CN109039951B - 一种异构网络QoS策略的实现方法及系统 - Google Patents
一种异构网络QoS策略的实现方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种异构网络QoS策略的实现方法与系统,主要体现在以下三个方面:在QoS模型方面,提出QoS‑RN架构,适合多种通信手段的结合。在QoS映射方面,提出一种基于三维模型的QoS映射方法,同时增加了映射反馈机制。在QoS路由方面,在OSPF算法基础上增加QoS要求,提出了一种OSPF改进算法。通过在OPNET平台上对QoS策略方案进行仿真验证,表明异构网络QoS策略保证了业务对于QoS约束的满足,可以降低业务延迟,提高资源利用率,并在有优先级高的业务需求时,可以预留带宽通道,充分利用带宽资源。
Description
技术领域
本发明涉及异构网络领域,更具体地说,涉及一种异构网络的QoS策略的实现方法与系统。
背景技术
异构网络是人们日益增长的通信、网络需求导致的多种通信方式并存的产物,是由不同类型的通信设备、网络设备和系统组成的,可以组合不同的网络协议、支持不同的功能和应用的网络。异构网络的异构性、融合性、多变性可以解决恶劣环境下单一通信手段结构单一、有效性很难保证的问题,但会引发通信资源规划不合理、接入混乱、优先业务难以保障以及安全方面等问题。针对异构网络存在的通信资源规划不合理、优先业务难以保障的问题,国内外存在许多基于QoS(服务质量)策略的改善方法,主要集中在以下三个方面:QoS模型、QoS映射和QoS路由。
在QoS模型方面,IETF组织提出了IntServ/RSVP(资源预留协议)、DiffServ(区分服务模型)、MPLS(多协议标记交换)等QoS模型。上述模型在一定程度上提高了网络服务质量,但并不适用于多种通信网络相结合的异构网络。在QoS映射方面,存在两种主流QoS映射方法:按业务类型统一映射方式和制定不同通信手段间的转换规则。前者较简单但粒度较大,后者粒度较小但制定过程较为复杂。在QoS路由方面,主要包括最短路径算法、多约束QoS路由算法以及基于安全策略的QoS路由算法。高效的QoS路由算法要求在找到符合业务QoS需求路径选择的同时能够最大程度优化网络资源的利用,上述路由算法均无法很好地达到要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的针对异构网络存在的通信资源规划不合理、优先业务难以保障的问题缺陷,提供了一种异构网络的QoS策略的实现方法与系统,以在QoS模型、QoS映射以及QoS路方面作为改进。
本发明提出一种适合工程化的异构QoS-RN架构。在该结构中,以ATM网络和IP网络为例进行描述。ATM网络和IP网络通过一种其他网络的物理层和数据链路层实现,各个网络间的上层协议是相同的。ATM网通过ATM通信协议和技术提供QoS,而基于IP的技术通过使用集成服务技术或差异化的服务方式,绕过IP提供最佳服务。该架构可以作为两种网络用于衔接通信协议的中继层从而具有封装信息的作用,通过建立一种通用的格式和语言,以交换有关QoS需求的信息,建立以此为基础的其他功能。两种网络不需要使用相同的参数,但需要有相应的映射规则。
本发明提出一种从业务角度考虑的多维映射模型,根据业务等级制定关键参数,反映到统一的三维模型上,适用于异构网络中多种网络结合在一起时保证业务的服务质量,提供可靠的QoS服务。三维QoS映射模型从业务需求出发,根据当前网络特征选取三种具有代表性的QoS参数映射到模型上,再根据目的网络业务需求,将参数反映射到目的网络,使得不同网络间的QoS映射能够用独特的方式实现QoS解释。具体步骤如下:
(1)根据业务需求,选取三个颗粒度适中,区分度较大的QoS约束参数,例如:时延、丢包率、带宽,这三个参数对于任何网络都有较好的区分度,用户体验效果显著。
