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1、SLIDE 1多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术多媒体不但要解决单机上的问题，也要解多媒体不但要解决单机上的问题，也要解决多媒体网络通信问题。多媒体信息的传决多媒体网络通信问题。多媒体信息的传输对网络基础设施提出了较高的要求输对网络基础设施提出了较高的要求学习重点：学习重点：分布式多媒体应用对通信网络的需分布式多媒体应用对通信网络的需求求多媒体通信的服务质量多媒体通信的服务质量QOSQOS多媒体通信网络环境多媒体通信网络环境多媒体通信协议多媒体通信协议School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 2多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术计算机网络：计算
2、机网络：通过通信线路将多台通过通信线路将多台地理上分散的独立工作的计算机互联地理上分散的独立工作的计算机互联起来，以达到通信和共享资源的目的，起来，以达到通信和共享资源的目的，这样一个松散耦合的系统就叫计算机这样一个松散耦合的系统就叫计算机网络网络。多媒体网络：多媒体网络：将多台地理上分散的将多台地理上分散的具有处理多媒体功能的计算机和终端具有处理多媒体功能的计算机和终端通过高速通信线路互联起来，以达到通过高速通信线路互联起来，以达到多媒体通信和共享多媒体资源的网络多媒体通信和共享多媒体资源的网络。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 3多媒体
3、网络发展：多媒体网络发展：(1)1980年年 1990年年，局局 域域 网网(10Mbps)，以以Ethernet、Novell、Token Ring为为代代表表，传传输输线线路路以以双双绞绞线线和和同同轴轴电电缆缆为为主主，传传送送的的信信息息媒媒体体以以正正文文为为主主。广广域域网网Internet传传送送正正文文，提提供供文文件件和和Email服务。服务。(2)1990年年2000年年，高高速速局局域域网网(100Mbps)，窄窄带带ISDN光光纤纤网网络络，提提供供浏浏览览、图图形形、声声音音、电电子邮件和静止图像传送。子邮件和静止图像传送。(3)2000年年2010年年，B-ISDN
4、，宽宽带带IP，高高速速光光纤纤网络，网络，提供视频图像传输和实时多媒体服务。提供视频图像传输和实时多媒体服务。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 4多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术分布式多媒体应用的通信需求分布式多媒体应用的通信需求多媒体数据流的基本特征多媒体数据流的基本特征1.1.比特率的可变性比特率的可变性2.2.时间依赖性时间依赖性3.3.信道的对称性信道的对称性多媒体通信的性能需求多媒体通信的性能需求多媒体通信对网络环境要求较高，除多媒体通信对网络环境要求较高，除了传输速率，还有其他一些关键性的了传输速率，还有其他一些关键性的网
5、络性能参数网络性能参数School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 5多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术1.1.吞吐量：是指有效的网络带宽，定义吞吐量：是指有效的网络带宽，定义成物理链路的传输速率减去各种传输成物理链路的传输速率减去各种传输开销。开销。网络的吞吐量随时间变化而变化网络的吞吐量随时间变化而变化影响网络吞吐量的因素有网络故障，网络影响网络吞吐量的因素有网络故障，网络拥塞，瓶颈，缓冲区容量和流量控制等。拥塞，瓶颈，缓冲区容量和流量控制等。2.2.可靠性需求可靠性需求容错率（容错率（error rateerror rate）是一重要的性能指是
6、一重要的性能指标，反映网络传输的可靠性，用三种方法标，反映网络传输的可靠性，用三种方法定义：定义：School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 6多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术位差错率，定义为出错的位数与所传输的位差错率，定义为出错的位数与所传输的总位数之比总位数之比帧差错率，定义为出错的帧数与所传输的帧差错率，定义为出错的帧数与所传输的总帧数之比总帧数之比分组差错率，定义为出错的分组数与所传分组差错率，定义为出错的分组数与所传输的总分组数之比输的总分组数之比分别用于不同的网络协议层次上计算差分别用于不同的网络协议层次上计算差错率。错率。音频比视
