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北京邮电大学博士学位论文 互联网服务质量体系及关键技术研究 摘要 随着互联网的飞速发展和网络业务( v o i p 、q q 、网络游戏和多媒 体流应用、未来3 g 的无线应用、可视电话等) 的极大丰富，互联网已 经成为一个承载多种业务、服务多类用户群体的公共信息传输平台。 在此平台上提供有服务质量保证的丰富的应用，就需要根据互联网业 务和用户群体特征确定服务质量控制的需求和目标，然后根据这个目 标来设计一个合适的服务质量( q o s ) 体系结构，并在这个构架下研究 q o s 控制、q o s 管理、q o s 测量和q o s 计费等问题，它们相互关联， 共同构成一个完整的解决方案。 本文的工作主要集中在如下几个方面： ( 1 ) 设计了在i p 网上提供服务质量的体系结构- q o s a 。此体系 组织分为用户平面、功能平面和管理平面；用户平面内组织了和用户 密切相关的子系统。包括用户注册、业务申请、费用查询、故障申报 和帮助台，威用户提供丰富功能和人性化接口，提高用户定购业务的 效率。管理平面解决服务质量管理系统的网络、业务和安全方面的管 理功能，使得互联网成为一个可控制、可管理的网络。在此平面内组 织用户管理、应用管理、业务恢复、安全管理和策略管理等子系统。 功能平面是管理系统实现服务质量管理的技术核心部分，根据i p 网络 的业务特征，分为三纵三横的结构，纵向按层次分为业务应用层、网 络服务层和网络资源控制层；横向按照功能分为业务部署、业务保障 i i ； 互联网服务质量管理体系及关键技术研究 和业务计费三个部分。此体系结构分层次解构了q o s 管理系统的功能 实体，并以s l a 作为驱动，向下屏蔽了网络和服务的异构性，向上为 丰富的应用提供统一的功能接口。 ( 2 ) 为了在i p 网上提供q o s ，并降低操作复杂性，增强系统扩 展性，我们设计了q o s 中间件模型- q o s j a v a 。该模型类比j a v a 跨 平台特性，向下有效地屏蔽了网络设备的异构性，向上屏蔽了网络服 务的差别，为上层应用提供了统一的接口。用户只需要关心应用的 s l a ，不需要感知网络设备和服务的复杂性和异构性。 ( 3 ) s l a 管理系统的吞吐率和响应时间是影响用户满意度的重 要指标，对整个管理系统的效率也提出了很高的要求。本文在分析 s l a 管理系统基础上，采用随机p e t r i 网和o p n e t 工具对这两个关键 指标进行了系统建模，并进行了相应的仿真和数学分析。仿真和性能 分析结果有效地指导了系统原型的开发和部署。 ( 4 ) 链路时延的累计生成函数c g f ( c u m u l a t e dg e n e r a t i n g f u n c t i o n ) 携带了链路的性能信息，本章利用链路时延分布的c g f ， 推测了存在负载均衡路由的网络内部链路时延分布特征。与以往的技 术的显著区别是本方法有效地解决了存在随机路由的网络中链路时延 测量的难题。根据链路时延的分布特征，设计了瓶颈链路的定位判决 算法，可以准确地定位网络链路瓶颈，为网络运维提供准确的网络生 存状况信息。 关键词：s l a 、网络测量、服务质量、体系结构、中间件 旦! ! 塑翌! 生! ! ! ! ! ! 里! j ! ! g 坐! ：! ! ! ! 堡! ! ! ! ! 望苎竺! 里! ! ! ! 堡竺! ! ! ! 苎! ! 墅垒! ! ! 翌! ! r e s e a r c ho na r c h i t e c t u r ea n dk e yt e c h n i q u e so fq o si n p a c k e t - s w i t c h i n gn e t w o r k a b s t r a c t i n t e r n e th a sb e c o m eap l a t f o r mt h a ts u p p o r t sd i f f e r e n tt y p e so f s e r v i c e sa n dc u s t o m e r s t oa s s u r et h eq u a l i t yo fs e r v i c eo fa p p l i c a t i o n s ， w em u s tk n o wt h er e q u i r e m e n t so fi n t e m e ts e r v i c ea n dt h ec h a r a c t e r i s t i c s o fc u s t o m e r s t h e nw eh a v et od e s i g nt h ea r c h i t e c t u r et os u p p o r tq o s