质量保障研究的不断深入,计算机硬件和软件技术的快速发展,推动网络发展的各种应用不断推陈出新,为了实现互联网业务有序、高效运转,服务质量保障将会发挥越来越重要的作用。
服务质量保障就像交通警察,它能够按照业务的不同需求,让互联网上多种业务各行其道,既确保实时业务和关键业务能够流畅通过,保证其要求带宽和延时得到保障,又能够将剩余的带宽充分利用起来,保证网络带宽最大化利用率。
随着计算机技术和网络通信技术的迅猛发展,Internet以其接入便捷、价格便宜、网络遍布全球等优势,吸引了越来越多的新业务。目前,Internet已承载了数据、语音、视频等多种业务,为实现各种业务和应用的共存,Internet己逐步由单一的数据传输网演变为多媒体综合传输网。
网络现状
不同的网络业务对服务质量的要求差别很大。例如,Ftp业务希望占用尽可能多的网络带宽,但对网络延迟和抖动要求很低。拨打IP电话只需要稳定的较低的带宽(如16kbps),但要求抖动非常小(1ms以内),端到端延迟较小(150ms以内)。MPEG-2视频流占用网络带宽较高且比较稳定(2~8Mbps),抖动要求很小(1ms以内),端到端延迟250ms以内。正是由于不同业务要求的服务质量保障差异很大,为了能够尽可能地满足各种不同应用的需求,使各种应用有序地在网络中传输,同时又更好地充分利用有效的带宽,就必须对网络业务实施服务质量保障。
优化控制
目前Internet上广泛使用的TCP/IP协议采用IPv4标准,它提供的是“尽力而为”(Best-Effort)的服务模型。所谓“尽力而为”就是不保证任何的服务质量,一切视当时的网络情况而定。根据这种“最大努力”原则,所有IP数据共享、競争网络带宽资源。如果网络通畅,则IP分组可以快速、不丢失地送到目的地;若网络拥塞,则IP分组可能出现延迟、抖动,甚至有些数据会丢失。因此,传统的TCP/IP网络的QoS能力可以总结为:不保证网络带宽,不保证IP分组时延,丢包率不确定,各业务IP分组间无差别等。正因为如此,传统的TCP/IP网络难以对全网各种业务的带宽和信息流进行有效地监测、控制和资源管理;对一些重要和实时业务(如VoIP、IPTV、视频会议等)难以实施有效的保障。但互联网的新变化要求它必须从尽力而为的单一数据业务网络逐渐向具有一定服务质量保障的,能同时提供数据、话音和视频等实时多媒体和关键业务保障的综合业务网络转变。
网络在传输数据流时要求满足的一系列服务请求,具体可以量化为带宽、延迟、延迟抖动、丢失率、吞吐量等性能指标。服务质量控制的目标是为网络应用提供区分服务和性能保证:服务区分是指根据不同应用的需求为其提供不同级别的服务等级;性能保证则要解决诸如带宽、丢失、延迟、抖动等传输特性指标的保证问题。
如果对没有服务质量保障与有服务质量保障的网络进行形象化对比。计算机网络的带宽就像高速公路,各种业务就像行驶的汽车。有的汽车自行其道,但有些汽车不循章法,造成道路很宽,但行驶不畅的拥塞现象。要缓解该现象,依靠服务质量才能使得网络带宽始终有序地、最大化地被利用。
冀望未来
计算机网络的服务质量问题已成为国际网络研究领域公认的最重要、最富魅力的研究领域之一。以提高网络资源利用效率、为用户提供高质量服务作为目标的服务质量保障研究已成为当前Internet领域的一大热点。当前市场上已经出现了专门应用于服务质量的一些相关产品,同时,一些高档路由器也已经集成了服务质量功能,这些都为服务质量保障打下了基础。
服务质量问题本质上是研究网络资源的管理和控制问题,但在大型网络中实现服务质量保障有一定的困难,它需要网络内元素的统一协调配合。由于计算机网络本身存在的缺陷和Internet的复杂性,使互联网的服务质量研究存在很大困难,且应用服务质量后可能会对网络传输效率产生一些影响。但是,随着对服务质量保障研究的不断深入,计算机硬件和软件技术的快速发展,推动网络发展的各种应用不断推陈出新,为了实现互联网业务有序、高效运转,服务质量保障将会发挥越来越重要的作用。