(2)利用三个参数构建三维空间坐标系,例如将带宽作为X轴,时延作为Y轴,丢包率作为Z轴。
(3)不同的应用业务其相关参数不同,将网络内的应用业务性能指标通过三维坐标系进行标注。
利用该模型进行QoS参数映射的过程如下:
(1)将业务参数映射到三维模型上,得到一个位置坐标范围,确定目标范围的中心点坐标并且分别异构网络中不同网络的QoS类的坐标范围进行比较,确定QoS类别。
(2)如果比较得到的结果差别不大,则确定业务所属QoS类别,如果二者差别较大,则根据业务QoS参数进行权重比较,使得QoS分类满足业务需求并得到唯一分类结果。
当出现业务映射对应多个QoS类别时,采用降低带宽权重法难免出现性能指标下降的情况。因此,在第一次映射过程的基础上添加一次结果判断,根据所得反馈,若映射结果不满足映射基本原则,则采用更换映射结果或采用其他映射方法对其进行反馈纠正。
改进的三维映射模型中,考虑到原有映射方法的先天性不足,通过调用反馈信息对QoS映射结果进行改善,使得映射结果唯一性可以更好保证,在网络波动较大情况下,映射结果容易出现波动,这种方法能动态地调整映射结果,使得异构网QoS映射在稳定性的基础上又增添了灵活性。同时,在反馈信息不满足时,可以通过降低QoS参数约束的方法来使映射唯一,虽适当提高了QoS等级,但在可控的资源调度前提下,可以使得业务QoS质量提高。
本发明在QoS模型、QoS映射的基础上提出在OSPF协议的基础上进行改进,以实现QoS路由功能。OSPF协议中的每个路由器都拥有一个链路状态数据库,在OSPF的扩展协议中添加网络资源信息,使网络路由器的数据库中都可对网络资源状况进行维护和广播。当业务应用需要QoS保证时,核心节点路由器根据网络状况动态地建立一条满足QoS约束的通路,利用OSPF的特性,不需要时时更新路由表,只有在有业务需求时采取进行QoS计算,当需求结束则释放通路。
OSPF扩展协议模块主要有两部分组成:路由计算模块和QoS状态更新模块。
(1)路由计算模块,由核心路由器负责,通过存储有全网链路资源信息的数据库进行最短路径计算,找出符合约束的路径。
路由计算模块包括两大部分:路由预计算和资源请求路由计算。预计算通过链路状态数据库中的信息预先计算路由路径,产生路由表,减少业务产生后的路由器计算负载。而资源请求路由计算在当有业务QoS需求时才会进行,保留所需链路资源带宽,当需求取消或结束时可中断,释放资源或链路带宽。
路由预计算算法基本思想是:根据网络内的可用带宽,预先计算所有符合QoS约束的路由路径,并且计算出到达目的地所需要的可用带宽。输入参数为带宽分配链路状态广播数据包,当前带宽请求广播数据包,输出为路由表。其具体步骤如下:
1)在含有带宽分配链路状态广播数据包的路由器表项中寻找当前路由器ID,如果存在当前路由器ID,且存在下一跳路由器,则说明该路由器自身为中转路由,转入第二步,若不存在下一跳路由器,说明路由器自身为直连路由器,转入第三步;若不存在当前路由器ID,则输出路由表为空表。
2)根据第一步所得的路由器ID,寻找该路由周边邻居,若存在有效邻居地址,则设为下一跳地址,否则将下一跳地址设为出口地址,并根据输入中的当前带宽请求广播数据包中的内容,在接口处预留带宽资源。
3)当前路由器为直连路由器,在路由器的各个接口处寻找目的网络,将接口地址设为出口地址,并根据输入中的当前带宽请求广播数据包中的内容,在接口处预留带宽资源。
4)将源路由器ID、协议号、带宽、源地址、目的地址、目的路由器ID、目的端口等路由表选项写入路由表,算法结束。
资源请求路由算法的基本思想是:资源请求路由算法根据业务需求,利用实时的链路状态信息,通过计算产生最佳路由,可以减少更新路由表的次数,降低QoS路由运算量,节省运算时间和存储空间。
