CN101110753A - 基于拥塞预警的端到端的质量保证方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开基于拥塞预警的端到端的质量保证方法，包括下述步骤：在受保证报文中承载所经历的转发事件信息，入口标签边缘路由器根据所述信息进行资源管理操作。本发明提供了一种动态的资源管理与控制方案，能实现动态的基于流的资源预留，使得边到边的流可以共享链路上的资源，从而提高链路利用率。本发明是一种基于拥塞预警来实现资源预留和准入控制的方法和相应的系统，不需要复杂的人工干预，而且网络资源预留的能力随网段的实际运载能力的改变而动态改变，因此可提高网络的健壮性和准入控制的时效性。

Description

基于拥塞预警的端到端的质量保证方法及系统

技术领域

本发明涉及基于拥塞预警的端到端的质量保证方法及系统。

背景技术

在当前的网络中，端到端的质量的保证是目前研究的一个热点课题。目前实现端到端的资源预留协议有RSVP(Resource Reservation Protocol，资源预留协议)和即将完成的NSIS(Next Steps in Signaling，下一代信令协议)。我们知道RSVP不适用于大型的网络，但是从RSVP的视角可以把一个网段(实现差分服务的网络或网段)看成一个RSVP使能的网路节点，这样在端到端的路径上实现RSVP协议就变得可能了。

目前针对端到端性能的保证方法很多，其中一种比较好的解决方案是基于MPLS(Multiprotocal Label Switching，多标签交换协议)流量工程运行RSVP协议，从而实现端到端的质量保证。该方法的工作原理大致如下：

1、在网段内部建立从入口网关到出口网关(边到边)的基于MPLS的流量工程，并为入口网关到出口网关预留相应的资源，预留的带宽是基于入口网关到出口网关的流聚合的带宽；

2、在入口网关和出口网关感知RSVP协议消息，进行基于统计的准入控制和资源预留；

3、在数据转发时，入口网关完成流分类、策略、限速等功能，根据流申请资源预留的情况，将报文封装到相应的MPLS流量工程隧道进行转发。

基于流量工程的RSVP资源预留的方法，很好地实现了基于边到边的流聚合的资源预留，以及基于流的准入控制和资源预留，保证了端到端的性能，也就是说，在区域内为边到边的流聚合指定链路路径并在每个链路上分配带宽。

但是上述方法也存在难以解决的问题，因为入口网关到出口网关的资源需要预先的分配，即如果一个入口网关到出口网关申请了某链路的带宽资源，则其它边到边的链路将不能再申请该带宽资源，也就是说，区域内链路的带宽资源不会被各边到边的资源预留共享。当一个区域的网关很多时，需要链路上有足够的带宽资源用于分配。具体来说，如果一个网段有n个网关，如果要实现所有边到边的资源预留的话，共需要为N×(N-1)/2个路径预留资源，当该网段需要再增加一个网关时，就得再增加N个路径的资源预留，这对资源是个极大的浪费，这就是所谓的N²问题，本发明的技术方案不存在这个问题

发明内容

本发明提供一种基于拥塞预警的端到端的质量保证方法，一个端到端的业务横跨一个或数个网段，通过实现网段内的边到边的质量保证来实现端到端的质量保证。

提出一种基于拥塞预警实现端到端的质量保证方法，在受保证报文中承载所经历的转发事件信息，入口标签边缘路由器根据所述信息进行资源管理操作。

所述承载所经历的转发事件信息的方法包括如下步骤：在基于端到端的流聚合的MPLS转发路径内，入口标签边缘路由器根据资源预留策略确定受保证报文的转发路径，并为报文添加MPLS标签栈和标志标签；MPLS路径上的标签交换路由器在报文的标志标签上标志经历的转发事件信息。

在所述确定转发路径的步骤之前，还包括入口标签边缘路由器判断进入报文是否为受保证报文的步骤。

还包括如下步骤：出口标签边缘路由器，根据每个报文标识标志的转发状态，统计转发路径的状态，所统计的路径状态可以触发或用作入口标签边缘路由器进行资源管理操作的参数。

所述标志标签位于MPLS标签栈之前，所述标志标签包括标签值和事件位，所述事件位用于标识报文在路径上经历的转发事件。

所述报文经历的转发事件至少包括拥塞和突发其中之一。

在所述出口标签路由器统计转发路径的状态的步骤之前还包括如下步骤：当所述MPLS路径在每一跳均使用不同于其他MPLS路径的标签时，出口标签路由器根据MPLS标签确定报文经历的路径；否则，出口标签路由器根据报文的IP五元组确定报文经历的路径。

