一方面，大家都在呼喚QoS，同時(shí)業(yè)界也出現(xiàn)了很多QoS的研究成果；
而另一方面，QoS在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用卻很少。QoS給人的感覺像是扶不起的阿斗。
QoS已經(jīng)喊了十多年了，學(xué)術(shù)界關(guān)于QoS的論文也稱得上汗牛充棟了，設(shè)備商們的路由器產(chǎn)品介紹里幾乎無一例外都有“支持QoS”一項(xiàng)。但是，目前的現(xiàn)實(shí)卻是，全世界范圍內(nèi)沒幾個(gè)實(shí)際運(yùn)營的IP網(wǎng)使用了QoS。而且大會(huì)小會(huì)上，QoS依然是專家們口中的關(guān)鍵詞。QoS已經(jīng)成為IP融合的技術(shù)瓶頸，成為運(yùn)營商鋪設(shè)電信IP網(wǎng)的心腹大患，成為網(wǎng)絡(luò)走向NGN道路的攔路虎，成為3G隱憂。業(yè)界為QoS做了這么多的努力，出了那么多成果，為什么還會(huì)出現(xiàn)目前這種尷尬的局面呢？IP QoS好像是扶不起的阿斗。QoS，你怎么還不行？帶著這個(gè)問題，筆者走訪了一些這方面的專家，期待得到答案。
技術(shù)其實(shí)還不成熟
截至目前，在IP協(xié)議上實(shí)現(xiàn)QoS，歸根結(jié)底有兩種思想。這兩種思想已經(jīng)被IETF作為兩種QoS體系以協(xié)議的形式定義下來：一種是IntServ，一種是DiffServ。IntServ借用傳統(tǒng)電路交換思想，在基于IP的呼叫兩端,先通過信令建立一條虛連接鏈路，然后呼叫雙方的報(bào)文都經(jīng)此鏈路傳遞，從而達(dá)到保證傳輸質(zhì)量的目的。IntServ基本思想在于以資源預(yù)留的方式實(shí)現(xiàn)QoS保障。而DiffServ則是傳統(tǒng)路由思想的延伸，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。它把流經(jīng)路由器的數(shù)據(jù)包按照一定的優(yōu)先級(jí)分類，然后按照優(yōu)先級(jí)順序?qū)?shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至下一跳路由器。
這兩種思想各有千秋，也各有弊端。IntServ試圖全盤照搬電路交換思想，為每一路呼叫都建立一條虛鏈路。相應(yīng)地，網(wǎng)上的路由器需要為每條鏈路維護(hù)一個(gè)狀態(tài)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大到一定程度時(shí)，維護(hù)鏈路狀態(tài)的工作將使核心網(wǎng)路由器不堪重負(fù)。這種方式使IP網(wǎng)絡(luò)良好的可擴(kuò)展性優(yōu)點(diǎn)大打折扣。而且，每次呼叫前都必須進(jìn)行的信令傳遞過程也很耗費(fèi)帶寬。IntServ的這兩個(gè)缺點(diǎn)在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)條件下幾乎是致命的，因此學(xué)術(shù)界目前研究的重點(diǎn)大部分都集中在DiffServ上。而DiffServ的問題在于，它只著眼于網(wǎng)絡(luò)中的單個(gè)路由器，缺乏全網(wǎng)觀念。它只為進(jìn)入當(dāng)前路由器的報(bào)文設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)，而并不關(guān)心此報(bào)文即將到達(dá)的下一跳路由器的狀態(tài)如何。在網(wǎng)絡(luò)沒有擁塞時(shí)，不同優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包按部就班發(fā)送，沒有問題。而一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞，即使采用DiffServ，報(bào)文無論優(yōu)先級(jí)多高，一樣會(huì)被阻塞。因此，DiffServ被稱作軟QoS。
DiffServ能夠生效的前提是網(wǎng)絡(luò)不會(huì)出現(xiàn)擁塞。如何避免網(wǎng)絡(luò)擁塞？Internet架構(gòu)中有另一個(gè)研究分支——流量工程（Traffic Engineering，TE）定位此問題。將MPLS TE和DiffServ結(jié)合是目前大家比較看好的DiffServ研究方向。但是否有效，還有待驗(yàn)證。
隨著研究的深入，人們漸漸意識(shí)到，只靠目前存在的某一個(gè)QoS體系是無法全部解決IP QoS問題的，應(yīng)該將IntServ和DiffServ二者思想結(jié)合，既有由動(dòng)態(tài)信令機(jī)制帶來的靈活性，又有按業(yè)務(wù)進(jìn)行流分類的簡(jiǎn)單性。然后，再輔以流量工程以及改進(jìn)傳統(tǒng)最短路徑路由方式的技術(shù)。這樣的方案才是完美的。但是截至目前，多數(shù)將這些技術(shù)結(jié)合在一起的方案還沒有標(biāo)準(zhǔn)化。
