[发明专利]一种保障多类型业务服务质量的网络系统及方法

权利要求书

1.一种保障多类型业务服务质量的网络系统，包括：发送和接收业务数据包的源端主机和终端主机，以及承担数据传输与转发的边缘路由器和核心路由器；其特征在于：所述系统中，

源端主机，增设业务感知模块和预标记模块，前者用于对发送的业务数据包进行感知，以供后者在网络层封装业务数据包时，根据感知信息将业务数据包预先标记为不同语义优先级后发送；

边缘路由器，增设接纳控制器和一类或多类业务代理，前者用于将接收的业务数据包的语义优先级映射为网络优先级，并将不同网络优先级的数据包分配到处理相应优先级业务的业务代理；后者种类取决于该系统支持的网络优先级的等级数，每类业务代理负责处理一类优先级业务，且各个边缘路由器与核心路由器中的同类业务代理相互连接而组成各自的虚拟拓扑结构，每个虚拟拓扑结构设有各自独立的路由表，以供不同网络优先级的业务数据包分别在各自相应的虚拟拓扑结构中进行路由；转发业务数据包的核心路由器只增设一类或多类业务代理，其功能与边缘路由器相同。

2.一种采用权利要求1所述的网络系统保障多类型业务服务质量的方法，其特征在于：源端主机按照应用层语义区分业务数据包的语义优先级，并在网络层封装时进行相应的预标记；当业务数据包到达区分服务DiffServ网络时，入口边缘路由器根据设定策略将每个数据包分组的预标记的语义优先级映射为网络优先级，再根据其网络优先级选择包括对传统尽力而为业务数据包执行逐跳转发和对有QoS保障的高优先级业务数据包计算最佳路由的不同路由策略：边缘路由器和核心路由器还分别收集业务数据包上下文信息，根据业务数据包的网络优先级和当前网络资源选择相应的业务代理和路由策略将其发送给终端主机。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法包括下列操作步骤：

(1)源端主机运用跨层方法对发送的业务数据包区分其会话优先级，并在网络层封装时，分别预标记为相应的不同语义优先级；

(2)业务数据包到达DiffServ网络边缘时，入口边缘路由器根据预标记的语义优先级与其标记策略，重新映射为不同的网络优先级；

(3)边缘路由器的接纳控制器根据当前的网络资源，将不同网络优先级的业务数据包分发到处理相应优先级业务的业务代理构成的虚拟拓扑中，并由各路由器计算各个虚拟拓扑中的每条虚拟链路的虚拟链路权值，用于选路计算；

(4)边缘路由器和核心路由器的各类业务代理按照其虚拟拓扑结构采取相应方式处理与转发业务数据包。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)进一步包括以下操作内容：

(11)源端主机分析业务数据包，区分该业务数据包中的各个分组的重要性和类型，根据每个分组的类型、重要性、对业务QoS的贡献和各个分组之间的依赖关系，将数据包每个分组划分为多个重要性顺序递减的不同语义优先级；

(12)在网络层封装业务数据包时，源端主机对每个分组的业务类别及其语义优先级进行预标记：采用IP分组包头中差分服务码点DSCP字段中预留给类别选择CS的逐跳行为PHB的标记值标识业务类别，即用DSCP的前三位标识业务类别；后三位采用语义优先级索引PI值标识每个分组的语义优先级，且该语义优先级索引PI值的序号与语义优先级的等级序号是一致的。

5.根据权利要求3所述的网络路由方法，其特征在于：所述步骤(2)中，DiffServ网络的入口边缘路由器根据映射关系与其标记策略，对源端主机为每个分组做的语义优先级预标记值进行重置；所述映射关系与其标记策略是：每个语义优先级都映射到唯一的一个网络优先级，或者是多个相邻级别的语义优先级都映射为同一个网络优先级；且随着语义优先级的级别递增，其映射的网络优先级的级别、即网络优先级索引PI的数值是非递减的。