所述出口标签路由器统计转发路径的状态的步骤包括计算路径的拥塞等级，所述路径的拥塞等级等于路径上一段时间内收到有拥塞标志的报文的比特数除以这段时间内收到的总的报文的比特数。

所述出口标签路由器触发入口标签路由器的方法为：出口标签路由器检测端到端的每条MPLS路径的拥塞等级评估值以及总的端到端的拥塞等级评估值，当拥塞等级评估值在预先设定的触发范围时，出口标签路由器出触发相应的入口标签路由器。

所述出口标签路由器触发入口标签路由器的方法为：在MPLS转发路径的各链路上配置受保证报文的流速阀值，当受保证流超过阀值时，出口标签路由器触发相应的入口标签路由器。

所述资源管理操作包括准入和资源管理。

进一步的，提出一种基于拥塞预警的端到端的质量保证方法，在受保证报文中承载所经历的转发事件信息，入口网关根据所述信息进行资源管理操作。

所述承载所经历的转发事件信息的方法包括如下步骤：在网段内，入口网关根据资源预留策略确定受保证报文的转发路径，并为报文添加MPLS标签栈和标志标签；中间路由器通过上述的标志标签识别入口网关转发来的受保证报文，按照MPLS转发路径转发该报文，并在报文头部保留该标志标签，还在设备的出口链路上进行报文统计，为受保证报文经历的转发事件进行标记。

在所述确定转发路径的步骤之前，还包括入口网关判断进入报文是否为受保证报文的步骤。

还包括如下步骤：出口网关通过上述的标志标签识别受保证报文，对入口网关到出口网关的每条MPLS路径的受保证报文转发状态进行统计，以及根据统计值产生资源抢占告警到入口网关，以便入口网关进行资源管理。

所述标志标签位于标签栈之前，所述标志标签包括标签值和事件位，所述事件位用于标识报文载路径上经历的转发时间。

所述报文经历的转发事件至少包括拥塞和突发其中之一。

还包括在中间路由器处为报文打拥塞标志的步骤，该步骤设置令牌桶，所述令牌桶统计设备出口链路的拥塞状态并为受保证报文打拥塞标志。

所述令牌桶统计设备出口链路的拥塞状态的方法为：令牌桶统计出口链路受保证报文进入队列等待转发的情况，队列里等待转发的报文增加时，增加令牌数，反之则减少令牌数；所述为受保证报文打拥塞标志的方法为：设定低阀值和高阀值，当令牌数低于低阀值时，受保证报文正常转发；当令牌数介于低阀值和高阀值之间时，将部分受保证报文打拥塞标志；当令牌数高于高阀值时，将全部受保证报文打拥塞标志。

所述出口网关通过上述的标志标签识别受保证报文的步骤还包括出口网关识别入口网关的步骤。

所述出口网关识别入口网关的方法为：当边到边的每条MPLS路径在每一跳都使用了不同于其他MPLS路径的标签时，出口网关根据MPLS入标签来确定受保证报文的入口网关以及边到边的MPLS路径，否则，出口网关根据IP五元组来确定入口网关。

所述对入口网关到出口网关的每条MPLS路径的受保证报文转发状态进行统计的步骤包括统计MPLS路径的统计参数和入口网关到出口网关总的统计参数值，其中MPLS路径的统计参数包括MPLS路径的拥塞等级，入口网关到出口网关总的统计参数值包括入口网关到出口网关总的拥塞等级。

所述拥塞等级等于路径上一段时间内收到有拥塞标志的报文的比特数除以这段时间内收到的总的报文的比特数。

所述MPLS路径的统计参数还包括MPLS路径的流速，入口网关到出口网关总的统计参数值还包括入口网关到出口网关总的流速。

所述资源管理包括执行资源预留和准入控制。

所述准入控制包括资源抢占。

所述资源抢占的方法为：当同一边到边的某条路径的统计参数值大于其他路径的统计参数值时，将该路径上的一部分流分流到其他路径上。

所述资源抢占的方法为：当同一边到边的所有路径上都没有剩余资源时，根据业务策略中止部分已准入的业务流。

所述出口网关产生资源抢占告警到入口网关的方法为：设置隐性触发告警模式，该模式具体包括：出口网关检测端到端的每条MPLS路径的拥塞等级评估值以及总的端到端的拥塞等级评估值，当拥塞等级评估值在预先设定的触发范围时，出口网关向相应的入口网关发送资源抢占告警消息。

