專利名稱：一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過幾十年的快速發(fā)展，已經(jīng)得到了大規(guī)模廣泛應(yīng)用，獲得了巨大的成功， 成為推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的巨大動(dòng)力。但是隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的不斷豐富，互聯(lián)網(wǎng)也暴露出了很多的問題，例如不能很好的滿足未來互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)多種服務(wù)的需求，不能很好的實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的安全性、可靠性和可生存性等。為此，世界各國(guó)研究人員都積極開展了對(duì)未來互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的研究。一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)就是下一代互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中的典型代表。一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)包括服務(wù)層和網(wǎng)通層兩部分，其中服務(wù)層完成各種服務(wù)的統(tǒng)一描述和管理， 實(shí)現(xiàn)服務(wù)的普適化，并完成服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸；網(wǎng)通層為多元化的網(wǎng)絡(luò)接入提供平臺(tái)，為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻等服務(wù)提供一體化的網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，并為語(yǔ)音和視頻等服務(wù)保證一定的服務(wù)質(zhì)量，從而有效地支持了普適服務(wù)。一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的普適服務(wù)包括各種由運(yùn)營(yíng)商或第三方增值服務(wù)商提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)業(yè)務(wù)，涵蓋了數(shù)據(jù)服務(wù)(如文本數(shù)據(jù)的傳輸)，音頻服務(wù)(如VoIP，在線語(yǔ)音會(huì)話)，視頻服務(wù)(如實(shí)時(shí)視頻流傳輸，在線電視)，未來全方位多媒體服務(wù)(如PDA終端上的實(shí)時(shí)多媒體流傳輸)等。針對(duì)通過各種接入技術(shù)而接入到一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的用戶，一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)通層能夠提供端到端的具有一定服務(wù)質(zhì)量保證的多類型服務(wù)。3. 1服務(wù)質(zhì)量保證概述互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)最初是為了數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)的，但是隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)中出現(xiàn)多種的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，而這種實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)對(duì)服務(wù)質(zhì)量提出了一定的要求，因此先后出現(xiàn)了三種比較有代表性的服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制。(1)集成服務(wù)(Intei^erv)Intkrv服務(wù)模型是以資源預(yù)留的方式實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量保障，基本思想是為每一條流在其從源端到目的端所經(jīng)過路徑上的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上都預(yù)留一定的帶寬資源。當(dāng)該流傳輸完畢之后，再拆除預(yù)留路徑，釋放預(yù)留資源。RSVP是集成服務(wù)模型的核心協(xié)議，基本原理是為一個(gè)數(shù)據(jù)流通知其所經(jīng)過的所有節(jié)點(diǎn)，與節(jié)點(diǎn)協(xié)商并為此數(shù)據(jù)流提供資源預(yù)留。終端利用RSVP消息向網(wǎng)絡(luò)提出完成數(shù)據(jù)傳送必須保留的網(wǎng)絡(luò)資源(如帶寬及緩沖區(qū)大小等)，同時(shí)也確定沿傳送路徑的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳輸處理策略，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)業(yè)務(wù)流的逐個(gè)控制。IntServ模型需要所有的路由器在控制路徑上處理每個(gè)流的信令消息，維護(hù)每個(gè)流的路徑狀態(tài)和資源預(yù)留狀態(tài)，并在數(shù)據(jù)路徑上執(zhí)行基于流的分類、調(diào)度和緩沖區(qū)管理。該模型可提供絕對(duì)有保證的端到端的QoS，具有較高的靈活性和較好的服務(wù)級(jí)別保證，但由于基于流的資源預(yù)留、調(diào)度和緩沖管理系統(tǒng)開銷大，需對(duì)軟硬件進(jìn)行大量投資， 以及其可擴(kuò)展性等問題，使其難以在hternet核心網(wǎng)絡(luò)中得到實(shí)際應(yīng)用，只能在邊緣網(wǎng)絡(luò)中使用。