7、频的可靠性要求要高一些，这音频比视频的可靠性要求要高一些，这是因为人类的听觉比视觉更敏感一些，是因为人类的听觉比视觉更敏感一些，容忍的程度要相对低一些。容忍的程度要相对低一些。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 7多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术3.3.延迟需求：讨论端到端延迟问题，是指延迟需求：讨论端到端延迟问题，是指发送端发送一个分组，到接收端正确的发送端发送一个分组，到接收端正确的接收到该分组所经历的时间。其中包含接收到该分组所经历的时间。其中包含下面的延迟时间下面的延迟时间:传播延迟传播延迟 传输延迟传输延迟 网络延迟网络延迟 接
8、口延迟接口延迟网络的单程传输延时应在网络的单程传输延时应在100500ms，一般一般250ms；交互式多媒体应用，系统对用户指令响应交互式多媒体应用，系统对用户指令响应12s延迟抖动延迟抖动是指是指网络传输延时的变化量网络传输延时的变化量，即，即端到端延迟的最大值与最小值之差。端到端延迟的最大值与最小值之差。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 8多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术理想情况端到端延迟是一个恒定值理想情况端到端延迟是一个恒定值（零抖动），但是由于网络故障，传（零抖动），但是由于网络故障，传输错误以及网络拥塞等延迟抖动总是输错误以
9、及网络拥塞等延迟抖动总是不能避免的。不能避免的。在接受端设置足够的缓冲区容量可以在接受端设置足够的缓冲区容量可以缓和延迟和延迟抖动问题。缓和延迟和延迟抖动问题。4.4.多点通信的需求多点通信的需求:除了点对点通信外，还需支持：除了点对点通信外，还需支持：广播（广播（BroadcastBroadcast）：）：是把相同的数据是把相同的数据传送到其他所有站点传送到其他所有站点School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 9多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术多播：即当群体中的一多播：即当群体中的一 个成员传送数个成员传送数据时，群体中的每一个成员都收到该份
10、据时，群体中的每一个成员都收到该份数据，而不属于这个群体成员的则不能数据，而不属于这个群体成员的则不能收到该数据，使用的是组地址，是网络收到该数据，使用的是组地址，是网络上与多个站点相关的多目的地址。上与多个站点相关的多目的地址。5.5.同步需求：多媒体技术需要同时处理声同步需求：多媒体技术需要同时处理声音、文字、图像等多种媒体信息，在多音、文字、图像等多种媒体信息，在多媒体系统所处理的信息中，各个媒体都媒体系统所处理的信息中，各个媒体都与时间有着或多或少的关系。例如：语与时间有着或多或少的关系。例如：语音是时间的函数，声音和视频图像要求音是时间的函数，声音和视频图像要求实时处理同步进行，使得
11、声音和视频具实时处理同步进行，使得声音和视频具有协同性有协同性School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 10多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术多媒体通信的两种类型：多媒体通信的两种类型：流内同步：是保持单个媒体流内部时流内同步：是保持单个媒体流内部时间关系，即按照一定的延迟和抖动约间关系，即按照一定的延迟和抖动约束传送媒体分组流，以满足感观上的束传送媒体分组流，以满足感观上的需要需要流间同步：是不同媒体间的同步，当流间同步：是不同媒体间的同步，当音频和视频以及其他数据流经过不同音频和视频以及其他数据流经过不同的路径或不同信源传送过来时，需要的路径
12、或不同信源传送过来时，需要在目的地对媒体进行同步，才能达到在目的地对媒体进行同步，才能达到媒体的正确表现。媒体的正确表现。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 11多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术多媒体通信的服务质量多媒体通信的服务质量服务质量（服务质量（QoS,QualityQoS,Quality of Service of Service）：）：用于说明网络服务的用于说明网络服务的“好坏好坏”程度。程度。在开放系统互连模型在开放系统互连模型OSIOSI中，用一组中，用一组QoSQoS参参数来描述传输速率和可靠性等特性数来描述传输速率和可