c o n t r o l l i n g ，q o sm a n a g i n g ，q o sm e a s u r i n g ，a n dq o sa c c o u n t i n g g e n e r a l l ys p e a k i n g ，w eh a v et of i n dat o t a ls o l u t i o nf o rp r o v i d i n gq o so n i pn e t w o r k s t h em a i nc o n t r i b u t i o n si nt h ed i s s e r t a t i o na r ea sf o l l o w s ( 1 ) a r c h i t e c t u r eo fp r o v i d i n gq o s o ni pn e t w o r k ，q o s a ，i sp r o p o s e d t h ea r c h i t e c t u r ei sd i v i d e di n t ot h r e ep l a n e s ，c u s t o m e rp l a n e ，m a n a g e m e n t p l a n ea n df u n c t i o np l a n e c u s t o m e rp l a n eh a st h ef r i e n d l yi n t e r f a c e t o i m p l e m e n tt h er e g i s t r a t i o n ，s e r v i c ea p p l i c a t i o n ，a c c o u n t i n gq u e r y , e t c t h e f u n c t i o np l a n ei sf u r t h e rs t r u c t u r e di nam a t r i cw i t ht h r e el a y e r s ，i nv e r t i c a l ， b u s i n e s sl a y e r , n e t w o r ks e r v i c el a y e ra n dr e s o u r c ec o n t r o ll a y e r , a n dt h r e e d i v i s i o n si nh o r i z o n t a l ，s e r v i c ed e p l o y m e n t ，s e r v i c ea s s u r a n c e ，a n db i l l i n g t h es t r u c t r u ei sd r i v e nb ys l a ( s e r v i c el e v e la g r e e m e n t ) i ts h i e l d st h e h e t e r o g e n e i t yo fn e t w o r k sa n ds e r v i c e sa n dp r o v i d e sau n i t e di n t e r f a c e t o n e t w o r kq u a l i t yc o n t r o l l e r d o c t o r a lt h e s i so f b e l j i n g u n i v e r s i t y o f p o s t s a n d t e l e c o m m u n i c a t i o n s 。a b s t r a c t ( 2 ) i no r d e rt op r o v i d eq o sa s s u r a n c eo v e ri pn e t w o r kw i t hs i m p l e o p e r a t i o n sa n ds c a l a b l es y s t e m s ，aq o sm i d d l e w a r ei sp r o p o s e di nt h i s t h e s i s t h i sm o d e ls h i e l d st h e h e t e r o g e n e i t yo fn e t w o r ks e r v i c e sa n d e q u i p m e n t c u s t o m e r so n l yn e e dt oh a n di nas l aa p p l i c a t i o na st h e i r q o sr e q u i r e m e n t a l lo t h e rt h i n g sa b o u tt h ec o m p l e x i t ya n dh e t e r o g e n e i t y o