(2)區(qū)分服務(wù)(DiffServ)Diffkrv服務(wù)模型由Intserv模型發(fā)展而來，是一種可以在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)施可擴(kuò)展的服務(wù)分類的服務(wù)質(zhì)量保證體系?；舅枷胧窃诰W(wǎng)絡(luò)邊界將數(shù)據(jù)流按QoS要求進(jìn)行簡(jiǎn)單分類，不同的類在核心網(wǎng)中根據(jù)不同的轉(zhuǎn)發(fā)特性來轉(zhuǎn)發(fā)。具體而言，邊界路由器根據(jù)數(shù)據(jù)流的流規(guī)定對(duì)將要進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行分類、整形，將其聚合為不同的聚集流。這種聚集信息存儲(chǔ)在每個(gè)IP報(bào)頭的DS (Differentiated Services)標(biāo)記域(field)中，稱為DS標(biāo)記 (Differentiated Services Code Point =DSCP) 核心網(wǎng)在調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)IP包時(shí)根據(jù)報(bào)頭的 DSCP選擇特定質(zhì)量的調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。相比InUerv服務(wù)模型，DiffServ簡(jiǎn)化了核心網(wǎng)的工作，對(duì)每個(gè)分組進(jìn)行的復(fù)雜處理被推到了網(wǎng)絡(luò)邊緣。由于不需要網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)管理每個(gè)正在工作的流狀態(tài)，因此具有良好的可擴(kuò)展性，且容易在路由器上實(shí)現(xiàn)，是一種較好的服務(wù)質(zhì)量控制模型。但Diffkrv 只能提供相對(duì)優(yōu)先級(jí)的服務(wù)質(zhì)量保證，還不能完全依靠自己提供很好的端到端的服務(wù)質(zhì)量結(jié)構(gòu)。(3)多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)MPLS (Multiprotocol Lable Switch)技術(shù)是以Cisco公司為主的幾家公司提出來的，初衷是為了綜合利用網(wǎng)絡(luò)核心的交換技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)邊緣的IP路由技術(shù)各自的優(yōu)點(diǎn)。最初設(shè)計(jì)目標(biāo)是將第二層的交換速度引入到第三層。這種基于標(biāo)簽的交換方式允許路由器在作轉(zhuǎn)發(fā)決定的時(shí)候僅僅以簡(jiǎn)單的標(biāo)簽為基礎(chǔ)，而不是基于目標(biāo)IP地址作復(fù)雜的路由查找。MPLS的主要特點(diǎn)是引入了標(biāo)簽交換機(jī)制。當(dāng)數(shù)據(jù)包進(jìn)入MPLS網(wǎng)絡(luò)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)就會(huì)為其分配一個(gè)短小、長(zhǎng)度固定，具有本地意義，能區(qū)別于其他信息流的標(biāo)簽作為MPLS頭來封裝這個(gè)IP包。在MPLS網(wǎng)絡(luò)中，所有轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制都是依據(jù)這個(gè)標(biāo)簽來實(shí)現(xiàn)的。該標(biāo)簽告訴轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的路由器如何處理和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，在離開MPLS網(wǎng)絡(luò)時(shí)解封MPLS頭。相較與集成服務(wù)和區(qū)分服務(wù)，MPLS大大提高了交換速度，具有較高的靈活性和可擴(kuò)展性，可以和流量工程等機(jī)制相結(jié)合實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量保證。但也有其自身的缺點(diǎn)，由于引入了額外的標(biāo)簽頭，加大了分組開銷，使得協(xié)議本身較復(fù)雜，且布網(wǎng)代價(jià)較高，接入比較麻煩。3. 2 一體化網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)服務(wù)質(zhì)量保證一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的域內(nèi)服務(wù)質(zhì)量架構(gòu)在設(shè)計(jì)之初是集中式的，由域內(nèi)的服務(wù)質(zhì)量管理器(Universal QoS Manager,UQoSM)管理域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)資源，如每條鏈路帶寬等，終端向 UQoSM發(fā)送請(qǐng)求服務(wù)質(zhì)量保證消息，UQoSM通過計(jì)算得到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源并分配給終端。