分布式自适应资源管理网络模型探讨
摘要：与日俱增的多媒体等实时业务对提供数据包转发服务的ip网络提出了更高的qos要求。
本文针对现有ip网络qos是是控制存在的问题，提出了适用于ipv6网络的分布式自适应资源管理模型框架（darm）。
该框架兼有intserv网络模型和diffserv网络模型的优点，在保证高qos的同时具有较强的可扩展性。
关键词：网络模型；qos；ip网络；ipv6协议
1 引言
随着internet的普及，对用户来说，希望网络能提供更优质、有保障的服务；而对网络运营商来说，希望能够优化网络资源的使用，使网络具有更好的可控性和可管理性。
因此，对网络的qos控制研究已被众多研究者所重视。
ietf提出intserv网络模型为因特网提供qos保证，但intserv 网络模型是基于单个流的资源预留与管理，可扩展性较差。
为了克服intserv网络模型的缺陷，ietf提出diffserv网络模型，大大增强了模型的可扩展性，但diffserv模型的qos的保证能力较差。
为了解决intserv网络模型与diffserv网络模型的矛盾，提出分布式自适应资源管理模型框架（darm）。
darm具有与intserv 模型类似的qos保证能力，并具有diffserv模型的系统规模可扩展性。
提出基于定向资源探测算法的高效分布式资源管理和分配机制，保证了整个网络域的资源利用率。
2 darm网络模型概述
darm网络模型采用ipv6网络流标签机制，所有路由器被划分成边界路由器和核心路由器两大类。
边界路由器完成每一个流的分类、整形、以及标记工作，与传统diffserv边界路由器类似，除此之外，还负责准入控制职能。
核心路由器则根据数据包所标记的服务类别和目标地址对数据包进行转发，与传统路由器不同之处在于该核心路由器还可以根据ipv6流标值进行数据包的快速转发。
因此，darm网络模型不需要采用逐跳信令传递过程，使得系统能够在网络域边界快速完成准入决策和资源预留，而同时网络核心路由器的优势进一步提高了网络的性能和系统规模可扩展性。
传统qos路径选择通常引入大量的网络状态信息，darm网络模型的最大优势在于把qos路径选择和路由两部分进行非常有效的分离，路径选择则是通过自适应的资源管理机制完成，从而避免了上述问题。
3 darm网络模型关键技术
3.1 基于ipv6流标签的数据包转发
intserv架构中的核心路由器只有对每一个到达数据包进行分类后，才能决定对其采用哪一种资源预留和转发规则，然而，基于ip 头部的多域数据包分类过程较为复杂，无法在高速核心路由器中进行实时处理。
当qos路由器接收到一个数据包，先对其头部的多个域（例如源端口、目标端口及协议类型等）和路由器本地的规则表进行比较和匹配，然后选择规则执行该数据包的下一跳。
更有甚者，部分数据包的ip头部数据域常被加密，根本无法提取分类。
因此，
在intserv模型高速核心路由器中，多域分类过程成为了系统瓶颈。
为避免上述问题，在darm网络模型中，系统借助ipv6网络中独有的20bit的流标签，可以解决intserv模型中存在的问题。
在darm网络模型中，每一对边界路由器都连接一组虚拟路径vp，域中的每一条vp与流标签值一一对应。
基于此原理，在域中的核心路由器上构建一张基于流标签的小型转发规则表，与ip地址的最长前缀匹配操作不同的是流标签的查找过程是精确匹配操作，因此，在数据结构和算法设计方面都变的相对简单。
darm和传统流标签用于唯一标识确定源、目标地址的活动连接不同，在darm中，流标签用来唯一标识网络域中一条连接两边界路由器的路径，因此，凡在流标签域标有流标值的数据包，会严格沿着流标签所对应路径进行转发。
3.2 准入控制
intserv网络模型域的准入控制是通过端到端的信令逐跳进行实施的，其准入控制过程较复杂且速度较慢。
在分布式自适应资源管理模型框架darm中，引入虚拟路径及基于流标签的数据包转发机制，该框架可提供一种完全分布式的、并行的快速准入控制方法。
在darm网络模型域中，假设：两边界路由器分别为s和d路由器，同时记p为对应的s和d路由器对，pj和rp分别为s和d路由器对p的第ith条虚拟路径和全部预留带宽。
假设，当前s和d 路由器之间有根据上述准入机制，所有被标有pj对应流标签的数据包，将会沿着虚拟路径pj转发到整个darm网络域，大大提高了
系统的qos管理及扩展性优势。
4 结论
本文提出一种适用于提高ipv6网络qos的darm模型架构，该架构使得在网络边界处完成分布式准入决策和资源分配得于实现，架构还能够为系统提供严格的qos保证。
该框架兼有intserv网络模型的qos保证和diffserv网络模型的优秀可扩展性。
此外，darm 网络模型实现机制简单，易于应用到现有ipv6网络。
参考文献
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作者简介：胡艳（1980-），女，汉族，硕士，讲师，研究方向为：计算机应用技术。