ft h en e t w o r k sa n ds e r v i c e sa r eh i d d e n ( 3 ) t h r o u g h p u ta n dr e s p o n s et i m ea r et h ek e yp a r a m e t e r so fas l a m a n a g e m e n ts y s t e m i nt h i sp a p e r , t h es y s t e mi sm o d e l l e dw i t hp e t r i n e t a n do p n e t , a n ds i m u l a t i o n sa r ec o n d u c t e dt oe v a l u a t et h r o u g h p u ta n d r e s p o s et i m eo f t h es y s t e m t h er e s u l t so fs i m u l a t i o na r eu s e dt og u i d et h e d e v e l o p m e n to f p r o t o t y p eo fq o s as y s t e m ( 4 ) u s i n gt h ec g f ( c u m u l a t e dg e n e r a t i n gf u n c t i o n ) ，w ep r o p o s e da n a l g o r i t h mt oi n f e rt h ec h a r a c t e r i s t i c so fl i n kd e l a yd i s t r i b u t i o ni nan e t w o r k w i t h l o a d b a l a n c i n gr o u t i n gm e c h a n i s m s t h ea l g o r i t h ms o l v e st h e p r o b l e mo fl i n kd e l a ym e a s u r e m e n ti nan e t w o r kw i t hs t o c h a s t i cr o u t i n g p r o t o c 0 1 u s i n gt h el i n kd e l a yd i s t r i b u t i o n ，w e c a r t e a s i l yf i n d t h e b o t t l e n e c k k e yw o r d s ：s l a ，n e t w o r k m e a s u r e m e n t , q o s ，a r c h i t e c t u r e ， m i d d l e w a r e 互联网服务质量管理体系及关键技术研究 图目录 图2 1u m t s 网络的q o s 框架21 3 图2 - 2 ：u m t s 控制面的o o s 管理功能2 13 图2 3 端到端参考模型2 1 6 图2 - 4 端到端服务质量体系2 1 7 图2 5e t s lt i p h o nq o s 结构219 图2 - 6m s fq o s 结构21 9 图3 1 i p 网0 0 s 管理系统功能分解图3 - 3l 图3 2 ：q o s 闭环控制系统3 3 3 图3 3i p 网q o s 管理系统的网络结构一3 - 3 4 图4 - l 中间件分类4 - 4 3 圈4 - 3q o s j a v a 体系架构4 4 9 图4 - 4 己提交到i e t f 的q o s j a v a 草案4 5 图5 1s l a 系统简化模型5 5 4 图5 - 2 清除一个位置 5 - 5 6 图5 3 单节点s p n 模型5 6 0 图5 - 4 简化集群p e t r i 网模型，5 6 l 图5 - 5 管理系统集群p e t r i 网模型5 6 3 图5 - 6 单节点模型5 6 3 图5 - 7 集群模型图一5 - 6 4 图5 - 8 请求吞吐率5 - 6 5 图5 - 9 请求响应时间5 6 6 图6 1 源目的端流量推测试验网络拓扑6 7 4 图6 - 2 搽针路由( 在r i 处负载均衡) 6 8 0 图6 - 3 链路2 时延c g f 6 - 8 0 图6 - 4 链路4 时延c g f 6 - 8 1 图6 5 各链路时延的均值和方差6 8 1 北京邮电大学博士学位论文 表目录 袁2 1g p r sq o s 参数定义，2 1 2 表2 - 2u m t s 业务类型和特征2 1 4 表2 3u m t s 不同承载业务类型对应的q o s 参数值2 1 4 表4 - 1 中间件细分表i 4 4 4 衷4 2q o s j a v a 和j a v a 的特性对比4 _ 4 7 表5 1 请求到达参数。