通信工程师互联网技术DiffServ的原理

5.4 区分服务(DiffServ)
5.4.1 DiffServ的原理
IETF在1997年酝酿并于1998年提出了Internet区分服务（DiffServ）模式,DiffServ的初衷就是避免高复杂性，提供一种具有良好可扩展性的QoS解决方案，其核心思想是“边缘分类，内部转发”。
DiffServ的基本机制是在网络的边缘路由器上，根据某一业务的服务质世要求，将该业务映射到一定的业务类别之中，随后利用IP分组中的DS字段地标记这一业务所需的服务类别，网络中的各个节点将依据该字段对各种业务类别采取预先设定好的服务策略.保证相应的延迟、传送速率、抖动等服务质童参数。这样，对于一次会话中特定的数据流，在每次连接的过程中，将无须传递各种QoS信息，从而避免了RSVP中高昂的建立成本。同时.也使得这种技术具有较好的反应灵敏度，特别适合于Internet中大量存在的短时间的连接。业务提供商为每个用户建立相应的服务标准协议(SLA)，SLA指定了用户在特定等级的业务中可以发送的业务最。分组业务的等级类型在IP报头中规定。之后所传送的业务流由服务提供商的网络边界进行管辖。一旦业务流进人网络，专门的路由器就依据其业务类型对其进行区分对待，这与IntServ方式中以每一流为依据是不同的。
DiffServ通过分层的思想管理整个网络，分为DS域（DSDomain）和DS区（DSRe-gion），在同一个DS域中实施一致的业务服务策略和管理机制.若干个DS域组成DS区（如图5-5所示），相邻的DS域不限制使用同样的PHBs和边映射规则。而包括一些DS域串联的端到端通道（DS区）是让网络运营商确保每一个DS域能按支持端到端QoS的方式工作。
PHB(PerHopBehavior)是网络内部路由器对数据包的操作，主要指对队列的一些操作策略。PHB确定了外部可见的排队、排队管理（例如，分组丢弃）和调度特性。PHB由DSCP(DiffServCodePoint)指定的值表示。IP报头的区分服务标记域（DSfield)是DS区域的边界节点与内部节点间传递流汇聚信息的媒介，是连接边界的传输分类和调节机制与内部PHB的桥梁。DS标记域定义为原IPv4报头的TOS字节或IPv6报头的流类型字节的前六位格式，如图5-6所示。CU未在区分服务体系中定义,用于其他用途，如ECN。

DSCP是区分服务标记域中的具体值，用来标记数据包所属的流汇聚，供数据包经过DS节点时选择特定的PHB。DS节点上DSCP到PHB的映射在具体实现中必须是可配置的。定义PHB时，应同时指定对应DSCP的推荐值。
DiffServ模型定义了两个标准化的服务：加速转发PHB(Expedited Forwarding PHB,EFPHB)和确保转发PHB（Assured Forwarding PHB,AFPHB组）。EFPHB设定数据包离开的速率必须大于或等于到来的速率。EFPHB可以用来在DiffServ域中建立要求具有低丢失率、低延迟与低时延抖动的端到端服务。AFPHB组的特征有4个AF等级，每个等级分配有一定量的转发资源（比如在1个DiffServ节点上的缓存与带宽等）。在每个AF等级中，各个IP分组被标记上三种可能的丢弃优先级。当发生拥塞时，分组的丢弃优先级将决定在某一AF等级中各分组的相对重要性。
DiffServ将重点放在集合数据流以及适用于全网业务等级的一套“单跳行为（PHB）”上。它将ImServ服务中对数据流控制的精度从未知数童的逐个流控制简化为有限固定级别的分类控制，大大地降低了信令的T.作。同时，DiffServ简化了节点控制，只有网络边界节点才需对业务流进行分类、标记、整形等复杂操作，网络内部节点只需按DSCP域值执行PHB处理即可。因此，区分服务的扩展性强，而且与IntServ服务相比更容易实现，但并不提供端到端的QoS。因此通常考虑将DiffServ模型用于核心骨干网。

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