在该算法中,输入为带宽响应链路状态广播数据包(LSA)设为S、网络LSA设为V、终端地址和业务所需带宽,输出为符合约束的路由路径。集合P为所求符合需求的路径点的集合,其中的每个元素为符合条件的一条路径,包括源路由器到终点路由器所经过的所有节点。操作过程如下:
1)将P清空,把业务所在路由器C加入P,则路径为C→C
2)遍历C周边节点,将新节点称为N,到达N的最短路径设为Pv,在S中寻找和节点N有关的信息,对于符合业务需求的每一条链接信息作如下操作:
①忽略所有带宽小于所需带宽的链接;
②如果是链接为直达路由,则将该路由节点设为S,若S不在P中,则将S加入P,相应的路由路径也变为了Pv+S,处理下一条信息;
③如果链接是末端网络接口,且在所连接网络中存在目的地址,则可得最短路径为Pv,若不是处理下一条信息;
④如果链接指向为转接网络,若在所连接网络中存在目的地址,则可得最短路径为Pv,终结算法。否则在当前路由域内的链路状态数据库中查找转接网络的网络LSA,将V中不存在于P中的节点R尽数加入P中,相应的最短路径则变为Pv+R,处理下一条信息。
3)若没有符合业务需求的链接信息,则算法结束,P为空,即不存在符合QoS约束的路由路径。
资源请求算法在有资源请求时进行算法计算,无请求时则安照预计算得到的路由表进行路由选择。
(2)QoS状态更新模块,负责建立和传播含有网络链路资源信息的数据包,即对OSPF协议中的链路状态广播(LSA)进行改进。
QoS状态更新模块主要是对LSA进行操作,如在链路状态数据库中添加LSA,更新LSA,删除LSA,查找LSA。
实施本发明的一种异构网络的QoS策略的实现方法与系统,具有以下有益效果:本发明通过使用结合了QoS模型、QoS映射以及QoS路由的QoS策略研究方案对异构网络信资源规划不合理、优先业务难以保障的问题进行了改善。从业务传送速率、延时等网络性能指标可以验证,本发明的技术方案取得了较好的效果,利用业务的QoS等级进行带宽通道预留,使延迟降低,速率增快,提高了业务的服务质量,同时达到了合理分配网络资源的效果。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明实例中一种针对异构网络QoS策略方案的整体结构图;
图2是本发明实例中QoS-RN架构示意图;
图3是本发明实例中三维QoS映射模型效果图;
图4是本发明实例中QoS映射流程图;
图5是本发明实例中OSPF扩展协议模块中路由预计算算法流程图;
图6是本发明实例中OSPF扩展协议模块中资源请求算法流程图;
图7是本发明实例中基于OPNET仿真的网络域仿真场景示意图;
图7中模块以英文名称显示,其中application definition是应用程序定义模;profile definition是性能定义模块;IP Config Attributes是IP配置属性模块QoSconfiguraton是QoS配置模块;
图8是本发明实例中基于OPNET仿真的协议转换模块示意图;
图9是本发明实例中基于OPNET仿真的节点域路由器模型示意图;
图10是本发明实例中基于OPNET仿真的OSPF改进协议示意图;
图11是本发明实例中未采用QoS策略时的仿真实验结果示意图;
图12是本发明实例中采用QoS策略时仿真实验结果示意图;
图11、图12中各有三条相对应实验结果曲线,从上往下排列:第一条曲线是视频业务包延时示意图,第二条曲线是接收端接收视频速率分布图,第三条曲线是发送端发送视频速率分布图;
图13是本发明实例中HTTP业务和Voice业务平均时延比较结果示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
请参阅图1,图1是本发明实例中一种针对异构网络QoS策略方案的整体结构图。