該架構(gòu)在結(jié)構(gòu)上采用了控制管理平面和數(shù)據(jù)路由平面分離，降低了路由器的開銷，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性；采用了接納控制策略，能夠有效保證已接入業(yè)務(wù)流的服務(wù)質(zhì)量；采用了域內(nèi)全局流標(biāo)簽的方法，比現(xiàn)有的區(qū)分服務(wù)能夠更細(xì)的區(qū)分同一服務(wù)質(zhì)量等級(jí)的分組包所屬的流；同時(shí)大大節(jié)省了路由查找時(shí)間，并且不需要復(fù)雜協(xié)議的支持不需要為分組包添加額外的字段，不會(huì)增加分組包開銷。圖1為一體化網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)服務(wù)質(zhì)量保證的示意圖。一體化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量體系的控制和管理設(shè)計(jì)。一體化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量體系的控制管理層面主要包括一體化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量管理器UQoSM等管理組件，實(shí)現(xiàn)一體化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量管理過程相關(guān)信令的處理與控制。UQoSM主要實(shí)現(xiàn)了以下功能維護(hù)和管理功能。有效地管理與維護(hù)域內(nèi)的拓?fù)湫畔⒑陀騼?nèi)資源，并發(fā)送相關(guān)的控制信令給網(wǎng)絡(luò)中的路由器。接入控制功能。采用了接納控制策略，能夠有效保證已接入并申請(qǐng)了 QoS的業(yè)務(wù)流的服務(wù)質(zhì)量。DGFL(Domain Global Flow Label)管理功能。為申請(qǐng)QoS保證的數(shù)據(jù)流分配域內(nèi)全局流標(biāo)簽DGFL值，用于進(jìn)行基于流標(biāo)簽的快速轉(zhuǎn)發(fā)。路徑計(jì)算功能。根據(jù)域內(nèi)可用資源為該數(shù)據(jù)流計(jì)算出能夠滿足其QoS需求的最佳路徑，并發(fā)送資源配置信令到骨干網(wǎng)路由器上進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)QoS路由。一體化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量體系的交換和路由設(shè)計(jì)。一體化網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)通層面包括GSR和 ASR等交換路由設(shè)備，主要功能是為數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)了具有QoS保證的選路和轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)源端請(qǐng)求獲得一定的服務(wù)質(zhì)量保證時(shí)，請(qǐng)求消息就被發(fā)送到UQoSM。UQoSM根據(jù)資源管理信息庫(kù)提供的信息，做出是否接受該QoS請(qǐng)求的決定。當(dāng)請(qǐng)求被接納后，網(wǎng)通層面采用域內(nèi)全局流標(biāo)簽的方法進(jìn)行路由，即在一體化網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)一個(gè)流對(duì)應(yīng)一個(gè)全局唯一的流標(biāo)簽DGFL，并由 UQoSM計(jì)算QoS路徑，將有關(guān)資源配置信息的信令發(fā)送到ASR和GSR，從而在ASR和GSR上進(jìn)行相應(yīng)的資源預(yù)留。當(dāng)終端接收到ASR返回的允許發(fā)送消息后，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊就開始發(fā)送數(shù)據(jù)包。當(dāng)數(shù)據(jù)流到達(dá)ASR后，ASR對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行整形，查找DGFL信息表，給數(shù)據(jù)包標(biāo)記 DGFL流標(biāo)簽，再進(jìn)入隊(duì)列調(diào)度模塊等待發(fā)送到GSR。當(dāng)數(shù)據(jù)流到達(dá)GSR后，先根據(jù)數(shù)據(jù)包報(bào)頭的DGFL字段查找快速轉(zhuǎn)發(fā)表，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包在QoS路徑上的快速轉(zhuǎn)發(fā)。因此，網(wǎng)通層面主要實(shí)現(xiàn)了以下功能速率整形功能。當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)GSR后，進(jìn)入整形模塊進(jìn)行速率整形，使數(shù)據(jù)流的速率合乎要求。DGFL標(biāo)記功能。數(shù)據(jù)包經(jīng)過整形模塊后，就進(jìn)入到DGFL值標(biāo)記模塊進(jìn)行標(biāo)記。隊(duì)列調(diào)度功能。隊(duì)列調(diào)度模塊采用的是公平加權(quán)隊(duì)列算法，分為入隊(duì)和出隊(duì)兩步操作。