所述出口网关产生资源抢占告警到入口网关的方法为：设置显性触发告警模式，该模式具体包括：在网段内中间路由器的出口链路上配置受保证报文的流速阀值，当受保证流超过阀值时，对相应的报文设置资源抢占告警标志。

一种基于拥塞预警的端到端的质量保证系统，该系统横跨数个网段，通过实现网段内的边到边的质量保证来实现端到端的质量保证，该系统包括：入口网关部分，用于判断进入报文为受保证报文时，根据资源预留策略确定转发路径，并为报文添加MPLS标签栈和标志标签；中间路由器部分，用于将入口网关部分转发来的受保证报文传输到出口网关部分，并为报文所经历的转发事件进行标记和统计；和出口网关部分，用于通过上述的标志标签识别受保证报文，去掉上述标志标签和MPLS标签，转发到下一跳；还基于入口网关部分到出口网关部分的MPLS路径的统计参数以及入口网关到出口网关部分总的统计参数值产生资源抢占告警到入口网关部分，以便入口网关部分进行资源管理。

还包括令牌桶，所述令牌桶统计设备出口链路的拥塞状态并为受保证报文打拥塞标志。

本发明提供了一种动态的资源管理与控制方案，能实现动态的基于流的资源预留，使得边到边的流可以共享链路上的资源，从而提高链路利用率。本发明是一种基于拥塞预警来实现资源预留和准入控制的方法和相应的系统，不需要复杂的人工干预，而且网络资源预留的能力随网段的实际运载能力的改变而动态改变，因此可提高网络的健壮性和准入控制的时效性。

本发明的其它的进一步的特征和具体情况将在后面结合附图的详细说明中可以理解和掌握。

附图说明

图1是说明一个网段的简单的模型图；

图2是本发明实施例的网段内的入口网关的操作流程图；

图3是本发明实施例的网段内的中间路由器的操作流程图；

图4是本发明实施例的网段内的出口网关的操作流程图；

图5是本发明实施例的资源准入控制流程图。

图6是本发明实施例的MLPS路径的标志标签结构。

图7是本发明实施例的标志标签的转发路径。

图8是本发明实施例的系统方框图。

具体实施方式

下面将结合附图具体说明本发明的基于拥塞预警的端到端质量保证方法及相应的系统。需要说明的是，端到端的业务流可能横跨多个网段，通过实现所经路径上的每个网段内边到边的性能保证，从而实现整个端到端的性能保证，本发明正是基于这样的思路。在整个端到端路径上运行资源预留协议(如RSVP或NSIS等，下面的实施例以RSVP为例)，整个网段作为资源预留协议的一个中间节点。

为了易于说明，图1给出的是一个网段的简单的模型图。用户A和用户B之间存在一条端到端的流，用户A到用户B只经过一个网段。网段的设备从完成的功能来分包括：入口网关、中间路由器和出口网关，如图1中所标明的。入口网关到出口网关可以根据网络拓扑建立一条或多条MPLS路径，可以在网络初始化时建立也可以为流做准入控制时触发建立。

下面，将结合附图分别说明根据本发明的基于拥塞预警的边到边质量保证方法中入口网关、中间路由器和出口网关的工作流程。还将从全过程来看说明网段内准入控制的过程。

参见图2，在步骤S11，根据流分类将进入报文区分为非受保证报文和受保证报文；若为非保证报文则正常转发；若为受保证报文，则在步骤S12，根据该流的预留策略进行适当的操作，如限速、整形和标志等操作；然后在步骤S13，确定转发路径，即先在报文前面添加MPLS标签栈指定该报文的转发路径，再在标签栈之前添加一个标志标签，并将受保证报文转发到中间路由器，该标志标签标明该报文为受保证报文，供中间路由器使用。

参见图3，在步骤S21，根据转发来的报文的标志标签判断其是否为受保证报文，并保留该标志标签供出口网关使用；还经过MPLS标签表明的路径将报文转发到出口网关；在步骤S22，进行基于出口链路的对报文在出口队列的情况进行统计，如果用于统计的令牌数超过阀值，则按比例给报文打拥塞标志。如果是显性拥塞告警模式，还需基于出口链路作流速统计，如果流速超过阀值，还需给报文打资源抢占告警标志。