13、靠性等特性不同的分布式多媒体应用对网络性能的要不同的分布式多媒体应用对网络性能的要求不同，对网络能提供的服务质量的期望求不同，对网络能提供的服务质量的期望值也不同，可以用统一的值也不同，可以用统一的QoSQoS参数来描述参数来描述这种不同的期望值这种不同的期望值School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 12多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术QoSQoS的基本概念的基本概念QoSQoS参数：用一组网络性能参数来表示，参数：用一组网络性能参数来表示，典型的有吞吐量，延迟，延迟抖动和可典型的有吞吐量，延迟，延迟抖动和可靠性，即靠性，即QoS=QoS=吞
14、吐量，差错率，端到吞吐量，差错率，端到端延迟，延迟抖动端延迟，延迟抖动 不同的多媒体应用系统，不同的多媒体应用系统，QoSQoS参数集的参数集的定义方法可能是不同的，如下图所示的定义方法可能是不同的，如下图所示的五种类型的五种类型的QOSQOS参数参数School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 13多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术分类方法分类方法举例参数举例参数按性能分按性能分端到端延迟，比特率等端到端延迟，比特率等按格式分按格式分视频分辨率，帧率，存储格式，视频分辨率，帧率，存储格式，压缩方法等压缩方法等按同步分按同步分音频和视频序列起始点之间
15、的音频和视频序列起始点之间的实滞实滞按费用分按费用分连接和数据传输的费用和版权连接和数据传输的费用和版权费费按用户可接受性分按用户可接受性分 主观视觉和听觉质量主观视觉和听觉质量School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 14多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术对于交互式多媒体应用来说，对延迟有严格对于交互式多媒体应用来说，对延迟有严格的限制，不能超过人所能容忍的限度。否则的限制，不能超过人所能容忍的限度。否则会严重影响对语言和图像的理解和识别会严重影响对语言和图像的理解和识别。多媒体对象多媒体对象最大延迟最大延迟/msms最大延迟最大延迟抖动抖动/
16、msms平均吞吐平均吞吐量量Mb/sMb/s可接受的比可接受的比特差错率特差错率语音语音0.250.2510100.0640.0641010-1-1视频（视频（TVTV）0.250.2510101001001010-2-2压缩视频压缩视频0.250.251 12 210101010-6-6数据数据1 1-1 11001000 0实时数据实时数据0.001-10.001-1-10100 0图像图像1 1-2 210101010-9-9School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 15多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术用户根据应用的需求来定义所需要的用户
17、根据应用的需求来定义所需要的QoSQoS参数，系统根据当前的可用资源容参数，系统根据当前的可用资源容量来判断是否满足应用的量来判断是否满足应用的QoSQoS需要。经需要。经过协商达成一致的过协商达成一致的QoSQoS参数值在数据传参数值在数据传输过程中得到基本保证。输过程中得到基本保证。压缩编码对压缩编码对QoSQoS参数的影响参数的影响对于视频编码，如果只采用帧内压缩编对于视频编码，如果只采用帧内压缩编码，可以采取丢帧的方法允许码，可以采取丢帧的方法允许QoSQoS变化，变化，还可以利用各种显示抖动算法，通过降还可以利用各种显示抖动算法，通过降低显示质量来保证原帧率不变。低显示质量来保证原帧