5 “ 表5 - 2 ：s p n 模型参数5 6 4 表5 3 ：o p n e t 模型参数。5 6 4 表6 - 1k ( 偏差校正) 和世；( 无校正) 的均方误差6 8 2 表6 - 2 c h e m o f f b o u n d 概率p i 6 8 2 表6 - 3 链路平均时延6 8 3 表6 4 ：链路平均时延及判据6 9 3 北京邮电大学博士学位论文 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知， 除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过旧材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 本人承担一切相关责任。 日期：丝尘= 型 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定即：研究生在枝攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构 送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部 分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文，( 保密的学位论文和 解密后遵守此规定) f e 北京邮电大学博士学位论文 第1 章绪论 传统分组网络资源共享和尽力而为的服务理念，使得现有i p 网络无法提供服 务质量保证。当前互联网的飞速发展和网络应用的极大丰富，使得在i p 网络上提 供有服务质量保障的电信级应用成为当务之急。1 p 电信网的概念也呼之欲出。因 此当前急需对l p 网络的服务质量机制、关键技术和管理技术进行研究，使得列前 的i p 网络平滑过渡到有服务质量保障的i p 电信网。本论文在“8 8 3 ”项目电信级 j pq o s 体系架构和实施方案的基础上，研究l p 网络服务质量管理系统的体系结 构，在此结构基础上研究以l p 为基础的分组交换网络中提供服务质量的机制和关 键技术。 目前国际上各个标准组织针对i p 网络服务质量进行了系列的标准化工作， 在l p 网上提供服务质量保障已经成为重大的技术创新工程。 1 1 研究背景介绍 1 1 1 体系结构 当前的i pq o s 体系框架主要有l 盯f 的集成服务体系( i n t s e r v ) 【1 】和区分服务 体系( d i f f , s e r v ) 1 2 3 1 。集成服务体系对每个接入网络的微流进行状态维护，保i t 微流端到端的服务质量。集成服务体系虽能提供确定的端到端的服务质量保自f ， 但是它需要网络中的交换路由设备维护每个微流的状态，因而扩展性差，难以在 大型l p 网络中实施。d l 仟s e 将c l o 、蜾障分层部署：1 ) 在域边缘进行业务量调节并 标记不同流量类；2 ) 在域1 4 x c 汇聚流进行简单分组调度和管理，从而实现不同等 级的、可区分的服务质量。相较i n t , ? w r v ，这种机制的可扩展性强，易于实现。 目前m p l s 技术利用显式路由功能大大增强了在l p 网络中实施流鼍t 程的能 力【4 】，m p l s 流量工程可以根据数据流的q o s 需求选择一条边缘到边缘的优化路 径，也能够在m p l s 域内进行负载均衡，因而从宏观上提供了保障q o s 的基础。由 于d i f f s e r v 和m p l s 技术具有较好的扩展性和兼容性，并且获得了众多设备厂商 的支持( c i s o o ，d u n i p e r 等) 因此结合d i f f , s e r v 和m p l s 技术提供q o s 保障是种 较好的技术选择州。 分组网中服务质量管理体系及关键技术研究 1 1 2q o s 中间件 随着计算机技术的飞速发展，各种各样的应用软件需要在各种平台之间进行 移植，或者一个平台需要支持多种应用软件和管理多种应用系统，软、硬件平台 和应用系统之间需要可靠和高效的数据传递或转换，使系统的协同性得以保证。 特别在分布式环境中，无论是硬件平台还是软件平台都不可能做到统一。大规模 的应用软件通常要求在软硬件各不相同的分布式网络上运行，为了更好地开发和 应用这些异构平台上的软件，需要一种构筑子软、硬件平台之上，同时对更上层 的应用软件提供支持的软件系统，而中间件技术正是在这个环境下应运而生。 针对l p 网部署服务质量控制机制的需求，应该设计具有良好扩展性的服务质 量管理系统。作为一个可管理、可运营的体系结构，必须能够适应网络技术的演 进，包括在该体系框架下适应新业务、新设备的能力，从而保证该体系的生命力。 我们称这种能力为体系结构的进化生存能力。 