网段的每一个链路都配置一个固定的带宽，或只为受保证路径所经过的链路配置一个固定的带宽，用以传送受保证报文。在优选实施例中，在中间路由器的每个出口链路上，利用一个令牌桶来统计该该链路的拥塞状态，当有受保证报文进入转发队列等待转发时，令牌就增加，反之，若受保证报文流速低于所配置的链路带宽时，令牌就减少。通过令牌桶即可得知相应链路上是否发生拥塞。需要注意的是，入口网关设备在连接网段内侧也具有中间路由器的功能，也需做基于出口链路的拥塞统计。

优选地，对链路的令牌数设两个阀值，一个低阀值，一个高阀值。当令牌数低于低阀值时，受保证报文正常转发；当令牌数介于低阀值和高阀值之间时，中间路由器按一定比例将受保证报文打拥塞标志，设置拥塞标志的比例在低阀值和高阀值之间可以是线性增长的；当令牌数高于高阀值时，设置拥塞标志的几率为100％。例如低阀值时打拥塞标志的几率为0％，中间为n％(n取值范围为1～100)，高阀值为100％。

参见图4，触发资源抢占告警大致分两个步骤：网段内的路由器向出口网关发送抢占告警；出口网关向相关的入口网关发送抢占告警。告警的触发有两种模式即显性触发和隐性触发。a显性触发：基于设备的出口链路，在每条链路上配置流量速率阀值，如果受保证流超过该阀值，将超过阀值的报文设置资源抢占告警标志，出口网关收到标有资源抢占告警标志的报文后，向相关的入口网关发送抢占告警消息。B隐性触发：出口网关检测边到边的每条路径拥塞等级评估值，当拥塞等级评估值在预先设定的触发范围时，出口网关向相应的入口网关发送资源抢占告警消息，设定的触发范围可以由各运营商根据自身系统的运行情况自行指定的。

在步骤S31，根据标志标签判断收到的报文是否为受保证报文，如果是非受保证报文则正常转发，否则在步骤S32，基于MPLS路径统计流速和拥塞等级，统计整个入口网关到出口网关的拥塞等级；在步骤S33，判断告警模式为隐性还是显性，如果为显性，则在步骤S34判断是否有抢资源占告警标志，若没有则进到步骤S37转发报文到下一跳，如果有资源抢占告警标志则在步骤S36向入口网关发送资源抢占告警消息，再在步骤S37转发报文；如果为隐性模式，则在步骤S35判断拥塞等级是否超过阀值，如果未超过，则进到步骤S37转发报文到下一跳，否则在步骤S36向入口网关发送资源抢占告警消息，再在步骤S37转发报文。转发到下一跳前要去掉受保证标志标签和MPLS标签。

此外，在基于流的资源准入控制时，出口网关收到RSVP PATH消息后在其上添加自己的IP地址然后转发给下一跳；收到来自下游的RSVPRESV消息时，将其发给入口网关，以便入口网关根据该消息以及出口网关发来的告警消息做出准入控制和某报文经哪条路径转发，于是实现了动态资源分配。

出口网关向入口网关发送资源抢占告警消息大致分以下步骤：

c1，确定入口网关：出口网关保存有受保证流的信息，根据标有资源抢占标志报文的到达出口网关的MPLS标签或IP五元组来确定相关的入口网关；

c2，测量受保证流的流速：出口网关测量从该入口网关到出口网关每条路径上的受保证报文的流流速和从该入口网关到出口网关的受保证报文的总流速；

c3，向入口网关发送资源抢占告警：出口网关向入口网关发送资源抢占告警消息，消息包括入口网关到出口网关每条路径上的可接受的速率和拥塞等级评估值以及边到边的总速率和总拥塞等级评估值。

入口网关收到资源抢占告警后，测量资源抢占告警对应路径的流量，也可增加对同一边到边其他路径的测量。当入口网关测得的某路径上的入口流速大于出口网关测得的流速时，则说明在边到边的路径上产生丢包现象，入口网关需要减少流量。可以有两种方法，其一如果同一边到边的其他路径上的拥塞等级评估值较低，则将该路径上的一部分流分流到其他路径上，其二如果这个边到边的所有路径上没有剩余资源可供利用，则根据业务策略中止部分业务。

