一點點學網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)(一)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)之網(wǎng)絡(luò)通信優(yōu)先級

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的使用讓通信成為可能，對于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，計算機相關(guān)專業(yè)的朋友應(yīng)該有所認識。為增進大家對網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的了解，本文將對網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中的網(wǎng)絡(luò)通信優(yōu)先級予以介紹。如果你對網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

網(wǎng)絡(luò)通信優(yōu)先級在概念上很簡單：重要網(wǎng)絡(luò)通信獲得高于次要網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)先權(quán)。但這引出了一系列有趣的問題。例如,什么樣的通信應(yīng)當優(yōu)先處理?誰來定義優(yōu)先級?人們是花錢購買優(yōu)先級,還是基于通信類型(例如,實時語音這種對延遲敏感的通信)來獲取優(yōu)先級?對于因特網(wǎng)通信,在哪里設(shè)置優(yōu)先級(是基于數(shù)據(jù)分組中客戶被預分配的標記設(shè)置在入口處,還是由在服務(wù)等級協(xié)議中定義的服務(wù)提供商策略來設(shè)置)?

優(yōu)先級也稱為CoS(服務(wù)類別),因為通信被分成高、中、低(金、銀、銅)這樣的類別;優(yōu)先級越低,數(shù)據(jù)分組就越“易于丟棄”。 CoS 是依據(jù)應(yīng)用程序類型(語音、視頻、email、文件傳輸、事務(wù)處理等)、用戶類型(VIP 或普通用戶)或其它分類途徑等，對數(shù)據(jù)包進行分類和劃分優(yōu)先級的方法?！暗谝患墶眱?yōu)先級標志分配于數(shù)據(jù)應(yīng)用程序——如關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)事務(wù)，或視頻或語音傳輸，轉(zhuǎn)變快速，低優(yōu)先級標志分配于時間敏感較低的流量，如電子郵件和Web通信。當網(wǎng)絡(luò)繁忙時,屬于最低類別的數(shù)據(jù)分組最先丟棄。

優(yōu)先級/CoS不應(yīng)當與QoS混淆起來,它是QoS的一個子集。包裹投遞業(yè)務(wù)可用來提供類比。人們可以為某包裹請求優(yōu)先投遞,投遞公司有包括不同級別的優(yōu)先級(明天、兩天等),不過,優(yōu)先順序并不保證包裹會準時到達目的地,它可能僅僅意味著投遞公司先于其他包裹處理該包裹。為提供有保證的投遞,各種不同的規(guī)程、安排和投遞機制必須到位。例如，F(xiàn)ederal Express(聯(lián)邦快遞)具有它自己的飛機機群和汽車車隊,以及電腦化的包裹跟蹤系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)QoS包含一整套的帶寬分配和服務(wù)提供技術(shù),這些技術(shù)以保證的服務(wù)級別投遞數(shù)據(jù)分組。真正完全支持QoS的只有ATM(異步傳輸模式)網(wǎng)絡(luò)。RSVP(資源預留協(xié)議)是一種IETF為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)定義的QoS策略。RSVP 允許通信雙方的主機請求特殊質(zhì)量服務(wù)以確保質(zhì)量的流體數(shù)據(jù)傳輸。(RSVP)路由器使用 RSVP 發(fā)送服務(wù)質(zhì)量(QOS)請求給所有結(jié)點(沿著流路徑)并建立和維持這種狀態(tài)以提供請求服務(wù)。它不只是一種優(yōu)先級和CoS策略。RSVP支持對特定通信流的帶寬分配和預留。RSVP 只在單方向上進行預留請求，因此，盡管相同的應(yīng)用程序，進程同時可能既擔當發(fā)送者也擔當接受者。但 RSVP 對發(fā)送者與接受者是不同對待的。有人曾認為RSVP難以在因特網(wǎng)上實現(xiàn),而許多企業(yè)已認識到了它的用途。MPLS(多協(xié)議標記交換)是另一種QoS策略,它是為在因特網(wǎng)上的服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)間工作而設(shè)計的。

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級方案的問題在于,當通信繁忙時,較低優(yōu)先級的通信可能無限期擱置,除非有足夠的帶寬來處理最高的負載級別。即使是高優(yōu)先級的通信,也可能因通信負載過重而擱置。一種解決方案是對網(wǎng)絡(luò)超量供應(yīng)。倘若現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)裝備的成本相對較低,這不失為一種合理的選擇。