在此基础上，需要设计能屏蔽网络服务和技术异构性的服务质量中间件系统， 对下屏蔽网络设备的异构性，向上为丰富的应用提供统一接口。 1 1 3 性能评价 近几年互联网蓬勃发展，新的应用层出不穷。如何在互联网上提供服务质量， 提供s l a 管理，为用户提供更好的服务一直是热点和难点。服务种类和服务等级 的丰富，使得服务提供商s p 和客户之间的关系变得越来越复杂【6 。这就需要功 能强大、内容丰富细致的服务等级协议s l a ( s e r v i c e l e v e la g r e e m e n t ) 管理来处 理嘶口客户之间的关系。目前多个标准化组织都针对s l a 都进行了相应的研究 睁徊。 作为客户与s p 交互的媒介，s l a 在服务流程中处于关键位置，s p 的管理系 统对s l a 的内容定义和响应时问都影响到用户满意度。但是网络中存在资源和策 略机制方面的限制，s l a 的吞吐率、延迟和丢失率等多种服务质量要求互相影响， 因而实际的管理系统需要在各指标间取得折中。 1 1 4q o s 测量 近年来， n t e r n e t 测量的研究受到了国际上的普遍关注。从网络研究看，采集、 分析、解释测量数据是网络流量、拓扑、行为建模分析的基础和验证手段，i n t e r n e t 流量的白相似性、i n t e r n d 拓扑的幂率分布1 1 8 伯】等重要规律都是通过网络测量发 北京邮电大学博士学位论文 现的。从网络运营、维护和服务看，网络测量的结果是进行宏观网络控制和管理、 业务计费的重要依据。许多q o s 控制机制，如基于测量的连接接纳控制【2 0 。2 1 ( m e e s u r e m e n t - b a s e dc o n n e c t i o na d m is s l o nc o n t r 0 1 ) 、q o s 路由、流量工程掣j ( t r a f f i ce n g i n e e r i n g ) 、拥塞，瓶颈检测( c o n g e s t i o n b o t t l e n e c kd e t e c t i o n ) 等，需 通过测量获取网络的性能；q o s 管 理需监测网络和用户的服务性能，进行动态资 源管理、确证服务等级合约、执行入侵和攻击检测等；q o s 计费需要根据用户实 际获得服务质量来收费：它们都需要q 。s 损0 量的大力支持。从应用性能优化看， 多媒体应用需要通过测量了解当前网络的性能信息来优化编码器侑￥码器，以获得 更好的业务质量。网络测量对于涉及大量数据传输和具有时延限制媒体流的 i n t e m e t 应用至关重要。内容分发网络f z 司中的请求路由协议、边到边网络 2 4 j 、网络 缓存的位置选择和维护策略【拥、端系统的组播1 2 6 】、内容服务器【2 7 】中的流 j 割度和接 纳控制策略、d n s 和w e b 性能检测【_ 闺等都需要网络测量的有力支持。 在l p 分组网上提供服务质量保障，需要对网络进行细致的监测，尽可能地了 解网络的运行状况，为网络资源规划和运维提供准确的信息。 1 2 研究工作及主要贡献 作者在攻读博士学位期间参与了多个国家级项目的研发在此基础上进行了 如下几个方面的研究并取得了一定的成果。 1 参与8 6 3 项目“电信级统一i p q o s 体系架构和实施方案研究”，完成了体 系结构的规划和设计工作，提出了i p 网服务质量管理体系结构- - q o s a 。 2 参加设计了q o s 中间件系统q 0 & 酊a ，向l e t f 提交草案一份。 3 参与了电信级统一l pq o s 体系架构和实旌方案的系统原型设计、开发工 作，对管理系统的吞吐和响应时间等性能指标进行了建模和性能评价。 4 参与了8 6 3 计划项目“新一代互联网测量技术研究”的研究工作，提出了 存在随机路由环境下测量链路时延特征的算法。 主要研究成果如下： ( 1 ) 设计了在l p 网上提供服务质量的体系结构- - q o s a 。此体系组织为三纵 三横的结构，纵向按层次分为业务层、网络服务层、和网络资源控制层；横向按 照功能分为业务部署、业务保障和业务计费三个部分。分层次解构了体系结构的 分组劂中服务质量管理体系及关键技术研究 功能实体。此结构系统架构以s l a 作为驱动，向下屏蔽了网络和服务的异构性。 ( 2 ) s l a 管理系统的吞吐率和响应时间是影响管理系统客户满意度的重要 指标。本文在分析s l a 管理系统基础上，采用随机p e t r i 网和o p n e t 工具进行了 建模。对模型系统的关键指标“吞吐率”和“响应时间”进行了仿真和性能评价。 ( 3 ) 为了在l p 网上提供q o s ，简化操作复杂性，增强系统扩展性，我们设 计了q o s 中间件模型。该模型有效地屏蔽了网络服务和网络设备的异构性。用户 只需耍关心应用的s l a ，不需要感知网络的复杂性和异构性。 ( 4 ) 在链路时延分布的累计生成函数c g f ( c u m u l a t e dg e n e r a t i n gf u n c t i o n ) 基础上，推测了存在负载均衡路由的网络内部链路时延分布特征。与以往的技术 的显著区别是本方法有效解决了存在随机路由网络中链路时延测量的难题。 1 3 文章结构和安排 本文结构安排如下： 第2 章介绍了l p 网服务质量管理的研究进展和国内外相应标准进展情况。 通过对目前国内外研究的特点和不足的分析，提出了本论文研究的立论依据。 第3 章引入了l p 网服务质量管理体系结构模型- - q o s a 。将整个系统的功能 组织在3 个平面上：用户平面、管理平面和功能平面。在功能平面内分层次组织 了技术层面的关键技术。整个体系结构体现了良好的扩展性、灵活性，体系综合 性更强。 第4 章提出了q o s 中间件的概念，并介绍了q o s 中间件系统。该系统位于 整个服务质量管理系统的中层，向下屏蔽网络异构性和广泛的分布性；向上为丰 富的应用提供统一的接口，用户只需要了解所需应用的特性，不用关心网络的异 构和分布特征。 第5 章利用p e t r i 网和o p n e r 仿真工具，对s l a 管理系统的吞吐和响应时 延进行了性能评价。保证l p 网管理系统稳定、高效运行。 第6 章提出在具有负载均衡设备的网络中测量链路时延的推测算法。本算法 解决了因为负载均衡设备的存在，导致测量路径上的随机路由问题。通过测量内 部链路的性能特征，为整个网络性能监测提供支持。 北京邮电大学博士学位论文 最后是结束语，对全文进行了总结，指出了目前研究中还存在的一些问题利 不足，并给出了下一步的研究课题和相应的一些设想。 参考文献 【1 r b r a d e n ，d c l e r k ，a n ds s h e n k e r , c i n t e g r a t e ls e r v i c e si nt h ei n t e r n e a r c h i t e c t u r e ： a no v e r v i e w c jr f c l 6 3 3 j u t i e1 9 9 4 2 k n i d e i l & e t a 1 ，c d e t = j n i t i o no ft h ed i f f e r e n t i a t e ds e r v i c ef i e l d ( d sf i e l d ) i nt h e l p v 4 a n di p v 6 h e a d e r s ，口r f c 2 4 7 4 。d e c 1 9 9 8 3 s b i a k 皇d d ，匝ne r c h i t e c t u r e f o rd i f f e r e n t i a t e ls e r v i c e s , d r f c2 4 7 5 ，d e c 1 9 9 8 【4 1 f d d m a n n ，a g r e e n b e r g ，c l u n d e t c ，n e t s c o p et r 斫i ce n g i n e e d n gf o ri p n e t w o r k s , 【i e e en e t w o r ks p e d di s s u e o ni n t e r n e tt r a f i ce n g i n e e r i n g ，2 0 0 0 ，p p 1 1 - 1 9 【5 3 f l ef a u c h e u re ta i ，e d ”m u l t i - p r o t o c o ll a b d & v i t c h i n g ( m p ls ) s u p p o r to f d i f f e r e n t i a t e ds e r v i c e & ”r f c 3 2 7 0 , m a y2 0 0 2 【q t m fg b 9 1 7 - 1v 2 0 ，s t am a n a g e m e n th a n d b o o kv o l u m e1e x e c u t i v eo v e r v i e w ， 2 0 0 1 4 0 7 【7 】t mfg b 9 17 - 2v 2 o ，s l am a n a g e m e n th a n d b o o kv o lu m e2c o n c e p t sa n d p r i n d p l e s , 2 0 0 4 ，0 4 【8 】焦利，王文东，i p 网q o s 标准进展，电信科学，2 0 0 4 ，0 9 【9 e t s i ，t i p h o nr e l e a s e3 ：e 2 eq o si nt i p h o ns y d e m s = p a t3 ：s i g n d i n