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能。當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)入到轉(zhuǎn)發(fā)模塊時(shí)，GSR就需要讀取數(shù)據(jù)包報(bào)頭的DGFL字段，再依據(jù)其值在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找對(duì)應(yīng)DGFL值的路由信息，實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)。定時(shí)器功能。內(nèi)核中轉(zhuǎn)發(fā)表的條目要由定時(shí)器來定時(shí)的更新。該服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制雖然能夠?yàn)榻K端實(shí)現(xiàn)一定的QoS保證，但是采用的模式是集中式的，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)接入終端的數(shù)量增加時(shí)，或者整個(gè)域較大時(shí)，UQoSM將會(huì)成為制約服務(wù)質(zhì)量保證的瓶頸，不利于服務(wù)質(zhì)量保證架構(gòu)的擴(kuò)展性和魯棒性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法及系統(tǒng)，以為一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中請(qǐng)求服務(wù)質(zhì)量保證的終端提供端到端的質(zhì)量保證，從而在網(wǎng)通層更好的支持普適服務(wù)，實(shí)現(xiàn)具有一定服務(wù)質(zhì)量保證的多類型服務(wù)傳輸。一方面，本發(fā)明提供了一種一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法，包括如下步驟請(qǐng)求步驟，目的端從源端獲取服務(wù)，并請(qǐng)求源端提供服務(wù)質(zhì)量保證；探測(cè)步驟，在源端和目的端之間的每一路由上逐跳探測(cè)每條鏈路的可用資源，若存在可用資源不能滿足資源需求的鏈路，則重新選擇路由并進(jìn)行探測(cè)；反饋步驟，當(dāng)探測(cè)包到達(dá)與目的端相連的接入路由器 ASR后，若該路由上各條鏈路的資源均能夠滿足服務(wù)的要求，則將滿足要求的路由作為探測(cè)結(jié)果反饋給所述源端；預(yù)留步驟，所述源端根據(jù)所述探測(cè)結(jié)果在該路由的每條鏈路進(jìn)行資源預(yù)留，并在每個(gè)路由器設(shè)置相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列；傳輸步驟，資源預(yù)留完成后，源端和目的端在完成資源預(yù)留的路由上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。上述一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法，優(yōu)選所述傳輸步驟后還包括如下步驟 回收步驟，當(dāng)所述源端完成數(shù)據(jù)傳輸后，所述目的端向源端提出撤銷請(qǐng)求，源端收到該撤銷請(qǐng)求后，回收預(yù)留在每條鏈路上的資源；確認(rèn)回收完畢步驟，當(dāng)最后一跳路由器收到資源回收消息并完成回收后，向目的端發(fā)送確認(rèn)字符ACK，表明資源回收完畢。上述一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法，優(yōu)選所述探測(cè)步驟后還包括如下步驟 拒絕服務(wù)步驟若源端經(jīng)過探測(cè)后，得到源端和目的端之間的所有路由的可用資源均不能滿足服務(wù)的資源需求，則源端就拒絕目的端的該次具有一定質(zhì)量保證的服務(wù)請(qǐng)求。另一方面，本發(fā)明還提供了一種一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括請(qǐng)求模塊、探測(cè)模塊、反饋模塊、預(yù)留模塊和傳輸模塊。其中，請(qǐng)求模塊用于目的端從源端獲取服務(wù)，并請(qǐng)求源端提供服務(wù)質(zhì)量保證；探測(cè)模塊用于在源端和目的端之間的每一路由上逐跳探測(cè)每條鏈路的可用資源，若存在可用資源不能滿足資源需求的鏈路，則重新選擇路由并進(jìn)行探測(cè)；反饋模塊用于當(dāng)探測(cè)包到達(dá)與目的端相連的接入路由器ASR后，若該路由上各條鏈路的資源均能夠滿足服務(wù)的要求，則將滿足要求的路由作為探測(cè)結(jié)果反饋給所述源端；預(yù)留模塊用于所述源端根據(jù)所述探測(cè)結(jié)果在該路由的每條鏈路進(jìn)行資源預(yù)留，并在每個(gè)路由器設(shè)置相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列；傳輸模塊用于資源預(yù)留完成后，源端和目的端在完成資源預(yù)留的路由上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。上述一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證系統(tǒng)，優(yōu)選所述傳輸模塊后還依次連接有回收模塊和確認(rèn)回收完畢模塊。其中，回收模塊用于當(dāng)所述源端完成數(shù)據(jù)傳輸后，所述目的端向所述源端提出撤銷請(qǐng)求，源端收到該撤銷請(qǐng)求后，回收預(yù)留在每條鏈路上的資源；確認(rèn)回收完畢模塊用于當(dāng)最后一跳路由器收到資源回收消息并完成回收后，向目的端發(fā)送確認(rèn)字符 ACK，表明資源回收完畢。