18、率不变。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 16多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术如果采用帧间和帧内编码，如如果采用帧间和帧内编码，如MPEGMPEG编码，编码，则可以通过建立不同的优先级来发送视则可以通过建立不同的优先级来发送视频的频的I,PI,P和和B B帧，达到调节帧，达到调节QoSQoS的目的。其的目的。其中中I I帧包含帧内编码，具有最高的优先级帧包含帧内编码，具有最高的优先级别，以保证获得良好的别，以保证获得良好的QoSQoS服务。服务。还可以利用分层压缩法将重要信息，如还可以利用分层压缩法将重要信息，如运动矢量，运动矢量，DC
19、TDCT的低频分量或基本的信息，的低频分量或基本的信息，用高质量的信道传输，标以高优先级别。用高质量的信道传输，标以高优先级别。当信道拥塞时，扔掉低优先级的分组，当信道拥塞时，扔掉低优先级的分组，接受端仍然可以从主要的信息中回复一接受端仍然可以从主要的信息中回复一定质量的图像。定质量的图像。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 17 QoSQoS参数的体系结构参数的体系结构在分布式多媒体应用中通常采用层次化在分布式多媒体应用中通常采用层次化的的QoSQoS参数体系结构参数体系结构对等层之间表现为对等协商关系，双方对等层之间表现为对等协商关系，双
20、方按照承诺的按照承诺的QoSQoS参数提供服务；同一方参数提供服务；同一方的不同层之间表现为一种映射关系的不同层之间表现为一种映射关系不同的应用系统中，不同的应用系统中，QoSQoS参数集的定义参数集的定义方法不同，通常使用吞吐量，差错率，方法不同，通常使用吞吐量，差错率，端到端延迟，延迟抖动端到端延迟，延迟抖动等网络性能参数等网络性能参数来定义来定义QoSQoSSchool of ManagementTianjin UniversitySLIDE 18多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术应用层：面向端用户，采用直观，形象的表达描应用层：面向端用户，采用直观，形象的表达描述不同的述不同的QoS
21、,QoS,供用户选择供用户选择传输层：须由支持传输层：须由支持QoSQoS的传输层协议提供可选择和的传输层协议提供可选择和定义的定义的QoSQoS参数参数网络层：通过支持网络层：通过支持QoSQoS的网络层协议提供可选择和的网络层协议提供可选择和定义的定义的QoSQoS参数参数,如如RSVPRSVP和和STST网络协议网络协议数据链路层：实现对物理介质的访问控制能力，数据链路层：实现对物理介质的访问控制能力，与网络类型有关。如与网络类型有关。如ATMATM网络能构较充分的支持网络能构较充分的支持QoSQoS应用层应用层QoSQoS传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层QoS参数体系结构S
22、chool of ManagementTianjin UniversitySLIDE 19多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术QoSQoS的管理的管理1.1.QoSQoS服务的分类服务的分类在数据传输过程中，网络应该履行所承诺的在数据传输过程中，网络应该履行所承诺的QoSQoS参数服务，但是由于网络负载是动态变参数服务，但是由于网络负载是动态变化的，会引起化的，会引起QoSQoS的动态波动，结果如何主的动态波动，结果如何主要取决于要取决于QoSQoS类型类型确定型确定型QoSQoS：即必须履行所承诺的即必须履行所承诺的QoSQoS参数服务参数服务统计型统计型QoSQoS：即对承诺的即对承诺的Q
23、oSQoS运行在一定范围内运行在一定范围内波动，而且不会造成不良后果波动，而且不会造成不良后果尽力型尽力型QoSQoS：最佳效果传输，网络不提供任何最佳效果传输，网络不提供任何QoSQoS保证，网络性能随负载的增加而明显下保证，网络性能随负载的增加而明显下降降School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 20多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术2.2.QoSQoS管理机制管理机制为了标准化为了标准化QoSQoS参数定义，国际组织提供了参数定义，国际组织提供了以系列相关的协议以系列相关的协议,如如IEEE 802.1p,IEEE 802.1p,资源保资源
