QoS路由 百科内容来自于: 百度百科

QoS路由的概念

QoS路由是一种基于网络的可用资源和业务流的QoS要求来选择路径的路由机制或一种包含各种QoS参数的动态路由协议。QoS要求可以是一维的,也可以是多维的参数,相应的QoS路由被称为单维或多维QoS参数路由。

QoS路由的作用

首先带有QoS信息的路由实施有效的控制来防止网络的过载,然后寻找满足QoS要求的路由在无线网络中实施负载均衡;可以基于现有的路由算法来构造QoS路由协议,每个节点路由表中增加相应的QoS信息,计算最短路径的同时计算各种QoS信息,进行接纳控制;可以选择资源充足的路径行进;还可以根据不同的应用要求更加高效地分配带宽,并可以进行资源的重协商。

典型的QoS路由协议

1.基于表驱动方式的QoS路由协议
该类协议的代表是在每个节点都维护一张或几张带有QoS信息的路由表,每当拓扑结构发生变化时每个节点都需要计算从该节点到其他节点的各个QoS信息,需要大量的计算和占用大量的存储空间并增加了网络负荷。比如像Chen于1997年提出了一种基于带宽约束的路由算法。这种QoS路由算法是在DSDV路由协议的基础上实现的。
2.按需式QoS路由协议
这类QoS路由协议是与传统的按需式路由协议类似,只是在路由发现过程中添加了QoS参数的判断以满足业务的需求。像TBD(Ticket—Based Probing)协议也采用了路由发现的并行搜索过程,为了减少这些路由请求报文的耗费,该协议采用一定的机制来限制搜索范围。比如它增加了三种QoS参数(时延、带宽、耗费)。由于网络拓扑结构经常变化,导致搜集到QoS参数也就经常变化,变得不是很准确,也就不能满足业务的要求。

实施QoS路由存在的困难

Ad hoc网络拓扑经常变化,不同节点可能对网络有不同的认识:在时间上,有些节点的信息可能过时;在空间上,节点通常只了解周围部分网络的状态。QoS路由需要获悉大量的链路状态信息来计算可行路径并且维护易得到的路由资源,但是Ad hoc’网络中带宽是受限的并由多个节点共享,没有中心节点负责分配有限的资源,从而使得QoS路由的发现和维护非常困难。具体而言,在Ad hoc网络中实施QoS路由主要存在以下困难。
QoS路由研究存在着以下几个问题:
(1)缺乏路由,理论研究困难
当前Ad hocQoS模型框架重要有INSIGNIA模型、ASWSAN模型、iMAQ模型。INSIGNIA QoS框架模型的主要设计目标是支持自适应的服务。这些服务可对实时的语音和视频流及数据提供基本的QoS(如最小带宽等)保证,并且当资源变的可用时,允许服务升级(如提供最大带宽)在数据分组中添加标志选项将加大网络开销,实质上是以减少有效带宽的代价来换取资源的快速预留。SWAN模型是一种无状态的在Ad hoc网络中提供QoS服务的分布式控制算法。SWAN并没有对MAC层引入QoS保障机制,只是通过调整进入MAC层的尽力而为业务和实时业务的发送速率来提供QoS保障。在网络负载较重的情况下,把实时业务及时成功发送也是很困难的。iMAQ是一个交叉层结构来支持在无线移动网络上传输多媒体数据,增加了信息的处理量。
由于网络拓扑和业务特性复杂多样,协议数学描述困难。因此,目前多数路由研究主要是针对某个问题设计启发式算法,而不是基于某种模型从理论上推导算法特性和性能,这种情况下,为分折算法性能,需要大量仿真工作,由于缺乏理论支持,在不同的拓扑结构和业务特性下,算法性能可能差异较大,而且仿真得到的结果缺乏说服力。
(2)优化目标不同,评估标准不一致
目前主要的优化目标包括代价和延时等加性参数,评估标准主要有:业务接入率、阻塞率、数据丢包率、带宽利用率、节点队列长度、代价、信令开销等。由于各个研究者解决的问题不同,优化目标往往不相同,因此,评价标准也不一致。在这种情况下,不利于比较不同算法之间的优越性,因此制定出统一的路由性能评价标准对路由研究具有重要意义。
(3)接入业务的变化对网络状态影响大
Ad hoe无线网络节点具有动态移动的特点,使得动态多变的网络拓扑使得信息的收集和维护非常困难。现有的QoS路由依据用户业务对服务质量的要求进行寻路,一旦存在满足要求的路径就会将业务接入,在业务接入时,没有考虑该业务的接入对网络状态有多大的改变,因此,可以说目前的QoS路由是基于服务质量要求的尽力而为的路由,在这种情况下,如果业务特性变化过快,网络状态急剧变化,网络效率、阻塞率等特性都会受到很大影响,因此,在今后的研究中网络的性能变化也应该作为业务接入的一个参考。
(4)节点控制与路由过程脱离
网络为业务提供Qos服务时,节点控制和路由控制是相辅相成,缺一不可的。当数据包到达节点后,区分数据包类型,周期地监测并统计节点韵状态,更新状态数据库;当本节点的状态变化达到一定值时,触发状态信息向全网中剪达节点发送》本节点根据接收到的最新状态信息,更新状态数据痒和路由表,并进行其状态稳定性判断,调整相邻节点的输’出;根据业务数据包的QoS要求、目的地址和本节点状态数据库和路由表的内容,选择路径并进行业务调度。其中可能会存在当节点发布信息时,此时移动节点的拓扑结构可能已经发生了变化,将导致节电控制和路由过程的不一致。
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- 来自原声例句
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