部署其實(shí)并不簡(jiǎn)單
上面提到的IntServ、DiffServ、以及MPLS TE，其實(shí)很多設(shè)備商的路由器都已支持，但現(xiàn)實(shí)情況卻是這些功能往往被束之高閣。這些名詞只是設(shè)備商銷售產(chǎn)品的宣傳口號(hào)，只是運(yùn)營商的有備無患。為何會(huì)出現(xiàn)這種情況呢？QoS是個(gè)全網(wǎng)的概念，是個(gè)端到端的概念。一路呼叫的QoS保證不是單靠鏈路上某一個(gè)路由器就能單獨(dú)完成的，它是鏈路上所有節(jié)點(diǎn)傾力合作的結(jié)果。這就涉及到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的改進(jìn)問題。
目前，針對(duì)QoS的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)工作已有很多組織在做，包括Internet2、ETSI、MSF、PacketCable以及3GPP等。大家的總體思路基本一致：在承載層上專為QoS引入一控制層；控制層通過信令指示邊緣路由器動(dòng)態(tài)分配資源，建立SLA；在核心路由器使用DiffServ+MPLS TE實(shí)現(xiàn)有效的QoS。見圖。
在此架構(gòu)中，呼叫發(fā)起端先向Softswitch發(fā)送業(yè)務(wù)申請(qǐng)；Softswitch將此呼叫的業(yè)務(wù)類型通知Bandwidth Manager；Bandwidth Manager根據(jù)獲得信息通知邊緣路由器制訂報(bào)文的DiffServ分類規(guī)則；然后，有QoS保證的呼叫就可以開始了。
這個(gè)架構(gòu)的好處在于，將QoS的控制功能從承載層分離，減少了路由器的負(fù)擔(dān)。對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)更改小，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中路由器的功能。在與軟交換結(jié)合后，這個(gè)架構(gòu)可以做到對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的報(bào)文流按業(yè)務(wù)識(shí)別，從而也解決了電信級(jí)IP網(wǎng)的收費(fèi)問題。
值得一提的是，國內(nèi)業(yè)界也在積極研究QoS的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)問題，并積極參與標(biāo)準(zhǔn)制訂工作。今年7月，中國電信和華為公司聯(lián)合向ITU-T提交了兩篇相關(guān)文稿：D351《一種電信級(jí)的QoS方案框架——IP骨干網(wǎng)》，和D350《一種電信級(jí)的QoS方案框架——IP接入網(wǎng)》。這兩篇文稿分別定義了在IP骨干網(wǎng)和IP接入網(wǎng)中實(shí)施電信級(jí)QoS技術(shù)的框架、結(jié)構(gòu)和需求。兩篇文稿的內(nèi)容已被接受并加入到Y(jié).qosar和Y.123.qos兩篇標(biāo)準(zhǔn)草案中。
但是，我們必須說，由于這是一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營環(huán)境，各類接口的標(biāo)準(zhǔn)化工作尚待進(jìn)一步細(xì)化。而且，如何實(shí)現(xiàn)不同組織制訂的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的互通，以及如何降低升級(jí)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的成本，都是部署QoS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時(shí)不得不面對(duì)的問題。
需求其實(shí)并不緊迫
一直以來，業(yè)內(nèi)就盛傳所謂“假IP電話”，即運(yùn)營商將自己剩余的傳統(tǒng)電話網(wǎng)帶寬按照IP電話的價(jià)格賣給老百姓。對(duì)于老百姓來說是好事，花了IP電話的錢，享受了傳統(tǒng)電話的質(zhì)量，何樂而不為呢。不過，這也從側(cè)面反應(yīng)出個(gè)問題：一些運(yùn)營商的電路交換業(yè)務(wù)還是供大于求！至少到目前為止是這樣。語音業(yè)務(wù)向來是運(yùn)營商收入的大頭，“既然既有的資源已經(jīng)足夠滿足需求了，我們?yōu)槭裁催�要再耗費(fèi)人力物力去搞什么IP電話呢？對(duì)于一項(xiàng)前途未卜的技術(shù)，即使要搞，也應(yīng)該等其它最急需的運(yùn)營商試驗(yàn)完了，我們?cè)俨戎麄兊募绨蛲细忝�。何苦冒這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)？”運(yùn)營商們會(huì)這么想。這種邏輯其實(shí)很正常。