上述一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證系統(tǒng)，優(yōu)選所述探測(cè)模塊后還連接有拒絕服務(wù)模塊，該模塊用于若源端經(jīng)過探測(cè)后，得到源端和目的端之間的所有路由的可用資源均不能滿足服務(wù)的資源需求，則源端就拒絕目的端的該次具有一定質(zhì)量保證的服務(wù)請(qǐng)求。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明改進(jìn)的端到端服務(wù)質(zhì)量保證方案，能夠有效的解決一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的端到端服務(wù)質(zhì)量保證問題，舍棄了集中式服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制中的服務(wù)質(zhì)量管理器UQoSM，擺脫了終端對(duì)服務(wù)質(zhì)量管理器的依賴，降低了惡意終端對(duì)核心網(wǎng)重要服務(wù)器的危險(xiǎn)，具有可擴(kuò)展性好、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法實(shí)施例的步驟流程圖；圖2為一體化網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)服務(wù)質(zhì)量保證架構(gòu)示意圖；圖3為目的端D向源端S請(qǐng)求獲得一個(gè)具有一定服務(wù)質(zhì)量保證的實(shí)時(shí)服務(wù)的示意圖；圖4為資源回收的示意圖；圖5為一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖6為一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證系統(tǒng)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加清晰，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法實(shí)施例
參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法實(shí)施例的步驟流程圖， 包括如下步驟請(qǐng)求步驟S110，目的端從源端獲取服務(wù)，并請(qǐng)求源端提供服務(wù)質(zhì)量保證；探測(cè)步驟S120，源端在源端和目的端之間的每一路由上逐跳探測(cè)每條鏈路的可用資源，若存在可用資源不能滿足資源需求的鏈路，則重新選擇路由并進(jìn)行探測(cè)；反饋步驟S130，當(dāng)探測(cè)包到達(dá)目的端相連的ASR后，若該路由上各條鏈路的資源均能夠滿足服務(wù)的要求，則將滿足要求的路由作為探測(cè)結(jié)果反饋給所述源端；預(yù)留步驟S140，所述源端根據(jù)所述探測(cè)結(jié)果在該路由的每條鏈路進(jìn)行資源預(yù)留，并在每個(gè)路由器設(shè)置相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列；傳輸步驟 S150,資源預(yù)留完成后，源端和目的端在完成資源預(yù)留的路由上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本實(shí)施例中，源端通過逐條鏈路探測(cè)的方式獲得可用的網(wǎng)絡(luò)資源，根據(jù)探測(cè)結(jié)果做出資源是否充足以及需要預(yù)留多少資源的決定，當(dāng)預(yù)留完成后就會(huì)將預(yù)留結(jié)果通告給目的端，源端和目的端就可以在建立好的路徑上完成數(shù)據(jù)傳輸。該方法能夠?yàn)橛脩籼峁┚哂匈|(zhì)量保證的多類型服務(wù)，具有可擴(kuò)展性好、魯棒性好等優(yōu)點(diǎn)。該方法改進(jìn)了現(xiàn)有的服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了分布式的端到端服務(wù)質(zhì)量保證。進(jìn)一步的，在傳輸步驟S150之后，還可以包括回收步驟和確認(rèn)回收完畢的步驟。 其中，回收步驟具體為，當(dāng)所述源端完成數(shù)據(jù)傳輸后，所述目的端需要向所述源端提出撤銷請(qǐng)求，源端收到該撤銷請(qǐng)求后，回收預(yù)留在每條鏈路上預(yù)留的資源；確認(rèn)回收完畢步驟具體為，當(dāng)最后一跳路由器收到資源回收消息并完成回收后，向目的端發(fā)送確認(rèn)字符ACK，表明資源回收完畢。此外，若源端經(jīng)過探測(cè)后，得到源端和目的端之間的所有路由的可用資源均不能滿足服務(wù)的資源需求，則源端就拒絕目的端的該次具有一定質(zhì)量保證的服務(wù)請(qǐng)求。參照?qǐng)D2，圖2為一體化網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)服務(wù)質(zhì)量保證架構(gòu)示意圖。該架構(gòu)包括終端21、 終端22、多個(gè)一體化網(wǎng)絡(luò)接入路由器ASR、一體化網(wǎng)絡(luò)廣義交換路由器GSR(A和B)、認(rèn)證中心23、域內(nèi)的服務(wù)質(zhì)量管理器(UQoSM) M和映射服務(wù)器25。其中，認(rèn)證中心23、域內(nèi)的服務(wù)質(zhì)量管理器(UQoSM) 24和映射服務(wù)器25處于網(wǎng)絡(luò)的管理層面，多個(gè)一體化網(wǎng)絡(luò)接入路由器ASR和多個(gè)一體化網(wǎng)絡(luò)廣義交換路由器GSR處于網(wǎng)通層面。