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1、7b-1实时协议( Real-Time Protocol, RTP)r为实时应用程序提供标准化格式的分组r一般在UDP之上运行r有定义的首部字段如下rPayload Type: 7 比特,提供 128 可能的编码类型; eg PCM, MPEG2 video, etc.rSequence Number: 16比特; 用来监测分组的丢失第7讲 多媒体网络之二7b-2实时协议( Real-Time Protocol, RTP)rTimestamp: 32 字节; 给出分组中第一个 audio/video 字节的采样瞬间; 用来消除由于网络传输 引起的延迟抖动rSynchronization Sou
2、rce identifier (SSRC): 32 比 特; 信源媒体流的id; 由信源随机制定第7讲 多媒体网络之二7b-3实时控制协议（RTP Control Protocol） (RTCP)r用来报告信源信宿之间多媒体数据交换情况分组的协 议 r定义了三种报告: 接收端接收, 发送方,及信源描述r报告包含了分组发送、分组丢失、间隔抖动等统计数 据r用于修改发送端的传输速率和诊断第7讲 多媒体网络之二7b-4改进IP 网络的QoS rIETF 工程组一直致力于改进 IP网络的 QoS控制 , i.e., 在尽 力而为的服务基础上提供更多的 QoS保障r正在进行的工作包括 RSVP, Dif
3、ferentiated Services（分级服 务）, 和 Integrated Services（集成服务）r一个共享和拥塞的简单研究模型:第7讲 多媒体网络之二7b-5QoS保证原则r假设一个电话应用（1Mb/s）和一个FTP应用在一条 1.5 Mb/s 的链路上共享. m突发的FTP分组可以导致路由器拥塞，音频分组会被丢弃 m有必要给audio比FTP更高的优先等级r原则1: 对路由器来说有必要标记分组，以区分不同的 类别; 而新一代路由器将对不同的分组相应进行不同 的处理第7讲 多媒体网络之二7b-6QoS 保证原则 (续)r应用程序行为失当 (假设上例中音频分组的发送超过 1Mb/
4、s); r原则2: 须为某个类别提供保护，将其同其他类别隔离 r需要若干策略机制（ Policing Mechanisms）来约束发送端遵守 带宽要求; 标记和策略机制需要在网络边缘实现:第7讲 多媒体网络之二7b-7QoS保证原则(续)r标记和策略机制的替代方案: 给每个应用数据流分配 一部分带宽; 如果应用数据流不使用分配的定额会造 成带宽利用率降低r原则3: 如果提供隔离, 还是希望尽可能多的利用资源第7讲 多媒体网络之二7b-8QoS 保证原则(续)r超出链路传输能力的信息流量得不到支持r原则4: 需要一个呼叫审批进程（ Call Admission Process）; 应用程序申明其
5、需求, 网络如果不能满足 则予以驳回 第7讲 多媒体网络之二7b-9小结 第7讲 多媒体网络之二7b-10调度和管理机制r调度: 在队列中选取下一个发送的分组可以基于如下 考虑;rFIFO: 先来后到策略; 当缓存已满时，再到的分组可 以丢弃， 或者使用适当的丢弃策略来选取新到分组还 是排队中的分组予以丢弃第7讲 多媒体网络之二7b-11调度策略r优先级排队: 不同的分组有不同的优先级; 分组可以载 明优先级别或者用其他的首部信息, eg IP信源或信宿 , TCP 端口, etc.r在一个非空队列中把优先级别高的分组首先传送第7讲 多媒体网络之二7b-12调度策略 (续)r轮转法: 扫描分类
6、队列，在所有非空队列中以“一家一 个”的方式传送第7讲 多媒体网络之二7b-13调度策略 (续)r加权公平排队（Weighted Fair Queuing）: 是一种 一般化的轮转法调度策略，在一个给定时间段内为某 一类分组提供有差分量级的服务第7讲 多媒体网络之二7b-14管理机制（Policing Mechanisms）r三个评判标准: m(长期的) 平均速率- (100分组/秒还是6000分组/ 分钟?), 关键在于间隔长度m峰值速率-e.g.,平均 6000分组/分钟和峰值为 1500分组/秒m(最大的)突发长度- :最大的连续发送分组数, ie 在 一个较短的时间段内最多可以发送的分
7、组数量第7讲 多媒体网络之二7b-15管理机制r标记蓝机制（Token Bucket mechanism）, 为输入 提供限制Burst Size和Average Rate的手段. 第7讲 多媒体网络之二7b-16管理机制 (续)r篮子里可以装b个tokens; 篮子未满时， token是以 r token/sec 的速率产生的.r在一个长度为t 的时间间隔中，允许接纳的分组必须小于或等于 (r t + b).r标记蓝（Token bucket） 和WFQ 结合 可提供延时的上限.第7讲 多媒体网络之二7b-17综合服务(Integrated Service)r为在IP网络上应用会话提供QoS
