网络服务质量技术分析与研究

崔升广

（辽宁省交通高等专科学校 辽宁沈阳 110122）

网络服务质量技术分析与研究

崔升广

（辽宁省交通高等专科学校 辽宁沈阳 110122）

随着网络技术的不断发展，人们对网络质量的要求也越来越高，信息化需求已从单纯的数据信息向交互式多媒体信息发展，本文主要研究网络服务质量技术，对网络服务质量技术的主要排列方式先入先出排队方式、优先权排队方式、自定义排队方式、加权公平排队方式以及基于类的加权公平排队方式进行了分析与研究。

服务质量 信息化 交互式 多媒体

引言

随着Internet在全球的迅速发展和社会信息化程度的提高，人们对网络质量的要求也越来越高，信息化需求已从单纯的数据信息向交互式多媒体信息发展，带宽延迟、抖动敏感的且实时性强的语音、图象和其他的重要数据越来越多地在网上传输，一方面使得网络资源得到了极大的丰富；另一方面，由于数据、语音、图像等业务在延时、吞吐量或丢失率等方面有不同的要求，这就要求网络应能根据用户的要求分配和调度资源。因此，传统所采用的“尽力而为”转发机制，已经不能满足用户的要求， 服务质量应运而生，这也就引入了如何保证网络服务质量的问题。[1]

一、服务质量技术概述

服务质量，即QoS（Quality of Service）。是用来评估服务方满足客户需求的能力，是指一个网络能够利用各种各样的基础技术，向指定的网络通信提供更好的服务的能力。计算机网络服务质量的提高，直接影响着计算机使用者的满意程度，影响着计算机网络的发展。因此，我们应当对计算机网络的服务质量的提高给予高度的重视。相关工作人员应当加大研究力度，从全面出发，综合考虑计算机网络的实际情况，从而选择最佳方案，切实提高网络速度，提高信息共享率，满足计算机网络使用者的需求，简单地说，就是针对各种不同需求，提供不同的网络服务质量，对实时性强，重要的数据报文提供更好的服务质量，优先处理;而对于实时性不强，一般的普通数据报文，则提供较低的处理优先级。在因特网中，为了提高网络服务质量，引入QoS机制，用QoS评估网络投递分组的能力，我们通常所说的QoS，是对分组投递过程中为延迟、抖动、丢包等核心需求提供支持的服务能力的评估，可以说提供QoS能力将是对未来IP 网络的基本要求。[2]

二、服务质量技术排队方式

1．先入先出排队方式（FIFO）

先入先出排队方式不需要通信优先权以及分类的概念。使用FIFO时，数据包发送出接口的顺序依赖于数据包抵达这个接口的顺序。对于高带宽的接口，FIFO方式是缺省的排队方式，不需要特殊的配置。

FIFO是一种较为简单的服务规则，仅仅提供了一条排队队列，数据包按照接收到的先后顺序发送。FIFO不能提供延迟或速率保证，不能对共享同一链路的业务流进行隔离，因而不能公平地对待共享同一链路的业务流。

FIFO 方式不对数据包进行裁决，数据包到达的顺序决定了对网络带宽和资源的占用，因此一些恶性应用或者攻击将占用所有的网络资源并严重影响关键业务。

2．优先权排队方式（PQ）

优先权排队方式属于某个通信优先权等级的数据包可以比所有优先权等级低的数据包先发送出去，以保证优先权级别高的数据包能够及时地发送出去。PQ队列用来为重要的网络数据提供严格的优先级别，可根据网络协议（如IP 协议）、数据流入的接口报文长短、源地址/目的地址等，灵活地指定优先次序，确保了在应用PQ 的网络节点上最重要的网络数据能够得到最快速的处理。

3．自定义排队方式（CQ）

自定义排队方式对于每一种不同类型的通信种类来说，带宽是按照比例来分配的，用户可以根据数据报文的重要程度，来为不同类型的报文划分不同比例的带宽，确保关键数据报文的通过，CQ排队方式还允许用户指定从队列中抽取出来的字节或者数据包的总数。对于速度比较慢的接口来说，这种功能是非常有用的，在CQ排队方式中，需要进行配置。[3]

4．加权公平排队方式（WFQ）

加权公平排队方式提供了动态的、公平的排队方式，它基于权重来划分通信队列的带宽。WFQ可以保证，所有的通信都能够根据它的权重而受到公平的对待。WFQ可以保证某些苛刻的应用（比如一些要求及时响应的交互式或者事务处理的应用）能够得到令人满意的响应时间。WFQ对流量进行分类的依据有源地址、目的地址、源端口、目的端口号及协议的类型等。对于带宽为2.048Mbps或者更低的串行接口来说，WFQ 是默认使用的。当没有配置其他排队策略的时候，所有其他接口都默认使用FIFO 排队方式，在WFQ排队方式中，需要进行简单配置。

5．基于类的加权公平排队方式（CBWFQ）

基于类的加权公平排队方式是对标准WFQ功能的扩展。与WFQ一样，CBWFQ提供了动态的、公平的排队方式，它基于权重来划分通信队列的带宽。与WFQ不同的地方在于它与WFQ的分类规则以及权重计算方式不同。WFQ对流量进行分类的依据有源地址、目的地址、源端口、目的端口号及协议的类型等;而CBWFQ 对网络数据流进行分类依据的是用户自定义的分类规则。WFQ对网络数据包权重是按照固定的规则（譬如IP包依据ToS域计算权重）;而CBWFQ是按照用户自定义的带宽分配来计算权重的，并由此来实现通信队列带宽的按比例分配。CBWF实现了网络数据流分类与带宽分配的即时可控。CBWFQ可用来实现用户自定义的带宽分配，它可用确保不同类型的网络数据流获得指定比例的带宽分配，在CBWFQ 排队方式中，需要进行配置。

结语

优化计算机网络的服务质量应当遵循优化原则，服务质量技术的部署是十分灵活的，不同的应用场景往往使用不同技术的组合来对关键业务进行通信质量的保证，切实提高计算机网络资源的使用效率，并没有一个固定的模式，目前随着各种应用的出现，服务质量已成为组网中必须要考虑的一个重要因素，同时服务质量技术也必须继续发展以适应不断变化的应用通讯要求，当然部署了合理的服务质量并不表示通信就一定不会出现异常，网络攻击的存在，特别是内部的攻击对网络的破坏是服务质量无法保证和避免的，所以要想真正使关键业务得到通信质量的保证，也必须加强网络应用的管理力度，但服务质量作为通信质量保证的技术基础，地位还是无可替代的。

[1] 唐柳. IP网络的QoS研究[D]. 广西大学 2005

[2] 曾向阳. IP QoS研究与关键技术仿真[D]. 电子科技大学 2005

[3] 董世强. 网络服务质量（QoS）控制的研究[D]. 山东大学2005