圖中的虛線代表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑。下面就以源端和目的端之間的通信為例，通過三種情況，說明具體說明基于資源預(yù)留的服務(wù)質(zhì)量保證的方法。目的端想要獲得源端的一個(gè)具有一定質(zhì)量保證的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。 此時(shí)可以分為網(wǎng)絡(luò)中的資源滿足請(qǐng)求時(shí)與資源不能滿足請(qǐng)求時(shí)兩種情況，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的資源可以滿足目的端請(qǐng)求時(shí)，ASR做出接入該服務(wù)的決策，而當(dāng)資源不能滿足請(qǐng)求時(shí)，ASR就做出拒絕該次服務(wù)的決策。情況一網(wǎng)絡(luò)資源可以滿足服務(wù)的請(qǐng)求步驟1 目的端向源端在請(qǐng)求服務(wù)時(shí)提出QoS申請(qǐng)，源端收到該請(qǐng)求后，發(fā)出資源探測(cè)消息，資源探測(cè)消息會(huì)沿著源端到目的端的路由探測(cè)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的可用帶寬 (此處，沒有考慮數(shù)據(jù)包的映射過程和認(rèn)證過程，假設(shè)數(shù)據(jù)包都是合法用戶的合理數(shù)據(jù)，已經(jīng)獲得了 AID與RID之間的映射關(guān)系，并且通過認(rèn)證服務(wù)器的認(rèn)證)。步驟2 如果帶寬能夠滿足用戶的需求，則探測(cè)包到達(dá)最后一跳路由器，即目的端所接入的ASR后，會(huì)返回探測(cè)成功消息，由于分離映射機(jī)制，該消息不能直接送達(dá)源端，只能由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)逐跳轉(zhuǎn)發(fā)到源端。
步驟3 源端將發(fā)送資源預(yù)留消息，該消息與探測(cè)消息一樣，遍歷源端到目的端的路由中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，通知路由器為該服務(wù)配置隊(duì)列，并且預(yù)留帶寬。當(dāng)最后一跳路由器收到資源預(yù)留消息并完成配置后，會(huì)向目的端發(fā)送一個(gè)ACK消息，表明資源預(yù)留完畢，此時(shí)該實(shí)時(shí)服務(wù)就可以開始。步驟4 根據(jù)已經(jīng)建立的路由以及預(yù)留好的資源，源端向目的端發(fā)送數(shù)據(jù)。步驟5 當(dāng)服務(wù)完成后，目的端需要向源端提出撤銷請(qǐng)求，源端收到該撤銷請(qǐng)求后，將直接發(fā)送資源回收消息，回收預(yù)留在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的資源。步驟6:當(dāng)最后一跳路由器收到資源回收消息并完成回收后，向目的端發(fā)送ACK， 表明資源回收完畢。情況二 網(wǎng)絡(luò)中的資源不能滿足服務(wù)的請(qǐng)求步驟1 如果網(wǎng)絡(luò)中的帶寬資源不足，當(dāng)資源探測(cè)消息到達(dá)帶寬不足的節(jié)點(diǎn)后，該節(jié)點(diǎn)不再向路徑上的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)探測(cè)數(shù)據(jù)包，并且會(huì)向源端發(fā)送一個(gè)探測(cè)失敗消息， 該消息也將逐跳轉(zhuǎn)發(fā)到源端。步驟2 源端收到探測(cè)失敗消息后，則向目的端發(fā)送資源預(yù)留失敗消息，拒絕此次請(qǐng)求。情況三當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)存在多個(gè)終端請(qǐng)求獲得一定的質(zhì)量保證時(shí)，每個(gè)終端根據(jù)其支付的費(fèi)用被賦予一定的優(yōu)先級(jí)，而與終端直接相連的接入交換路由器ASR根據(jù)終端的優(yōu)先級(jí)高低以此為這些終端提供相應(yīng)的質(zhì)量保證。大體步驟如下步驟1 各個(gè)終端向與其相連的ASR匯報(bào)自己支付的費(fèi)用，ASR根據(jù)支付列表對(duì)各個(gè)終端賦予一定的優(yōu)先級(jí)。步驟2 =ASR優(yōu)先針對(duì)高優(yōu)先級(jí)的終端進(jìn)行資源探測(cè)與預(yù)留，按著上述質(zhì)量保證的步驟為終端進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量保證。步驟3 若網(wǎng)絡(luò)中的資源足夠多，那么ASR會(huì)依次為各個(gè)終端先后進(jìn)行資源探測(cè)與預(yù)留，從而保證各個(gè)終端的服務(wù)質(zhì)量。步驟4:若網(wǎng)絡(luò)中的資源不能滿足所有終端的質(zhì)量保證請(qǐng)求，則網(wǎng)絡(luò)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的資源在分配到一定程度后，拒絕后續(xù)終端的質(zhì)量保證請(qǐng)求。步驟5 對(duì)于較低優(yōu)先級(jí)的終端，由于網(wǎng)絡(luò)資源已經(jīng)不足，要么等待下一次的質(zhì)量保證請(qǐng)求，要么按沒有質(zhì)量保證的盡力而為形式獲得服務(wù)。