24、保留协议留协议RSVPRSVP和区分服务和区分服务DiffServDiffServ 以及以及ATMATM等，都是从不同网络协议层提供等，都是从不同网络协议层提供QoSQoS定义，定义，分类和保证机制分类和保证机制QoSQoS管理机制应该提供的管理机制应该提供的QoSQoS管理特性如下：管理特性如下：QoSQoS管理是可配置的管理是可配置的 QoSQoS管理是可协商的管理是可协商的 QoSQoS管理是动态的管理是动态的School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 21多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术 QoSQoS管理是端到端的管理是端到端的 QoSQ
25、oS管理应是层次化的管理应是层次化的多媒体通信网络环境多媒体通信网络环境一些传统的网络技术不适合作为多媒体一些传统的网络技术不适合作为多媒体的传送载体的传送载体,从多媒体数据传输的要求，从多媒体数据传输的要求，讨论一下几种高速网络技术讨论一下几种高速网络技术:10BASE-T以太网以太网1978年提出，传输速率为年提出，传输速率为10Mbps，最大站间距离为最大站间距离为1500米，米，可通过可通过中继器扩展网络覆盖范围，速度有限，不中继器扩展网络覆盖范围，速度有限，不能完全适应多媒体通信实时性要求和媒体能完全适应多媒体通信实时性要求和媒体种类变换的要求，但对静态媒体的传输效种类变换的要求，但
26、对静态媒体的传输效果还可以。果还可以。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 22多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术100BASE-T快快速速以以太太网网是是由由快快速速以以太太网网联联盟盟开开发发的的100Mbps高高速速以以太太网网，组组成成的的LAN较较好好地地支支持持多多媒媒体体通通信信，IEEE已已将将100BASE-T确定为确定为IEEE 802.3u标准。标准。千千兆兆以以太太网网联联盟盟开开发发的的1000Mbps以以太太网网技技术术，已已作作为为IEEE 802.3z和和802.3ab标标准准，千千兆兆以以太太网网技技术术显显
27、著著地地提提高高了了网网络络的的可可用用带带宽宽，可可用用在任何规模的局域网的通信中。在任何规模的局域网的通信中。但但以以太太网网没没有有提提供供QoS的的支支持持，这这对对多多媒媒体体通通信来说是一种缺陷。信来说是一种缺陷。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 23多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术重发器重发器重发器重发器服务器服务器以太网构成School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 24多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术FDDI(光纤分布式数据接口光纤分布式数据接口)FDDI实际上是以光纤为
28、传输媒介的、速率为实际上是以光纤为传输媒介的、速率为100Mbps的令牌环局域网的的令牌环局域网的ANSI标准。标准。IEEE已将已将FDDI确定为确定为IEEE 802.8标准。标准。它既可用于主机与外围设备之间、各主机之间它既可用于主机与外围设备之间、各主机之间的互连，的互连，又可作为主干网，实现了多个又可作为主干网，实现了多个LAN连连接。接。FDDI是一种提供面向连接传输服务的高速局域是一种提供面向连接传输服务的高速局域网，固定分配通信信道带宽。网，固定分配通信信道带宽。16个面向连接服个面向连接服务，每个务，每个6.144Mbps。由于它专用于数据传输，由于它专用于数据传输，不能为不
29、同媒体选择不能为不同媒体选择不同协议、不能动态分配带宽，不同协议、不能动态分配带宽，所以对多媒体所以对多媒体通信支持有局限性。通信支持有局限性。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 25多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术节点机节点机PABXCTVCTV数据交换机数据交换机2MbpsTELTELFAXFAX2Mbps会议电视会议电视FDDI以太网以太网以太网以太网以太网以太网FDDI结构及应用School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 26多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术综合业务数字网（综合业务数