图1左侧是一个通用的QoS框架示意图,该模型通过统计各层的QoS信息来进行汇总,形成网络状态信息,网络状态信息由各层共同存储,并可各自访问,读取所需要的网络状态信息。当有QoS需求时,应用层能根据网络状态和业务需求的急切程度对数据进行压缩或包装处理;传输层可以根据当前的网络状况进行宏观调控,例如实现拥塞控制和拥塞避免;网络层可以利用QoS路由算法,选择合适的路由路径;MAC层则可通过增强退避机制来支持QoS,退避的间隔需根据网络当前状况和QoS要求进行动态调整;物理层可以实施速率、功率以及编码的自适应调整以满足应用的QoS参数需求。
图1右侧表明,本发明在网络层中应用QoS策略,主要体现在QoS映射和QoS路由两个方面。本发明在QoS映射方面提出三维映射模型,同时在OSPF协议的基础上进行改进,以实现QoS路由功能。OSPF扩展协议模块主要有两部分组成:路由计算模块和QoS状态更新模块。路由计算模块主要包括路由预计算和资源请求两个部分。
为了评测网络模型、QoS策略的有效性和可应用性,本发明采用OPNET软件进行仿真实验。首先从网络的整体架构出发,设计一种可对路由策略进行实验的异构网络,然后模拟路由算法和映射规则进行仿真,以便给出具体的效果示意图。
请参阅图2,图2是本发明实例中的QoS-RN架构示意图,在该结构中,以ATM网络和IP网络为例进行描述。ATM网络节点和IP网络节点之间的信息交换通过中继节点的物理层和数据链路层(ATM层、IP层)以及中继层实现,物理层和数据链路层在中继层中的上层协议是相同的。ATM网通过ATM通信协议和技术提供QoS,而基于IP的技术通过使用集成服务技术或差异化的服务方式,绕过IP提供最佳服务。该架构可以作为两种网络用于衔接通信协议的中继层从而具有封装信息的作用,通过建立一种通用的格式和语言,以交换有关QoS需求的信息,建立以此为基础的其他功能。
请参阅图3,图3是本发明实例中三维QoS映射模型效果图,以三个QoS参数构建三维空间坐标系,将网络内的应用业务指标通过三维坐标进行标注。
请参阅图4,图4是本发明实例中QoS映射流程图,包括以下步骤:
S401:将业务参数映射到三维映射模型中,得到业务坐标;
S402:将三维模型上的业务坐标映射到网络OoS类,若映射唯一,则确定OoS类别,映射结束;
S403:若映射不唯一,则进行OoS参数权值调整。若反馈信息表明业务需求得到满足,则调用第一次映射结果,映射结束;若反馈信息表明无法满足业务需求,则适当降低OoS参数的约束程度,重新确定OoS类别,映射结束。
请参阅图5,图5是本发明实例中OSPF扩展协议模块中路由预计算算法流程图,其具体步骤如下:
S501:在含有带宽分配链路状态广播数据包的路由器表项中寻找当前路由器ID,如果存在当前路由器ID,且存在下一跳路由器,则说明该路由器自身为中转路由,转入第二步,若不存在下一跳路由器,说明路由器自身为直连路由器,转入第三步;若不存在当前路由器ID,则输出路由表为空表。
S502:根据第一步所得的路由器ID,寻找该路由周边邻居,若存在有效邻居地址,则设为下一跳地址,否则将下一跳地址设为出口地址,并根据输入中的当前带宽请求广播数据包中的内容,在接口处预留带宽资源。
S503:当前路由器为直连路由器,在路由器的各个接口处寻找目的网络,将接口地址设为出口地址,并根据输入中的当前带宽请求广播数据包中的内容,在接口处预留带宽资源。
S504将源路由器ID、协议号、带宽、源地址、目的地址、目的路由器ID、目的端口等路由表选项写入路由表,算法结束。
请参阅图6,图6是本发明实例中OSPF扩展协议模块中资源请求算法流程图,其具体步骤如下:
输入为带宽响应链路状态广播数据包(LSA)设为S、网络LSA设为V、终端地址和业务所需带宽,输出为符合约束的路由路径。集合P为所求符合需求的路径点的集合,其中的每个元素为符合条件的一条路径,包括源路由器到终点路由器所经过的所有节点。操作过程如下:
S601:将P清空,把业务所在路由器C加入P,则路径为C→C