上述三種情況下，保證了端到端服務(wù)質(zhì)量，能夠有效的解決一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的端到端服務(wù)質(zhì)量保證問題，舍棄了集中式服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制中的域內(nèi)的服務(wù)質(zhì)量管理器 UQoSM，擺脫了終端對(duì)服務(wù)質(zhì)量管理器的依賴，降低了惡意終端對(duì)核心網(wǎng)重要服務(wù)器的危險(xiǎn)，具有可擴(kuò)展性好、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)例一參照?qǐng)D3和圖4，對(duì)本發(fā)明一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法的實(shí)施例進(jìn)行說明。圖3中，目的端D向源端S請(qǐng)求獲得一個(gè)具有一定服務(wù)質(zhì)量保證的實(shí)時(shí)服務(wù)。圖3 中，1代表資源探測(cè)，2代表探測(cè)返回，3代表資源預(yù)留，4代表數(shù)據(jù)傳輸，其中的虛線代表數(shù)據(jù)流的流向。31為認(rèn)證服務(wù)器，32為映射服務(wù)器。圖4中為資源回收的示意圖。其中，5代表資源回收請(qǐng)求，6代表資源回收，7代表
8資源回收確認(rèn)。具體依照如下步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。步驟1 目的端D(比如，用戶)向源端S(比如，實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)器)請(qǐng)求一個(gè)實(shí)時(shí)服務(wù)，并請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)能夠提供一定的服務(wù)質(zhì)量保證，目的端D向源端S提出QoS申請(qǐng)，源端 S收到請(qǐng)求后，發(fā)送探測(cè)包進(jìn)行資源探測(cè)，沿著源端S到目的端D的路由探測(cè)每條鏈路的可用帶寬。步驟2 如果路由上每條鏈路的帶寬均能夠滿足用戶的需求，則探測(cè)包到達(dá)最后一跳路由器，即目的端D所接入的ASR后，會(huì)返回探測(cè)成功消息，該消息逐跳轉(zhuǎn)發(fā)到源端S。步驟3 源端S發(fā)送資源預(yù)留消息，遍歷源端S到目的端D的路由中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)， 通知路由器為該服務(wù)配置隊(duì)列，預(yù)留帶寬。當(dāng)最后一跳路由器收到資源預(yù)留消息并完成配置后，會(huì)向目的端D發(fā)送一個(gè)ACK消息，表明資源預(yù)留完畢，服務(wù)可用開始。步驟4 根據(jù)已經(jīng)建立的路由以及預(yù)留的資源，源端S向目的端D發(fā)送數(shù)據(jù)。步驟5 當(dāng)服務(wù)完成后，目的端D需要向源端S提出撤銷請(qǐng)求，源端S收到后，發(fā)送資源回收消息，回收在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處預(yù)留的資源。步驟6 當(dāng)最后一跳路由器收到資源回收消息并完成回收后，向目的端D發(fā)送ACK， 表明資源回收完畢。一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證系統(tǒng)實(shí)施例實(shí)例二參照?qǐng)D5，圖5為一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。包括請(qǐng)求模塊50、探測(cè)模塊51、反饋模塊52、預(yù)留模塊53和傳輸模塊M。其中，請(qǐng)求模塊50，用于目的端從源端獲取服務(wù)，并請(qǐng)求源端提供服務(wù)質(zhì)量保證；探測(cè)模塊51，用于源端在源端和目的端之間的每一路由上逐跳探測(cè)每條鏈路的可用資源，若存在可用資源不能滿足資源需求的鏈路，則重新選擇路由并進(jìn)行探測(cè)；反饋模塊52，用于當(dāng)探測(cè)包到達(dá)目的端相連的 ASR后，若該路由上各條鏈路的資源均能夠滿足服務(wù)的要求，則將滿足要求的路由作為探測(cè)結(jié)果反饋給源端；預(yù)留模塊53，用于源端根據(jù)探測(cè)結(jié)果在該路由的每條鏈路進(jìn)行資源預(yù)留，并在每個(gè)路由器設(shè)置相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列；傳輸模塊M，用于資源預(yù)留完成后，源端和目的端在完成資源預(yù)留的路由上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本實(shí)施例中，源端通過逐條鏈路探測(cè)的方式獲得可用的網(wǎng)絡(luò)資源，根據(jù)探測(cè)結(jié)果做出資源是否充足以及需要預(yù)留多少資源的決定，當(dāng)預(yù)留完成后就會(huì)將預(yù)留結(jié)果通告給目的端，源端和目的端就可以在建立好的路徑上完成數(shù)據(jù)傳輸。該方法能夠?yàn)橛脩籼峁┚哂匈|(zhì)量保證的多類型服務(wù)，具有可擴(kuò)展性好、魯棒性好等優(yōu)點(diǎn)。該方法改進(jìn)了現(xiàn)有的服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了分布式的端到端服務(wù)質(zhì)量保證。實(shí)例三參照?qǐng)D6，進(jìn)一步的，在傳輸模塊M之后，還可以依次連接有回收模塊55和確認(rèn)回收完畢的模塊56。