参见图5，第一步，入口网关收到RSVP PATH消息，入口网关确定出口网关，将RSVP PATH消息透明地穿过网段，转发给出口网关。并保存该资源请求消息的信息。第二步，出口网关在RSVP PATH报文中加入自己的IP地址，然后转发给下一跳；第三步，出口网关收到来自下游的RSVPRESV消息时，将RSVP预留消息发送给入口网关，另外携带入口网关到出口网关每条路径的拥塞等级及流速，以及入口网关到出口网关总的拥塞等级及流速；第四步，入口网关根据RSVP预留信息，路径上每条路径的流速和拥塞等级等信息，确定该资源预留的准入控制以及报文经过哪一条路径。并在入口网关保存该受保证流的相关信息。

图6说明的是本发明实施例中，在MPLS路径上转发的报文的标签栈之前加入的32比特的标志标签的结构。图7说明的是本发明实施例中网段内标志标签从入口路由器到出口路由器的转发过程。基于端到端的流聚合确定一条MPLS转发路径；对于要在上述MPLS路径上传送的报文，在其标签栈之前加入一个32比特的标志标签，该标志标签的前20比特用于标签值，取值范围为MPLS协议的标签预留值0～15，其剩余的12比特用于标识报文在路径上经历的转发事件；由MPLS路径的入口标签边缘路由器完成基于流的准入、分类和策略处理，封装对应的MPLS转发标签栈，并在标签栈之前插入标志标签；当报文经历拥塞、突发等转发事件时，MPLS路径上的标签交换路由器在标志标签上进行相应的标志；路径的出口标签边缘路由器，根据每个报文标识标志的转发状态，统计这个路径的状态，所统计的路径状态可以触发或用作入口标签边缘路由器进行准入和资源管理的参数。

统计路径的状态包括将一段时间内收到有拥塞标志的报文的比特数除以这段时间内收到的总的报文的比特数得出路径的拥塞等级。

参见图8，基于拥塞预警的端到端的质量保证系统主要包括入口网关部分，中间路由器部分和出口网关部分。具体来说，入口网关部分100包括：准入控制装置101和报文分类判断装置102及转发控制装置103。准入控制装置101参与前述的结合图5的准入控制过程。报文分类判断装置102判断报文是受保证报文还是非受保证报文，若为受保证报文，则正常转发，否则转发控制装置103根据设定的策略进行操作，比如限速、标志等，然后，先在报文前面添加MPLS标签栈指定该报文的转发路径，再在标签栈之前添加一个标志标签(该标志标签标明该报文为受保证报文，供中间路由器使用)并进行转发。

中间路由器部分200包括报文分类判断装置201和转发控制装置202及拥塞统计装置203。报文分类判断装置201判断报文是受保证报文还是非受保证报文，若为非受保证报文则正常转发，否则转发控制装置202经过MPLS标签表明的路径将报文转发到出口网关；拥塞统计装置203进行基于出口链路的对报文在出口队列的情况进行统计，如果用于统计的令牌数超过阀值，则按比例给报文打拥塞标志。如果是显性告警模式，中间路由器部分还包括抢占资源告警装置204，用于将超过阀值的报文打抢占资源告警标志。

出口网关部分300包括报文分类判断装置301，根据标志标签判断收到的报文是否为受保证报文，若为非受保证报文则正常转发，否则流速测量及拥塞等级测量装置302基于MPLS路径统计流速及统计拥塞等级，统计整个入口网关到出口网关的拥塞等级。然后抢占资源告警生成装置303根据抢占资源告警模式的不同分别根据不同的告警模式向入口网关发送抢占资源告警消息或直接转发给下一跳。具体操作情况如前述结合附图4的说明。

通过上述的说明我们可以看出，利用本发明提出的入口网关到出口网关的资源预留机制，运营商可以实现动态的根据实时业务的资源分配，充分利用了有限的网络资源，同时也体现了包交换网络资源共享的特性。

应该理解，本发明的上述公开只是为说明的目的，本发明要求的保护范围在所附的权利要求书中予以限定。在本发明的思想启发下做出的各种变动和修改都包含在本发明的范围内。

Claims (32)

