第7章多媒体通信服务质量与管理 第7章多媒体通信服务质量与管理 7.1引言 72QoS参数体系结构 73QoS管理机制 74QoS管理协议 7.50oS管理模型和实现机制 BACK
第 7 章 多媒体通信服务质量与管理 第 7 章 多媒体通信服务质量与管理 7.1 引言 7.2 QoS参数体系结构 7.3 QoS管理机制 7.4 QoS管理协议 7.5 QoS管理模型和实现机制
第7章多媒体通信服务质量与管理 71引言 服务质量( Quality of service,QoS)是一种抽象概念,用于说 明网络服务的“良好”程度。由于不同的应用对网络性能的要求 不同,对网络所提供的服务质量期望值也不同。这种期望值可以 用一种统一的QoS概念来描述。在不同应用系统中,QoS参数集的 定义方法可能是不同的,经常使用吞吐量、差错率、端到端延迟、 延迟抖动等网络性能参数来定义QoS。对连续媒体传输来说,端 到端延迟和延迟抖动是两个关键的性能参数。多媒体应用,特别 是交互式多媒体应用对延迟有严格的限制,不能超过人所能容忍 的极限,否则将会严重地影响服务质量。同样,延迟抖动也必须维 持在严格的界限内,否则将会严重地影响人对语音和图像信息的 别
第 7 章 多媒体通信服务质量与管理 7.1 引 言 服务质量（Quality of Service, QoS）是一种抽象概念, 用于说 明网络服务的“良好”程度。由于不同的应用对网络性能的要求 不同, 对网络所提供的服务质量期望值也不同。这种期望值可以 用一种统一的QoS概念来描述。在不同应用系统中, QoS参数集的 定义方法可能是不同的, 经常使用吞吐量、差错率、端到端延迟、 延迟抖动等网络性能参数来定义QoS。对连续媒体传输来说, 端 到端延迟和延迟抖动是两个关键的性能参数。多媒体应用, 特别 是交互式多媒体应用对延迟有严格的限制, 不能超过人所能容忍 的极限, 否则将会严重地影响服务质量。同样, 延迟抖动也必须维 持在严格的界限内, 否则将会严重地影响人对语音和图像信息的 识别
第7章多媒体通信服务质量与管理 72QoS参数体系结构 应用层 传输层 网络层 数据链路层 图7.1QoS参数体系结构
第 7 章 多媒体通信服务质量与管理 7.2 QoS参数体系结构 图 7.1 QoS参数体系结构 应用层 Q O S 传输层 网络层 数据链路层
第7章多媒体通信服务质量与管理 1.应用层 表71一个视频QoS分级的例子 QoS级视频帧传输速率(帧/秒)分辨率/%主观评价损害程度 25~30 65~100 很好 细微 15~24 50~64 可察觉 6~14 35~49 好般 可忍受 3~5 20~34 较差很难忍受 1~2 差 不可忍受
第 7 章 多媒体通信服务质量与管理 1. 应用层 表 7.1 一个视频QoS分级的例子 QoS级 视频帧传输速率/(帧/秒) 分辨率/% 主观评价 损害程度 5 25～30 65～100 很好 细微 4 15～24 50～64 好 可察觉 3 6～14 35～49 一般 可忍受 2 3～5 20～34 较差 很难忍受 1 1～2 1～9 差 不可忍受
第7章多媒体通信服务质量与管理 2.传输层 传输层协议主要提供端到端的、面向连接的数据传输服务 通常,这种面向连接的服务能够保证数据传输的正确性和顺序性, 但以较大的网络带宽和延迟开销为代价。传输层QoS必须由支 持QoS的传输层协议提供可选择和定义的QoS参数。传输层QoS 参数主要有:吞吐量、端到端延迟、端到端延迟抖动、分组差错 率和传输优先级等。 国际标准化组织(SO在1986年颁布的 IISO/OSI8072标准中 明确地定义了传输层QoS参数
第 7 章 多媒体通信服务质量与管理 2. 传输层协议主要提供端到端的、 面向连接的数据传输服务。 通常, 这种面向连接的服务能够保证数据传输的正确性和顺序性, 但以较大的网络带宽和延迟开销为代价。 传输层QoS必须由支 持QoS的传输层协议提供可选择和定义的QoS参数。 传输层QoS 参数主要有: 吞吐量、端到端延迟、端到端延迟抖动、分组差错 率和传输优先级等。 国际标准化组织(ISO)在1986年颁布的ISO/OSI 8072标准中 明确地定义了传输层QoS参数:
第7章多媒体通信服务质量与管理 建立连接延迟:用户发出连接请求到接收到连接确认之间 的时间间隔。 建立连接失败率:在最大建立连接延迟内不能建立连接的 可能性。 吞吐量:每秒接收的用户数据字节数 传输延迟:发送方发岀数据到接收方接收到该数据所经历 的时间间隔。 固有差错率:在取样时间段内丢失和出错的信息数占总信 息数的比率
第 7 章 多媒体通信服务质量与管理 ·建立连接延迟: 用户发出连接请求到接收到连接确认之间 的时间间隔。 ·建立连接失败率: 在最大建立连接延迟内不能建立连接的 可能性。 ·吞吐量: 每秒接收的用户数据字节数。 ·传输延迟: 发送方发出数据到接收方接收到该数据所经历 的时间间隔。 ·固有差错率: 在取样时间段内丢失和出错的信息数占总信 息数的比率
第7章多媒体通信服务质量与管理 传输失败率:在数据传输阶段因各种原因所造成失败的信 息占总信息数的比率。 释放连接延迟:一方发出释放请求到对方执行释放之间的 时间间隔 保护:用于说明建立安全连接需求的参数,如没有窃听或修 改 优先级:规定在该连接上传输的优先级。 弹性:用于说明传输层自动终结的可能性
第 7 章 多媒体通信服务质量与管理 ·传输失败率: 在数据传输阶段因各种原因所造成失败的信 息占总信息数的比率。 ·释放连接延迟: 一方发出释放请求到对方执行释放之间的 时间间隔。 ·保护: 用于说明建立安全连接需求的参数, 如没有窃听或修 改。 ·优先级: 规定在该连接上传输的优先级。 ·弹性: 用于说明传输层自动终结的可能性
第7章多媒体通信服务质量与管理 3.网络层 网络层协议主要提供路由选择和数据报转发服务。通常, 这种服务是无连接的,通过中间点(路由器)的“存储-转发” 机制来实现。在数据报转发过程中,路由器将会产生延迟(如 排队等待转发)、延迟抖动(选择不同的路由)、分组丢失及 差错等。网络层QoS同样也要由支持QoS的网络层协议提供可 选择和定义的QoS参数,如吞吐量、延迟、延迟抖动、分组丢失 率和差错率等
第 7 章 多媒体通信服务质量与管理 3. 网络层协议主要提供路由选择和数据报转发服务。通常, 这种服务是无连接的, 通过中间点（路由器）的“存储-转发” 机制来实现。 在数据报转发过程中, 路由器将会产生延迟（如 排队等待转发）、延迟抖动（选择不同的路由）、分组丢失及 差错等。 网络层QoS同样也要由支持QoS的网络层协议提供可 选择和定义的QoS参数, 如吞吐量、延迟、延迟抖动、分组丢失 率和差错率等
第7章多媒体通信服务质量与管理 网络层协议主要是P协议,其中PV6可以通过报头中优先 级和流标识字段支持QoS。一些连接型网络层协议,如RSVP和 STI等可以较好地支持QoS,其QoS参数通过保证服务(GS)和被 控负载服务(CLS)两个QoS类来定义。它们都要求路由器也必须 具有相应的支持能力,为所承诺的QoS保留资源(如带宽、缓 冲区等)
第 7 章 多媒体通信服务质量与管理 网络层协议主要是IP协议, 其中IP v6可以通过报头中优先 级和流标识字段支持QoS。 一些连接型网络层协议, 如RSVP和 STⅡ等可以较好地支持QoS, 其QoS参数通过保证服务(GS)和被 控负载服务(CLS)两个QoS类来定义。它们都要求路由器也必须 具有相应的支持能力, 为所承诺的QoS保留资源（如带宽、 缓 冲区等）
第7章多媒体通信服务质量与管理 4.数据链路层 数据链路层协议主要实现对物理介质的访问控制功能,也就 是解决如何利用介质传输数据问题,与网络类型密切相关,并不 是所有网络都支持QoS,即使支持QoS的网络其支持程度也不尽 相同。各种 Ethernet都不支持QoS。 Token Ring、FDI和 100VG- AnyLAN等是通过介质访问优先级定义QoS参数的。 ATM网络能够较充分地支持QoS,它是一种面向连接的网络,在建 立虚连接时可以使用一组QoS参数来定义QoS
第 7 章 多媒体通信服务质量与管理 4. 数据链路层协议主要实现对物理介质的访问控制功能, 也就 是解决如何利用介质传输数据问题, 与网络类型密切相关, 并不 是所有网络都支持QoS, 即使支持QoS的网络其支持程度也不尽 相同。 各种Ethernet都不支持QoS。 Token Ring、 FDDI和 100VG-AnyLAN等是通过介质访问优先级定义QoS参数的。 ATM网络能够较充分地支持QoS, 它是一种面向连接的网络, 在建 立虚连接时可以使用一组QoS参数来定义QoS