ga n d c o n t r o lo fe 2 eq o s 【1 0 m s ft e c h n i c a lr e p o r tms l - - t r _ q o 0 0 1 一f l n a l q u d i t yo fs e r v i c ef o rn e x t g e n e r a t i o l 3 ( 3 8 0 v e ri p n e t w o r k s 【1 1 】3 g p p t s 2 2 0 0 2 ：c ir c u i tb e a r e rs e r v i c e s ( bs ) s u p p o r t e db ya p u b l i cl a n dm o b i l e n e t w o r k ( p l m n ) 【1 2 3 g p p t s 2 3 0 6 0 ：g e n e r a lp a c k e tr a d i os e r v i c e ( g p r s ) ；s e r v i c e d e s c r i p t i o n 【i3 】3 g p p t s2 3 1 0 7 ：q o sc o n c e p ta n de r c h i t e c t u r e 【14 】3 g p p t s 2 3 2 0 7 ：”e n dt oe n dq u d i t yo fs e n t i c e c o n c e p te n da r c h i t e c t u r e 1 5 1 3 g p p t s 2 9 2 0 7 ：”e n d t oe n d q u d i t y o fs e r v i c e ( q d s ) ：s t a g e3 【1 6 1 1 t u - t ，t - r e d y 1 5 4 啦2 0 0 3 0 8 _ p i a m d l1 m & - e ，2 0 0 3 0 8 【17 】w l e l a n d ，m t a q q u ，w w i n g e r ，a n dd w i l s o n 嘶t h e s d f s i r n j l e rn a t u r e o f e t h 可n d t r a f f i c n ( e x t e n d e d v e r q o n ) ，i e e f j a c mt r a n an e t w o r k i n g ，v 0 1 2 ，p p 1 1 5 f e b 1 9 9 4 分组网中服务质量管理体系及关键技术研究 【1 8 c f a l o u t s o s , m f a l o u t s o sa n dp f a l o u t s o s , o np o w e r - l a wr e l a t i o n s h i p s o ft h e i n t e r n e tt o p o l o g y ，r o c o fa c ms | g c o m m 四9 ，p a g e s 2 5 1 2 6 0 ，a u g 1 9 9 9 【1 9 a m e d i n a , 1 m a t t & a n dj b y e r & o nt h eo r i g i no fp o w e r1 8 w $ j ni n t e r n e l t o p o l o g l e s c o m p u t e rc o m m u n i c a t i o nr e c i e w ，3 0 ( 2 ) ，p a g e s1 鼬8 2 0 0 0 2 0 j r j g i b b e n sa n df p k e l l y m e a s u r a r n a n t - b a s e dc o n n e c t i o na d m i m i o nc o n t r 0 1 i np r o c e e d i n g so ft h e1 5 t hi n t e r n a t i o n a lt e l e l r a f f i cc o n g r e s s ( i t c e i5 ) ，p a g 箦 8 7 8 8 8 ，w a s h i n g t o n ，d c ，j u n e1 9 9 7 e l s e v i e r 【2 1 g b i a n c h i ，a c a p o n ba n dc p e l r i o l i t h r o u g h p u ta n a l y 囊so fe n d t c - - e n d m e a s u r e m e n t b a s e da d m i 蚓o nc o n t r o li np i np r o c e e d i n g so fi e e ei n f o c o