30、字网（ISDNISDN）是以提供端到是以提供端到端连接的电话网端连接的电话网IDNIDN为基础发展而成的为基础发展而成的通信网，通信网，用以支持电话及非话的多种用以支持电话及非话的多种业务。业务。它能提供具有等时性的、高达它能提供具有等时性的、高达2Mbps的的信道带宽，是目前交互式广域多媒体通信道带宽，是目前交互式广域多媒体通信中用得最多的。信中用得最多的。B-ISDN的宽带业务常指其传输速率超过的宽带业务常指其传输速率超过一次群速率的业务，一次群速率的业务，B-ISDN中交换主中交换主要是高速分组交换、高速电路交换、异要是高速分组交换、高速电路交换、异步传输模式步传输模式(ATM)和光交换
31、技术。和光交换技术。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 27多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术基于分组交换的异步传输模基于分组交换的异步传输模（Asynchronous Transfer mode,ATM）ATM网为多媒体流提供了足够的带宽。常规负网为多媒体流提供了足够的带宽。常规负载下的延迟和延迟抖动已相当小，它还提供多载下的延迟和延迟抖动已相当小，它还提供多站点方式。因此站点方式。因此ATM是符合前述多媒体需求的是符合前述多媒体需求的一种较好网络技术。最近几年来，一种较好网络技术。最近几年来，ATM商品商品(路由器等）有很大的发展路由器
32、等）有很大的发展多媒体通信协议多媒体通信协议随着分布多媒体广泛应用，对网络支持多媒体随着分布多媒体广泛应用，对网络支持多媒体通信的能力提出越来越高的要求，原来的协议通信的能力提出越来越高的要求，原来的协议显示出明显的不足显示出明显的不足近几年来提出一些基于近几年来提出一些基于TCP/IP的多媒体通信协的多媒体通信协议议School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 28多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术IP v6IP v6协议协议与与IPv4兼容兼容.128位的地址空间位的地址空间.“流标志符流标志符”用以鉴别属于同一流的所有用以鉴别属于同一流的所有组
33、块，可以确定优先级等组块，可以确定优先级等,IP层使用流标志层使用流标志来进行资源预留和来进行资源预留和QoS承诺承诺改进的多站点寻址方案。改进的多站点寻址方案。用于完整性及数据加密性的机制。用于完整性及数据加密性的机制。IP v6IP v6通过优先级和流标志符字段提供通过优先级和流标志符字段提供QoSQoS支持机制，同时要求数据传输路径上的各支持机制，同时要求数据传输路径上的各个路由器也应具备个路由器也应具备QoSQoS支持能力。支持能力。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 29多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术 RSVP协议协议（Res
34、ource reSerVation Protocol）是一种基于网络资源保留的多媒体通信协是一种基于网络资源保留的多媒体通信协议，通过建立连接，位特定议，通过建立连接，位特定的媒体保留资源，提供的媒体保留资源，提供QoS服务。服务。RSVP允许应用程序为它们的数据流保留带允许应用程序为它们的数据流保留带宽。主机根据数据流的特性使用这个协议向网络宽。主机根据数据流的特性使用这个协议向网络请求保留一个特定量的带宽，路由器也使用请求保留一个特定量的带宽，路由器也使用RSVP转发带宽请求。为执行转发带宽请求。为执行RSVP，在接收端、在接收端、发送端和路由器中都必须要有执行发送端和路由器中都必须要有执
35、行RSVP的软件。的软件。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 30多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术RSVPRSVP的的2 2个主要特征是：个主要特征是：保留组播树的带宽，单播是一特殊情保留组播树的带宽，单播是一特殊情况；况；接收端驱动，即接收端启动和维护资接收端驱动，即接收端启动和维护资源的保留源的保留实现实现RSVPRSVP的关键技术是路由器对的关键技术是路由器对RSVPRSVP的支持能力，包括路由器的的支持能力，包括路由器的QoSQoS编码编码方案，资源调度策略，可提供的方案，资源调度策略，可提供的RSVPRSVP连接数量等。连接数量