1.一种基于拥塞预警实现端到端的质量保证方法，其特征在于：在受保证报文中承载所经历的转发事件信息，入口标签边缘路由器根据所述信息进行资源管理操作。

2.根据权利要求1所述的质量保证方法，其特征在于，所述承载所经历的转发事件信息的方法包括如下步骤：在基于端到端的流聚合的MPLS转发路径内，入口标签边缘路由器根据资源预留策略确定受保证报文的转发路径，并为报文添加MPLS标签栈和标志标签；MPLS路径上的标签交换路由器在报文的标志标签上标志经历的转发事件信息。

3.根据权利要求2所述的质量保证方法，其特征在于：在所述确定转发路径的步骤之前，还包括入口标签边缘路由器判断进入报文是否为受保证报文的步骤。

4.根据权利要求1至3其中之一所述的质量保证方法，其特征在于，还包括如下步骤：出口标签边缘路由器，根据每个报文标识标志的转发状态，统计转发路径的状态，所统计的路径状态可以触发或用作入口标签边缘路由器进行资源管理操作的参数。

5.根据权利要求2所述的质量保证方法，其特征在于：所述标志标签位于MPLS标签栈之前，所述标志标签包括标签值和事件位，所述事件位用于标识报文在路径上经历的转发事件。

6.根据权利要求1所述的质量保证方法，其特征在于：所述报文经历的转发事件至少包括拥塞和突发其中之一。

7.根据权利要求4所述的质量保证方法，其特征在于，在所述出口标签路由器统计转发路径的状态的步骤之前还包括如下步骤：当所述MPLS路径在每一跳均使用不同于其他MPLS路径的标签时，出口标签路由器根据MPLS标签确定报文经历的路径；否则，出口标签路由器根据报文的IP五元组确定报文经历的路径。

8.根据权利要求4所述的质量保证方法，其特征在于：所述出口标签路由器统计转发路径的状态的步骤包括计算路径的拥塞等级，所述路径的拥塞等级等于路径上一段时间内收到有拥塞标志的报文的比特数除以这段时间内收到的总的报文的比特数。

9.根据权利要求4所述的质量保证方法，其特征在于，所述出口标签路由器触发入口标签路由器的方法为：出口标签路由器检测端到端的每条MPLS路径的拥塞等级评估值以及总的端到端的拥塞等级评估值，当拥塞等级评估值在预先设定的触发范围时，出口标签路由器出触发相应的入口标签路由器。

10.根据权利要求4所述的质量保证方法，其特征在于，所述出口标签路由器触发入口标签路由器的方法为：在MPLS转发路径的各链路上配置受保证报文的流速阀值，当受保证流超过阀值时，出口标签路由器触发相应的入口标签路由器。

11.根据权利要求1所述的质量保证方法，其特征在于：所述资源管理操作包括准入和资源管理。

12.一种基于拥塞预警的端到端的质量保证方法，其特征在于：在受保证报文中承载所经历的转发事件信息，入口网关根据所述信息进行资源管理操作。

13.根据权利要求12所述的质量保证方法，其特征在于，所述承载所经历的转发事件信息的方法包括如下步骤：在网段内，入口网关根据资源预留策略确定受保证报文的转发路径，并为报文添加MPLS标签栈和标志标签；中间路由器通过上述的标志标签识别入口网关转发来的受保证报文，按照MPLS转发路径转发该报文，并在报文头部保留该标志标签，还在设备的出口链路上进行报文统计，为受保证报文经历的转发事件进行标记。

14.根据权利要求13所述的质量保证方法，其特征在于：在所述确定转发路径的步骤之前，还包括入口网关判断进入报文是否为受保证报文的步骤。

15.根据权利要求12至14其中之一所述的质量保证方法，其特征在于，还包括如下步骤：出口网关通过上述的标志标签识别受保证报文，对入口网关到出口网关的每条MPLS路径的受保证报文转发状态进行统计，以及根据统计值产生资源抢占告警到入口网关，以便入口网关进行资源管理。

16.根据权利要求13所述的质量保证方法，其特征在于：所述标志标签位于标签栈之前，所述标志标签包括标签值和事件位，所述事件位用于标识报文载路径上经历的转发时间。

17.根据权利要求12所述的质量保证方法，其特征在于：所述报文经历的转发事件至少包括拥塞和突发其中之一。

18.根据权利要求17所述的质量保证方法，其特征在于：还包括在中间路由器处为报文打拥塞标志的步骤，该步骤设置令牌桶，所述令牌桶统计设备出口链路的拥塞状态并为受保证报文打拥塞标志。

