[发明专利]一种基于ipv6的QoS连接准入方法

说明书

技术领域

本发明属于网络通信技术领域，涉及一种点对点的网络通信技术，特别涉及适合于大规模网络的QoS连接准入方法。

背景技术

Internet自20世纪六十年代出现以来蓬勃发展，近年来更以惊人速度增长-联网主机量每年翻一番，web站点每半年翻一番。同时随着计算机、通信、娱乐业的不断交叉融合和多媒体技术的飞速发展，Internet上多媒体应用层出不穷，多媒体信息的数量与日俱增。随着IPTV新型应用的蓬勃发展，不仅使Internet上数据传输量大大增加，而且改变了流量的性质，Internet已逐步由单一的数据传输网向数据、语音、图像等多媒体信息的综合传输网演化。

Internet中现有的传输模式仍为单一的尽力而为(Best-effort)服务，在这种服务模型下，所有的业务流被一视同仁的公平竞争网络资源，路由器对所有的数据包都采用先来先处理的工作方式，它尽最大努力将数据包传输到目的地，但对数据包的可靠性，延迟等不能提供任何保证，这些业务适合FTP，WWW，Email等业务。但对于那些对带宽、延迟、延迟抖动等有特殊要求的应用来说现有的尽力而为服务显然是不够的。尽管由于网络技术的发展，网络带宽和网络速度都得到了极大的提高。但网络上的数据传输量也以相同的速度增长，甚至超过了网络发展的速度。

现有的Internet网络协议IPv4对此越来越显得力不从心：IP地址资源越来越紧张，路由表越来越庞大，路由速度越来越慢等。虽然各方面都在研究一些补救的方法，如用地址翻译(NAT)来缓解IP地址的紧张，用无类域间路由选择(CIDR)来改善路由性能等，但这些方法并不能完全解决其先天的不足。基于此，下一代网络协议IPv6应运而生。IPv6作为下一代Internet的网络层协议，不仅比IPv4提供了更大的地址空间，更好的IP层安全，而且增加了对服务质量的支持，特别是对实时通信的支持。

目前，在高速网络中按照用户请求提供QoS控制是一个普遍的要求，也是Internet发展的重要挑战。多媒体信息传输与管理的QoS控制技术作为下一代网络的核心技术之一，是当前计算机网络研究与开发中的热点问题。然而由于网络基础设施的庞杂性，实现端到端的QoS并非易事。网络QoS控制涉及到构成网络的每一个节点和元素，从网络链路与协议，到路由器、交换机、服务器的硬件、软件体系结构。计算机网络发展至今，以成为一个庞大的非线性复杂系统：系统的规模和用户数量巨大而且仍在不断的增长，异质异构网络不断融合发展；网络协议体系庞杂，垂直方向上呈现出多样化的层次结构，而水平方向上又以地域和功能为标准进一步形成分布且多级的架构；在业务性质上表现为多种业务的集成域综合，业务量突发性日渐明显，且不同业务要求不同的QoS保证；网络节点间、节点与数据分组间由于协议产生的非线性作用以及用户之间的合作与竞争，使网络行为呈现出相当的复杂性并且难以预测。因此要真正实现针对各类用户提供端到端QoS保证，仍有很长的路要走。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够有效为下一代互联网提供有带宽参数要求的QoS连接请求的解决方案。

本发明的技术解决方案是，在至少存在两个具有路由承载功能的通信设备组成的数据通信网络中，分别使用如下所述的本发明运行方案。数据通信网的拓扑可以是分布式网络或环形网络。网络传输媒介可以使用包括光纤、数字微波、普通同轴电缆、双绞线等多种。通信网络的物理层和数据链路层可以使用多种接口，以支持用户的不同接入方式。本发明的技术方案工作在网络层。由于本发明所使用的模型及控制算法对网内设备的处理器、内存资源的占用比较小，因此在低档路由器甚至软路由设备均可以使用。

本发明是一种基于ipv6的QoS连接准入机制。该方法使用现有的硬件路由设备为基础，适用于路由器和具有软路由功能的设备。

本发明的技术方案包括以下步骤：

1，由路由设备运行本方案的程序，根据本发明设计的流接纳机制，在每一个路由器节点追踪其出路流聚集速率并进行本地接纳控制决定。在此过程中，核心路由器不需要维持每流状态。

2，由路由设备运行本方案的程序，本发明设计的流量模型能够准确地描述网络的实际状态，有效地描述了网络中分层结构和区域特性。对于本发明设计的本地接纳控制算法其成果总结如下：

(1)该算法不受分组丢失以及部分预留失败的影响。