8、保障的体系结构r依靠资源预留, 路由器需要维护状态信息 (Virtual Circuit?), 维护资源分配记录并在此基础上响应新的 连接请求 第7讲 多媒体网络之二7b-18呼叫接纳(Call Admission)r每个会话必须首先申明其QoS要求和通信特点 rR-spec: 定义QoS要求rT-spec: 定义通信特点r需要专门的信令协议为在路由器上预留资源传递R- spec和T-spec; rRSVP (ReSource reserVe Protocol)在目前为首选的 信令协议第7讲 多媒体网络之二7b-19呼叫接纳r呼叫管理: 路由器根据呼叫的R-spec和T-spec和当前 的资源
9、分配情况管理和分配响应的资源.第7讲 多媒体网络之二7b-20集成服务: 类别rGuaranteed QOS(有保障的服务): 该级别提供路由器 上排队延迟的固定时限; 关照严格的实时性应用程序, 这些程序对端对端的延迟和变化极端敏感rControlled Load(受控负荷服务):该级别在欠负荷的路 由器上保障基本的(closely approximating ) QOS; 可以用来关照当今IP网络的实时应用,这在欠负荷的网 络中表现良好 第7讲 多媒体网络之二7b-21有差别的服务(Differentiated Services， DS)r打算解决困扰Intserv（综合服务）中的一些 问
10、题;m可扩展性: 在高速网络中由于数据流量巨大,维持路 由器状态将是一件十分困难的事情 m灵活的服务模式: Intserv只有两个级别, 需要提供 更多服务质量等级; 需要提供“相对”服务之间的区 别 (Platinum, Gold, Silver, )m更简化的信令: (相对RSVP而言) 许多应用程序和 用户可能只需要定义一些对服务要求的注解第7讲 多媒体网络之二7b-22有差别的服务r战略思想: m在网络的核心实现相对简单的功能, 而在端 接路由器和主机内实现相对复杂的功能m不必定义服务级别, 而是在功能组件的基础 上建立服务级别第7讲 多媒体网络之二7b-23边缘上的功能r在具DS能力
11、的主机或第一个具有DS能力的路由器上m分类: 边缘结点根据预先定义的分类原则对分组进 行标记(可以由网管手工定义,或由某种协议定义)m流量调节(Traffic Conditioning): 边缘结点可以 延迟转发或可以将其丢弃第7讲 多媒体网络之二7b-24核心功能r转发: 根据对每个分组特定的 “Per-Hop-Behavior( 单跳行为/PHB )” 进行; 这种PHB是严格按照分类标 记执行的 (没有任何其他首部字段可能影响PHB)r最大优点: 路由器不必维持状态信息(No state info to be maintained by routers)!第7讲 多媒体网络之二7b-25
12、通信量的分类和调节r分组在IPv4 中使用“Type of Service ,TOS), 或 IPv6 的”Traffic Class”字段r6 bits用来作为“ Differentiated Service Code Point,DSCP/差别服务码点”并作为该分组所将受到的 PHB待遇依据r2 bits 尚未使用(Currently Unused)第7讲 多媒体网络之二7b-26通信量的分类和调节(续)r有时希望限制某些类别数据的网络注入速率; 用户可 以申明流量白皮书(traffic profile) (eg, 平均速率和 突发数据块的大小); 网络将对数据流量进行计量,如果 与申明的
13、数额不匹配则可予以整形 第7讲 多媒体网络之二7b-27转发(PHB)rPHB会产生出不同的 (可计量的)转发性能和行 为 rPHB并没有定义必须采用何种措施来实现需求 的PHB 性能行为r例如: mA类在某个特定的时间间隔中得到了 x%的输出链 路带宽mA类分组必须比B类分组优先发出第7讲 多媒体网络之二7b-28转发(PHB)(续)rPHB的考虑:mExpedited Forwarding(加急转发): 某个类别的分 组发送速率必须等于或超过某个特定速率 (逻辑链 路必须具有最小的保障速率)mAssured Forwarding(保障转发): 4 个类别, 每个 类别都有一定的最小带宽和缓存保障; 每个都附带 了三个丢弃分区(drop preference partitions)第7讲 多媒体网络之二7b-29有区别服务的相关进展rAF和EF尚未踏上标准化轨道 研究仍在进行 之中r“虚拟租用线路(Virtual Leased lines)” 和 “Olympic” 服务也在讨论之中 r因跨越多个AS和路由器所带来的影响则是DS 无力解决的第7讲 多媒体网络之二7b-30本讲小结r多媒体的网络应用 r存储式音频/视频流mRTSPr交互式的实时应用mIP电话举例rRTPrH.323 and SIPr在尽力而为的基础上发展m调度和策略的实施m集成服务m区别服务第7讲 多媒体网络之二