其中，回收模塊55具體具體用于，當(dāng)所述源端完成數(shù)據(jù)傳輸后，所述目的端需要向所述源端提出撤銷請(qǐng)求，源端收到該撤銷請(qǐng)求后，回收預(yù)留在每條鏈路上預(yù)留的資源；確認(rèn)回收完畢模塊具體用于，當(dāng)最后一跳路由器收到資源回收消息并完成回收后，向目的端發(fā)送ACK，表明資源回收完畢。此外，探測(cè)模塊51后還連接有拒絕服務(wù)模塊，該模塊用于若源端經(jīng)過探測(cè)后，得到源端和目的端之間的所有路由的可用資源均不能滿足服務(wù)的資源需求，則源端就拒絕目的端的該次具有一定質(zhì)量保證的服務(wù)請(qǐng)求。 以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法及系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法，其特征在于，包括如下步驟 請(qǐng)求步驟，目的端從源端獲取服務(wù)，并請(qǐng)求源端提供服務(wù)質(zhì)量保證；探測(cè)步驟，在源端和目的端之間的每一路由上逐跳探測(cè)每條鏈路的可用資源，若存在可用資源不能滿足資源需求的鏈路，則重新選擇路由并進(jìn)行探測(cè)；反饋步驟，當(dāng)探測(cè)包到達(dá)與目的端相連的接入路由器ASR后，若該路由上各條鏈路的資源均能夠滿足服務(wù)的要求，則將滿足要求的路由作為探測(cè)結(jié)果反饋給所述源端；預(yù)留步驟，所述源端根據(jù)所述探測(cè)結(jié)果在該路由的每條鏈路進(jìn)行資源預(yù)留，并在每個(gè)路由器設(shè)置相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列；傳輸步驟，資源預(yù)留完成后，源端和目的端在完成資源預(yù)留的路由上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法，其特征在于，所述傳輸步驟后還包括如下步驟回收步驟，當(dāng)所述源端完成數(shù)據(jù)傳輸后，所述目的端向源端提出撤銷請(qǐng)求，源端收到該撤銷請(qǐng)求后，回收預(yù)留在每條鏈路上的資源；確認(rèn)回收完畢步驟，當(dāng)最后一跳路由器收到資源回收消息并完成回收后，向目的端發(fā)送確認(rèn)字符ACK，表明資源回收完畢。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法，其特征在于，所述探測(cè)步驟后還包括如下步驟拒絕服務(wù)步驟若源端經(jīng)過探測(cè)后，得到源端和目的端之間的所有路由的可用資源均不能滿足服務(wù)的資源需求，則源端就拒絕目的端的該次具有一定質(zhì)量保證的服務(wù)請(qǐng)求。
4.一種一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 請(qǐng)求模塊，用于目的端從源端獲取服務(wù)，并請(qǐng)求源端提供服務(wù)質(zhì)量保證；探測(cè)模塊，用于在源端和目的端之間的每一路由上逐跳探測(cè)每條鏈路的可用資源，若存在可用資源不能滿足資源需求的鏈路，則重新選擇路由并進(jìn)行探測(cè)；反饋模塊，用于當(dāng)探測(cè)包到達(dá)與目的端相連的接入路由器ASR后，若該路由上各條鏈路的資源均能夠滿足服務(wù)的要求，則將滿足要求的路由作為探測(cè)結(jié)果反饋給所述源端；預(yù)留模塊，用于所述源端根據(jù)所述探測(cè)結(jié)果在該路由的每條鏈路進(jìn)行資源預(yù)留，并在每個(gè)路由器設(shè)置相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列；傳輸模塊，用于資源預(yù)留完成后，源端和目的端在完成資源預(yù)留的路由上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸模塊后還依次連接有如下模塊回收模塊，用于當(dāng)所述源端完成數(shù)據(jù)傳輸后，所述目的端向所述源端提出撤銷請(qǐng)求，源端收到該撤銷請(qǐng)求后，回收預(yù)留在每條鏈路上的資源；確認(rèn)回收完畢模塊，用于當(dāng)最后一跳路由器收到資源回收消息并完成回收后，向目的端發(fā)送確認(rèn)字符ACK，表明資源回收完畢。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證系統(tǒng)，其特征在于，所述探測(cè)模塊后還連接有拒絕服務(wù)模塊，該模塊用于若源端經(jīng)過探測(cè)后，得到源端和目的端之間的所有路由的可用資源均不能滿足服務(wù)的資源需求，則源端就拒絕目的端的該次具有一定質(zhì)量保證的服務(wù)請(qǐng)求。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證方法及系統(tǒng)。該方法中，源端通過逐條鏈路探測(cè)的方式獲得可用的網(wǎng)絡(luò)資源，根據(jù)探測(cè)結(jié)果做出資源是否充足以及需要預(yù)留多少資源的決定，當(dāng)預(yù)留完成后將預(yù)留結(jié)果通告給目的端，源端和目的端可以在建立好的路徑上完成數(shù)據(jù)傳輸。該方法能夠?yàn)橛脩籼峁┚哂蟹?wù)質(zhì)量保證的多類型服務(wù)，具有可擴(kuò)展性好、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L12/56GK102164092SQ20111013458
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者劉暢, 宋飛, 張宏科, 張思東, 李世勇, 楊冬, 董平, 薛淼, 陳佳, 高陽(yáng)陽(yáng) 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)