S602:遍历C周边节点,将新节点称为N,到达N的最短路径设为Pv,在S中寻找和节点N有关的信息,对于符合业务需求的每一条链接信息作如下操作:
①忽略所有带宽小于所需带宽的链接;
②如果是链接为直达路由,则将该路由节点设为S,若S不在P中,则将S加入P,相应的路由路径也变为了Pv+S,处理下一条信息;
③如果链接是末端网络接口,且在所连接网络中存在目的地址,则可得最短路径为Pv,若不是处理下一条信息;
④如果链接指向为转接网络,若在所连接网络中存在目的地址,则可得最短路径为Pv,终结算法。否则在当前路由域内的链路状态数据库中查找转接网络的网络LSA,将V中不存在于P中的节点R尽数加入P中,相应的最短路径则变为Pv+R,处理下一条信息。
S603:若没有符合业务需求的链接信息,则算法结束,P为空,即不存在符合QoS
约束的路由路径。
请参阅图7,图7是本发明实例中基于OPNET的网络域仿真场景示意图。网络域仿真仿真模型由两种网络组成,UMTS网和IP网络,业务类型为Voice,HTTP和video业务,根据三维映射模型,推导出三种业务到各自网络的映射,并在仿真中实现。
其中,web_server可提供HTTP服务支持,另外两个服务器则分别提供Voice和Video业务,GGSN为网关支持点,可以和多种不同的数据网络连接,SGSN为服务GPRS支持节点,是无线网络核心网分组域的重要组成部分,主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出等功能。RNC为无线网络控制器,是UTMS网络中的主要网元,是无线接入网络的主要部分。
业务对应的QoS分类采用三维映射方法所得映射表,如表1所示,其中UMTS网络对应UMTS分类,IP网络对应IP分类。
表1QoS映射分类表
UMTS | IP | |
Video | 会话 | 0 |
Voice | 会话 | 1 |
HTTP | 交互 | 3 |
请参阅图8,图8是本发明实例中基于OPNET的协议转换模块示意图,该节点实现了UMTS和IP网之间的转化,并且具有维护路由表,实现路由选择和分组转发的功能。
请参阅图9,图9是本发明实例中基于OPNET的节点域路由器模型示意图,图中实现从物理层接入,到mac层、进行ARP协议转换,并接入网络层。
请参阅图10,图10是本发明实例中基于OPNET的OSPF改进协议示意图。
请参阅图11、图12,图11是本发明实例中未采用QoS策略时的仿真实验结果示意图,图12是本发明实例中采用QoS策略时仿真实验结果示意图。图11、图12中,第一条曲线是视频业务包延时示意图,第二条曲线是接收端接收视频速率分布图,第三条曲线是发送端发送视频速率分布图。对比可知,采用QoS策略时,由于经过映射后Video业务等级为优先级,Video业务的延时明显降低,并且时延抖动变小,保障了Video业务的服务质量。
请参阅图13,图13是本发明实例中HTTP业务和Voice业务平均时延比较结果示意图。由图可知,HTTP业务和Voice业务随着网络负载的逐渐增大,延时均会逐渐变大,但由于Voice较HTTP业务优先级高,其网络延时不发生较大变化。采用本发明提供的QoS策略方案,可以使得业务进行过程中随着网络的负载情况进行动态调节,优先保证延时要求性高、优先级高的业务,有效保证服务质量不发生大波动的前提下,尽可能充分利用网络资源,保证各个业务的平稳运行。
区别于现有的技术,本发明的实例提供了一种结合QoS模型、QoS映射以及QoS路由的QoS策略研究方案,对异构网络信资源规划不合理、优先业务难以保障的问题进行了改善。从业务传送速率、延时等网络性能指标可以验证,本发明的技术方案取得了较好的效果,利用业务的QoS等级进行带宽通道预留,使延迟降低,速率增快,提高了业务的服务质量,同时达到了合理分配网络资源的效果。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (8)