當通信負載升高時,將開始填充路由器緩沖區(qū),這將增加延遲。如果緩沖區(qū)溢出,則丟棄數(shù)據(jù)分組。當緩沖區(qū)開始填充時,可以借助優(yōu)先級方案來轉(zhuǎn)發(fā)相對其他通信具有較高優(yōu)先級和對延遲更敏感的通信。這要求對通信進行分類(CoS)并移入具有適當服務(wù)等級的隊列中。讀者可以想象一個輸入端口,它對通信進行分類,或讀取數(shù)據(jù)分組中的現(xiàn)有標記來確定類別,然后將數(shù)據(jù)分組移到一個隊列堆棧中,棧頂具有最高優(yōu)先級。隨著通信負載增加,堆棧最頂端的數(shù)據(jù)分組首先享受服務(wù)。

在多協(xié)議路由器中已使用優(yōu)先級來賦予某些協(xié)議相對于其他協(xié)議較高的優(yōu)先級。例如,SNA(系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu))通信將因不即時投遞而超時,而造成的重傳則會降低網(wǎng)絡(luò)的性能。這樣的協(xié)議應(yīng)當享有高優(yōu)先級。這里概述幾種其他優(yōu)先級/CoS方案:

?MAC層優(yōu)先級 在共享LAN環(huán)境(例如以太網(wǎng))中,多個站可能會爭奪對網(wǎng)絡(luò)的訪問。訪問基于“先來先服務(wù)”的原則。有時,在兩個站同時嘗試訪問的情況下,兩個站則都退出訪問,然后等待超時后再進行下一次嘗試。對于只有一個站連接到交換機端口的交換以太網(wǎng)來說,這種情況很少發(fā)生?，F(xiàn)在,已經(jīng)開發(fā)出許多供應(yīng)商專用的以太網(wǎng)優(yōu)先級方案。在令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)使用的一種優(yōu)先級機制中,在令牌中設(shè)置一個保留位來指示優(yōu)先級。

?VLAN標記和802.1P在設(shè)定VLAN時，您需要理解何時使用非標記VLAN，何時使用標記VLAN。IEEE802.1Q幀標記方案定義一種向IEEE MAC層幀中插入標記的方法,該標記用于定義虛擬LAN中的成員身份。802.1Q兼容的數(shù)據(jù)包攜帶額外的信息，交換機可以決定端口屬于哪個VLAN。如果一個幀攜帶了額外的數(shù)據(jù)，這就被成為“標記過的”(tagged)。標記中的三個位可定義八種不同的優(yōu)先級別。位設(shè)置的作用在于,它作為一種標記,向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供信號,指明幀應(yīng)當接收的服務(wù)類別。

?網(wǎng)絡(luò)層優(yōu)先級IP數(shù)據(jù)分組標題中有一個稱為ToS (服務(wù)類型)的字段。該字段最近已被重新定義,以在IETF的區(qū)分服務(wù)( Diff-Serv)策略中使用。Diff-Serv是一個相對較新的IETF工作組，它定義了一種更具擴展性的實現(xiàn) IP QoS的方法。Diff-Serv尤其適用于運營商網(wǎng)絡(luò)。它對數(shù)據(jù)分組進行分類和標記,這樣,它們在沿著路由的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處接收特定的逐跳轉(zhuǎn)發(fā)。ToS位基于策略信息進行一次性設(shè)置,然后由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備讀取。因為IP是一種網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議,所以Diff-Serv跨網(wǎng)絡(luò)工作,包括支持這種服務(wù)的運營商和服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)。因此,Diff-Serv將支持因特網(wǎng)、外聯(lián)網(wǎng)和內(nèi)聯(lián)網(wǎng)上的CoS。

優(yōu)先級設(shè)置的位置可以有以下幾種。最符合邏輯的位置是在終端用戶的系統(tǒng)中運行的應(yīng)用程序。但應(yīng)用程序可能并不支持那么多可用的方案,因此邊緣交換機可能需要通過檢查數(shù)據(jù)分組的內(nèi)容來推斷幀或數(shù)據(jù)分組的優(yōu)先級?，F(xiàn)在,使用所謂的基于策略的“多層交換機”可以很容易地完成這個工作;而策略就是在具有相同屬性的被管理對象上實施全局管理的操作。

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