而且，就算是開通IP電話，“現(xiàn)在的DWDM技術(shù)如此發(fā)達(dá)，核心網(wǎng)帶寬達(dá)到幾十個(gè)G，不用QoS，通話質(zhì)量一樣能夠得到保證，所以沒必要去搞QoS”。美國運(yùn)營商Sprint就持這樣一種觀點(diǎn)。事實(shí)上，通過科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)流量配置，他們確實(shí)做到了。
再有，“誰規(guī)定IP電話就一定要達(dá)到電信級(jí)的通話質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)？為什么就不能把IP電話定位為平民電話？老百姓也許能夠忍受相對(duì)差些的通話質(zhì)量，只要花費(fèi)更少�！币恍⿲W(xué)者發(fā)出這樣的聲音。想想也對(duì)，作為一個(gè)天生就不是面向連接的協(xié)議，現(xiàn)在人為地往上添加種種連接功能，以期達(dá)到當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)想都沒想的目標(biāo)，會(huì)不會(huì)得不償失？
后記
在羅列了一些QoS的現(xiàn)狀，引用了各種各樣的言論后，筆者在這里很想表達(dá)一下自己的觀點(diǎn)：IP QoS應(yīng)該搞，也一定能搞成。筆者認(rèn)為，目前IP QoS的關(guān)鍵還是在于需求驅(qū)動(dòng)，在于運(yùn)營商。沒有實(shí)際運(yùn)行，沒有向公眾開放，學(xué)術(shù)界和設(shè)備商們研究的再多也是紙上談兵。而一旦這些研究成果和設(shè)備被實(shí)踐在運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)中，那么盡管開頭會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題，也許會(huì)讓運(yùn)營商和設(shè)備商手忙腳亂，但這些問題被一一解決的過程也就是QoS走向成熟的過程。可喜的是，國內(nèi)一些運(yùn)營商已經(jīng)開始嘗試。中國聯(lián)通今年6月份率先建立多業(yè)務(wù)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)UNINET，并計(jì)劃明年在15個(gè)城市試點(diǎn)IP可視電話。而隨著Softswitch和MSTP的試商用，中國電信也在積極地尋求解決QoS的有效方法。這些舉措將給各種QoS技術(shù)提供一個(gè)舞臺(tái)，讓它們充分展示自己、完善自己。
IP QoS，你一定能行！
QoS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)拓?fù)鋱D
IP QoS大事記
IntServ(Integrated Services)
1994年，IETF出版RFC1633(Integrated Services in the Internet Architecture: an Overview)，標(biāo)志IntServ出現(xiàn)。
DiffServ(Differentiated Services)
1998年，IETF出版RFC2475(An Architecture for Differentiated Services)，標(biāo)志DiffServ出現(xiàn)。
MPLS
1997年，以Cisco公司為首的幾家公司提出了MPLS(Multiprotocol Lable Switch)技術(shù)。MPLS技術(shù)產(chǎn)生的初衷就是為了綜合利用網(wǎng)絡(luò)核心的交換技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)邊緣的IP路由技術(shù)各自的優(yōu)點(diǎn)�，F(xiàn)在，MPLS已成為實(shí)現(xiàn)TE(Traffic Engeering)的重要手段，并且與DiffServ結(jié)合成為提供QoS的重要手段。
BB(BandWidth Broker)
1999年，Internet 2在QBone體系架構(gòu)中引入BandWidth Broker，用來實(shí)現(xiàn)QoS。雖然由于其過于復(fù)雜，目前已基本停止研究，但其思想被后來的PacketCable、3GPP、ETSI、MSF等組織廣泛采用。