1.一种异构网络QoS策略的实现方法,其特征在于,异构网络QoS策略采用QoS-RN架构,所述异构网络QoS策略体现在QoS映射和QoS路由两个方面;
所述QoS-RN架构包括第一类型异构网络节点、第二类型异构网络节点以及中继节点,中继节点连接在第一类型异构网络节点与第二类型异构网络节点之间,包括第一类型异构网络物理层、第一类型异构网络链路层、第二类型异构网络物理层、第二类型异构网络链路层以及中继层,第一类型异构网络物理层与第一类型异构网络节点的物理层连接,第一类型异构网络节点的物理层、第一类型异构网络物理层、第一类型异构网络链路层、中继层、第二类型异构网络链路层、第二类型异构网络物理层、第二类型异构网络节点的物理层依次连接;中继层采用通用的格式和语言交换第一类型异构网络链路层与第二类型异构网络链路层之间的Qos需求信息,
其中,第一类型异构网络链路层的Qos需求信息来源路径依次为:第一类型异构网络节点的链路层、第一类型异构网络节点的物理层、第一类型异构网络物理层、第一类型异构网络链路层;第二类型异构网络链路层的Qos需求信息来源路径依次为:第二类型异构网络节点的链路层、第二类型异构网络节点的物理层、第二类型异构网络物理层、第二类型异构网络链路层;
采用三维映射模型进行不同网络类型网络节点之间的数据映射:
所述三维映射模型根据业务等级制定关键参数,反映到统一的三维模型上,适用于异构网络中多种网络结合在一起时保证业务的服务质量,提供QoS服务,三维QoS映射模型从业务需求出发,根据当前网络特征选取三种具有代表性的QoS参数映射到模型上,再根据目的网络业务需求,将参数反映射到目的网络,使得不同网络间的QoS映射能够用独特的方式实现QoS解释,具体步骤如下:
S41、根据业务需求,选取三个颗粒度在预设范围内且区分度大于预设值的QoS约束参数;
S42、利用三个参数构建三维空间坐标系;
S43、不同的应用业务其相关参数不同,将网络内的应用业务性能指标通过三维坐标系进行标注;
采用下述方法实现所述QoS路由功能:
OSPF协议中的每个路由器都对应一个链路状态数据库;在OSPF的扩展协议中添加网络资源信息,使网络路由器的各链路状态数据库都可对网络资源状况进行维护和广播,当业务应用需要QoS保证时,核心节点路由器根据网络状况动态地建立一条满足QoS约束的通路,利用OSPF的只在有业务需求时采取进行QoS计算,当需求结束则释放通路;
OSPF扩展协议包括路由计算模块和QoS状态更新模块;
路由计算模块由核心路由器负责,用于通过存储有全网链路资源信息的数据库进行最短路径计算,找出符合约束的路径;路由计算模块包括路由预计算和资源请求路由计算;预计算通过链路状态数据库中的信息预先计算路由路径,产生路由表,减少业务产生后的路由器计算负载,而资源请求路由在当有业务QoS需求时才会进行,保留所需链路资源带宽,当需求取消或结束时中断,释放资源或链路带宽;
路由预计算算法用于根据网络内的可用带宽,预先计算所有符合QoS约束的路由路径,并且计算出到达目的地所需要的可用带宽,输入参数为带宽分配链路状态广播数据包、当前带宽请求广播数据包,输出为路由表;
资源请求路由算法用于根据业务需求,利用实时的链路状态信息,通过计算产生最佳路由;资源请求算法在有资源请求时进行算法计算,无请求时则按照预计算得到的路由表进行路由选择;
QoS状态更新模块用于建立和传播含有网络链路资源信息的数据包。
2.根据前权利要求1所述的异构网络QoS策略的实现方法,其特征在于,路由预计算算法具体包括:
S21、在含有带宽分配链路状态广播数据包的路由器表项中寻找当前路由器ID,如果存在当前路由器ID,且存在下一跳路由器,则说明该路由器自身为中转路由,转入第二步,若不存在下一跳路由器,说明路由器自身为直连路由器,转入第三步;若不存在当前路由器ID,则输出路由表为空表;
