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面向应用的智能动态QoS

http://www.gkong.com 2009-07-14 09:31 来源:中国计算机报

   传统QoS技术在当前网络多业务承载的情况下面临着困境,多链路给QoS部署与保障也带来了问题。必须借助深度流量识别技术,实现面向应用的智能动态QoS,才能实现更精细化的应用QoS管理与控制,提升网络价值。

  伴随网络技术和多媒体技术的飞速发展,IP网在承载传统WWW、FTP、E-mail等服务的基础上,还要全面承载OA、监控、网上实时交易、VoIP以及交互式多媒体通信等更为关键的业务,这使得原本快捷高效的网络面临着巨大的应用压力。网络QoS,就是在带宽受限的环境下,抑制低优先级应用,保证高优先级应用的带宽和时延,提升用户网络使用感受的一种技术。

  传统QoS面临的挑战

  经过多年的发展,QoS技术理论以及实现架构已经发展得非常完善,并且在各种网络设备上得到了充分的使用并取得了良好的应用效果。其中比较典型的应用有:集成服务(IntServ/RSVP)QoS模型、区分服务(DiffServ)QoS模型、多协议标签交换(MPLS)与流量工程(Traffic Engineering)等。但值得注意的是,深层识别应用并提供服务质量保证、多出口链路的统一服务质量保证,都是传统QoS技术面临的新课题,并且传统QoS技术也确实因此陷入了不小的困境,需要进一步推陈出新,才有可能满足多业务融合的高速网络中对关键业务服务质量的保障。

  在传统QoS模式中,所有的流量、IP报文或者MPLS报文都会先经过一个关键部件——分类器的处理,再进行后续的QoS评估调度处理。而分类器所完成的工作,就是根据事先通过命令行或者Web网管配置好的各种分类规则对报文进行判断归类,置上相应的类型标记。传统的CBWFQ(Class-based weighted fair queuing,基于类别的加权公平排队)分类规则包括:报文的输入接口、ACL(Access Control List,访问控制列表)定义的报文IP五元组特征、IP Precedence、DSCP、MPLS EXP等等。可以看到,这些规则只能通过报文的二至四层的特征定义一些无状态的应用。

  可以说,传统QoS过于单一、固定的识别手段,在网络应用极大丰富的今天,已经越来越无法分辨流量的本来面目,由此带来QoS处理效果的南辕北辙,不仅让用户也让设备提供商逐渐丧失了对QoS技术的信心。

  此外,由于单出口链路容易导致单点故障,一条链路的故障往往带来整网瘫痪,以及Internet的资源位于某一运营商网络中,单条链路跨ISP访问无法规避访问迟缓问题,以上两方面原因使得多出口部署成为趋势。

  因此企业往往会租用两个或多个运营商出口,即使是一个运营商的也会租用两条出口链路。链路资源具备后,网络设备如何合理运用多个运营商出口,既不造成资源浪费,又能保证很高的可靠性以及高优先级业务的QoS,是用户非常关注的需求。但遗憾的是,传统的出口网络设备在多出口QoS保障方面的表现实在难以令人满意。

  面向应用的QoS

  针对上述问题,面向应用的智能动态QoS技术应运而生,它可以实现智能链路选择,动态带宽调整,以及其他规则下的智能控制。

  智能动态QoS技术一举摆脱了传统QoS识别手段单一的窘境:变无状态单包识别为有状态流识别,变四层以下固定特征识别为直达七层的深层动态特征识别。用户在部署面向应用的QoS以后,网络的QoS保障不再是晦涩、机械地针对固定端口号的单个报文进行控制,而是有了友好的用户界面,让用户真正感觉可以直接对网络中实实在在的上层应用数据流进行控制。并且,通过厂商提供的后续帮助,甚至用户也可通过自行钻研、升级识别规则或者应用特征文件的方式,将设备的应用识别能力进一步提升。不论应用如何变化,基于应用的QoS机制总能洞悉其内在本质,在纷繁的数据流中,锁定特定应用的相关流量,从而给予精确的带宽、时延、抖动等QoS关键指标控制,保证整网关键业务平稳、高效运转。

  智能动态QoS技术融合了链路质量精确评估、业务状态精确探测、带宽实时监控、业务深度识别、流量实时监管、多出口拥塞管理等多项复杂技术,极大地保障了多出口场景下的链路高带宽利用率以及用户关键业务的使用体验,是名副其实的智能动态QoS。

  全新的应用体验

  用户原本认为简单增加出口链路即可完全满足网络扩容的需求。但是多出口网络模型中,简单粗暴的无状态选路方式,割裂的QoS调度策略,往往使得应用流量在多个出口上无法得到均衡。更为严重的是,错误的选路还可能导致应用断流等恶劣后果,从而使得多出口扩容方案大打折扣。

  而智能动态QoS技术部署以后,选路将转变为基于应用的有状态动态选路。首先,流量总能够准确无误地从最近的一条链路出去,从而带来最佳的应用响应时间,提高用户网络应用体验;其次,多个出口由独立工作变为接受带宽统一评估后再进行流量选路发送,每条链路的带宽资源均可以被最大限度地利用,保护了用户的投资;另外,通过对多出口统一叠加基于应用的深层识别和QoS调度,多个出口共同承载的关键应用QoS指标,如带宽、抖动、时延,也能被控制得准确无误,从而使速度大幅提升,用户可以真正感受到多出口、大带宽所带来的全新应用体验。

  QoS技术发展数十年,至今仍然方兴未艾。用户新需求也层出不穷,精细化、基于应用、动态自适应的QoS控制是目前QoS技术发展的总趋势。而网络设备的硬件技术发展,如多核处理器、可编程高速逻辑芯片的出现以及在网络设备上的使用,已经将曾经可望不可及的基于应用的智能动态QoS技术变为现实,并得到广泛应用。相信通过网络设备厂商的持续努力,用户通过上述QoS技术将可以在有限的链路带宽上,更加游刃有余地控制各种应用,从而实现网络的最大价值。

  

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