m 2 0 0 0 ，te ia v i v ，l 可a d ，m a r c h2 0 0 0 【2 _ 2 a f e l d m a n n ，a g r e e n b e r g ，c l u n d ，n r e l n g o l da n dj r e , f o r d ，n e l s c e p e ： t r a f f i ce n g i n e e r i n gf o ri pn e t w o r k s , l e e en e t w o r ks p e c i a li s s u eo ni n t e r n d t r a f f i ce n g i n e e d n g e d z w a l g ( m a r c h2 0 0 0 ) 1 1 - 1 9 【2 3 a ， b a r b ire ld k n o w nc d n r e q u e s t - r o u t i n g m e c h a n i s m & h t t p ：w w w g l o b e c o m n e t i e l f d r a f t d r a f t n - c d n p - k n o w n - r e q u e s t - r o u t i n g - 0 1 h t m 【2 4 s t o l c a ，1 ，m o r r i & r e la 1 c h o r d ：as c a t a l 3 1 e p e e r - t o - p e e rl o o k u ps e r v i c e f o r i n t e r n e ta p p t i c 越i o n s 【q a c ms i g c o m m 回1 s a nd i e g o ，u s a ：1 4 弘1 6 0 【2 5 j k a n g a s h a r j u ，j r o b e r t s , a n dk w r o s s o b j e c tr e p l i c a t i o ns t r a t e g i 笛i n c o n t e n td i s t r i b u t i o nn e l w o r k s q w c w 皿i b o s t o n ，u s a 【2 6 c h u ，y ，r ao ，s g ，a n dz h a n g ，h ac 8 8 ef o re n ds y s t e mm u l t i c a s t 【q a c ms i g m e i t r l c s 啪s a n t a c i a r a , u s a ：i - 1 2 2 7 m e c r o v e l l a , r f r a n g i o s o 。a n dm h 可c h o l b a i t e r c o n n e c t i o ns c h e d u l i n gi n w 曲s e r v e r s 【q u s i t s 2 9 9 h t t p ：n & c h e j u e a c k r 一j k i m w e b 北京邮电大学博士学位论文 第2 章i p q e s 研究综述 传统互联网受其d 暴力而为啪服务原则和无连接技术的局限，目前既无法满足 多类用户群体的不同需求；也无法满足多种业务的不同服务质量要求。由于传统互 联网采用的松耦合式的网络体系结构，难以实现对全局整体网络资源的有效控制、 监测和管理，因此现有互联网的运营管理存在重大缺陷。当前急需对i p 网络的服务 质量机制和管理进行研究，以便在l p 网上为用户提供差异性服务。本论文在8 6 3 项目“电信级i pq o s 体系架构和实施方案研究”的基础上，研究i p 网络服务质量 管理系统的体系结构：在此结构基础上研究分组交换网络中提供服务质量的机制和 关键技术。 目前国际上各个标准组织针对f p 网络服务质量进行了一系列的标准化工作， i p 网的服务质量已经成为重大的科技创新工程。 2 1i t u - t 关于i p 网络q o s 的研究现状 i t u t 建议e 8 0 0 【4 5 】中把q o s 定- 义为“决定用户满意程度的服务性能的综合效 果”。e 8 0 0 考虑到服务性能所有部分的支持能力、操作能力、业务能力和安全性， 是对q o s 的综合定义。i t u t 建议g 1 0 0 0 对e 8 0 0 作了扩展，把服务性能( 或服务 质量) 分成不同的功能部分，并将它们与相应的网络性能联系起来。g 1 0 1 0 对g 1 0 0 0 作了补充，提出了一种可满足以端用户为中心的应用要求( 如交互性、容错能力) 的结构框架。考虑到特定应用和功能参数，i t u t 建议m 1 0 7 9 定义了端到端的话 音和数据质量以及对i m t - 2 0 0 0 接入