S22、根据S21所得的路由器ID,寻找该路由周边邻居,若存在有效邻居地址,则设为下一跳地址,否则将下一跳地址设为出口地址,并根据输入中的当前带宽请求广播数据包中的内容,在接口处预留带宽资源;
S23、当前路由器为直连路由器,在路由器的各个接口处寻找目的网络,将接口地址设为出口地址,并根据输入中的当前带宽请求广播数据包中的内容,在接口处预留带宽资源;
S24、将源路由器ID、协议号、带宽、源地址、目的地址、目的路由器ID、目的端口写入路由表,算法结束。
3.根据前权利要求1所述的异构网络QoS策略的实现方法,其特征在于,在资源请求路由算法中,输入为带宽响应链路状态广播数据包设为S、网络LSA设为V、终端地址和业务所需带宽,输出为符合约束的路由路径;集合P为所求符合需求的路径点的集合,其中的每个元素为符合条件的一条路径,包括源路由器到终点路由器所经过的所有节点;资源请求路由算法操作过程如下:
S31、将P清空,把业务所在路由器C加入P,则路径为C→C;
S32、遍历C周边节点,将新节点称为N,到达N的最短路径设为Pv,在S中寻找和节点N有关的信息,对于符合业务需求的每一条链接信息作如下操作:
①忽略所有带宽小于所需带宽的链接;
②如果是链接为直达路由,则将该路由节点设为S,若S不在P中,则将S加入P,相应的路由路径也变为了Pv+S,处理下一条信息;
③如果链接是末端网络接口,且在所连接网络中存在目的地址,则可得最短路径为Pv,若不是处理下一条信息;
④如果链接指向为转接网络,若在所连接网络中存在目的地址,则可得最短路径为Pv,终结算法,否则在当前路由域内的链路状态数据库中查找转接网络的网络LSA,将V中不存在于P中的节点R尽数加入P中,相应的最短路径则变为Pv+R,处理下一条信息;
S33、若没有符合业务需求的链接信息,则算法结束,P为空,即不存在符合QoS约束的路由路径。
4.根据前权利要求1所述的异构网络QoS策略的实现方法,其特征在于,利用三维映射模型进行QoS参数映射的过程如下:
S51、将业务参数映射到三维模型上,得到一个位置坐标范围,确定目标范围的中心点坐标并且分别异构网络中不同网络的QoS类的坐标范围进行比较,确定QoS类别;
S52、如果比较得到的结果差别不大,则确定业务所属QoS类别,如果二者差别较大,则根据业务QoS参数进行权重比较,使得QoS分类满足业务需求并得到唯一分类结果。
5.根据前权利要求1所述的异构网络QoS策略的实现方法,其特征在于,步骤S41中选取的三个约束参数为:时延、丢包率以及带宽;步骤S42中具体为:将宽带作为X轴,时延作为Y轴,丢包率作为Z轴。
6.根据前权利要求1所述的异构网络QoS策略的实现方法,其特征在于,所述第一类型异构网络节点的链路层以及第一类型异构网络链路层为ATM链路层,第一类型异构网络节点的物理层以及第一类型异构网络物理层为SDH物理层,所述第二类型异构网络节点的链路层以及第二类型异构网络链路层为IP链路层,第二类型异构网络节点的物理层以及第二类型异构网络物理层为以太网物理层。
7.根据前权利要求1所述的异构网络QoS策略的实现方法,其特征在于,QoS状态更新模块建立和传播含有网络链路资源信息的数据包是通过对LSA进行操作实现,包括在链路状态数据库中添加LSA、更新LSA、删除LSA、查找LSA中的至少一种。
8.一种异构网络QoS策略的实现系统,其特征在于,采用权利要求1-7任一项所述的实现方法进行异构网络QoS策略的实现。
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基于带宽和延时度量的QOSPF改进路由算法;张静 等;《北京邮电大学学报》;20070831;第30卷(第4期);全文 * |
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