36、等。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 31多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术RESVRESV消息沿着消息沿着PATHPATH消息的反向路径到达源消息的反向路径到达源端端,在沿途路由器上预留资源在沿途路由器上预留资源PathPath报文报文ResvResv报文：对发送者的保留请求给予确认，报文：对发送者的保留请求给予确认，并与到达同一端口的其他并与到达同一端口的其他ResvResv报文合并，再报文合并，再传送给上游路由器，直至到达发送者传送给上游路由器，直至到达发送者School of ManagementTianjin Universit
37、ySLIDE 32多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术当当应用需要应用需要QoS保证的服务时保证的服务时，发送端要向接收发送端要向接收端发送一个称之为路径的组播包说明所要求的服端发送一个称之为路径的组播包说明所要求的服务类型和业务流特点务类型和业务流特点，沿途的路由器将路径消息沿途的路由器将路径消息逐段传递至接收端逐段传递至接收端，接收端返回一个称之为预留接收端返回一个称之为预留的消息来请求资源的消息来请求资源，在此消息中给出接收端所要在此消息中给出接收端所要求的服务质量。求的服务质量。网络在回传这消息时，沿途的每个路由器可接受网络在回传这消息时，沿途的每个路由器可接受或拒绝预留消息的请求。如
38、果拒绝，则返回一个或拒绝预留消息的请求。如果拒绝，则返回一个错误给接收端，呼叫被终止，如果接受，则为该错误给接收端，呼叫被终止，如果接受，则为该业务流分配带宽资源，并将该流的状态信息记录业务流分配带宽资源，并将该流的状态信息记录下来。下来。另外，在组播中由各终端声明自己所要求的服务另外，在组播中由各终端声明自己所要求的服务质量，比由发送端来向网络提出质量，比由发送端来向网络提出QoS要求更为合要求更为合理一些理一些。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 33多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术由于由于RSVP实现起来比较复杂，实现起来比较复杂，
39、IETF建议另一建议另一种种QoS的保障机制即的保障机制即区分服务区分服务(DS)。DS通过通过IP数据报中的服务类型域来区别服务类数据报中的服务类型域来区别服务类型型，在在IPv4中中，位于报头中该域可由用户设定。位于报头中该域可由用户设定。DS中服务类型域称为中服务类型域称为DS域，根据域，根据DS域的不同域的不同类型，将数据报以不同的方式传递，这便是区类型，将数据报以不同的方式传递，这便是区分服务概念的由来分服务概念的由来，其实际上是一种相对优先其实际上是一种相对优先级的服务。级的服务。DS域中可定义的服务有域中可定义的服务有：低延时低抖动的最高服务低延时低抖动的最高服务；比尽力服务有更
40、高可靠性的确保服务；比尽力服务有更高可靠性的确保服务；具有金、银、铜具有金、银、铜3种质量的奥林匹克服务种质量的奥林匹克服务。School of ManagementTianjin UniversitySLIDE 34多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术用户要获得区分服务须先与用户要获得区分服务须先与ISP协商取得服务水协商取得服务水平协定平协定(SLA)，规定给用户的服务等级和每个等规定给用户的服务等级和每个等级所允许的流量。级所允许的流量。SLA可是静态或动态的。静态可是静态或动态的。静态SLA是用户和是用户和ISP协商好的，在一定期限有效的协定，用户在此期协商好的，在一定期限有效的协定，
41、用户在此期间可随时享受区分服务，而动态间可随时享受区分服务，而动态SLA是用户需要是用户需要区分服务时，通过信令协议区分服务时，通过信令协议(如如RSVP)建立起来建立起来的。当的。当SLA建立之后，用户对数据报的建立之后，用户对数据报的DS域进行域进行标示，边界路由器根据这种标示，边界路由器根据这种SLA对这些报文进行对这些报文进行分类和处理。分类和处理。如果链路上有的路由器不支持区分服务，它会忽如果链路上有的路由器不支持区分服务，它会忽视数据报中视数据报中DS域的内容而给予尽力服务。由于域的内容而给予尽力服务。由于支持区分服务的路由器对确保服务的包会给予应支持区分服务的路由器对确保服务的包会给予应有的服务，因此从整体性能上，用户得到了比尽有的服务，因此从整体性能上，用户得到了比尽力服务更好的服务力服务更好的服务。School of ManagementTianjin University