19.根据权利要求18所述的质量保证方法，其特征在于：所述令牌桶统计设备出口链路的拥塞状态的方法为：令牌桶统计出口链路受保证报文进入队列等待转发的情况，队列里等待转发的报文增加时，增加令牌数，反之则减少令牌数；所述为受保证报文打拥塞标志的方法为：设定低阀值和高阀值，当令牌数低于低阀值时，受保证报文正常转发；当令牌数介于低阀值和高阀值之间时，将部分受保证报文打拥塞标志；当令牌数高于高阀值时，将全部受保证报文打拥塞标志。

20.根据权利要求15所述的质量保证方法，其特征在于：所述出口网关通过上述的标志标签识别受保证报文的步骤还包括出口网关识别入口网关的步骤。

21.根据权利要求20所述的质量保证方法，其特征在于，所述出口网关识别入口网关的方法为：当边到边的每条MPLS路径在每一跳都使用了不同于其他MPLS路径的标签时，出口网关根据MPLS入标签来确定受保证报文的入口网关以及边到边的MPLS路径，否则，出口网关根据IP五元组来确定入口网关。

22.根据权利要求15所述的质量保证方法，其特征在于：所述对入口网关到出口网关的每条MPLS路径的受保证报文转发状态进行统计的步骤包括统计MPLS路径的统计参数和入口网关到出口网关总的统计参数值，其中MPLS路径的统计参数包括MPLS路径的拥塞等级，入口网关到出口网关总的统计参数值包括入口网关到出口网关总的拥塞等级。

23.根据权利要求22所述的质量保证方法，其特征在于：所述拥塞等级等于路径上一段时间内收到有拥塞标志的报文的比特数除以这段时间内收到的总的报文的比特数。

24.根据权利要求23所述的质量保证方法，其特征在于：所述MPLS路径的统计参数还包括MPLS路径的流速，入口网关到出口网关总的统计参数值还包括入口网关到出口网关总的流速。

25.根据权利要求12所述的质量保证方法，其特征在于：所述资源管理包括执行资源预留和准入控制。

26.根据权利要求25所述的质量保证方法，其特征在于：所述准入控制包括资源抢占。

27.根据权利要求26所述的质量保证方法，其特征在于，所述资源抢占的方法为：当同一边到边的某条路径的统计参数值大于其他路径的统计参数值时，将该路径上的一部分流分流到其他路径上。

28.根据权利要求26所述的质量保证方法，其特征在于，所述资源抢占的方法为：当同一边到边的所有路径上都没有剩余资源时，根据业务策略中止部分已准入的业务流。

29.根据权利要求15所述的质量保证方法，其特征在于，所述出口网关产生资源抢占告警到入口网关的方法为：设置隐性触发告警模式，该模式具体包括：出口网关检测端到端的每条MPLS路径的拥塞等级评估值以及总的端到端的拥塞等级评估值，当拥塞等级评估值在预先设定的触发范围时，出口网关向相应的入口网关发送资源抢占告警消息。

30.根据权利要求15的所述的质量保证方法，其特征在于，所述出口网关产生资源抢占告警到入口网关的方法为：设置显性触发告警模式，该模式具体包括：在网段内中间路由器的出口链路上配置受保证报文的流速阀值，当受保证流超过阀值时，对相应的报文设置资源抢占告警标志。

31.一种基于拥塞预警的端到端的质量保证系统，该系统横跨数个网段，通过实现网段内的边到边的质量保证来实现端到端的质量保证，其特征在于，该系统包括：

入口网关部分，用于判断进入报文为受保证报文时，根据资源预留策略确定转发路径，并为报文添加MPLS标签栈和标志标签；

中间路由器部分，用于将入口网关部分转发来的受保证报文传输到出口网关部分，并为报文所经历的转发事件进行标记和统计；和

出口网关部分，用于通过上述的标志标签识别受保证报文，去掉上述标志标签和MPLS标签，转发到下一跳；还基于入口网关部分到出口网关部分的MPLS路径的统计参数以及入口网关到出口网关部分总的统计参数值产生资源抢占告警到入口网关部分，以便入口网关部分进行资源管理。

32.根据权利要求31所述的质量保证系统，其特征在于：还包括令牌桶，所述令牌桶统计设备出口链路的拥塞状态并为受保证报文打拥塞标志。

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