解密DSL的QoS

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对于DSL来说，要想提供高端服务——尤其是视频服务，QoS是必不可少的。
运营商基础网络形形色色的演化，归根结底都围绕着运营商最关心的利润增长问题。随着全球投入使用的DSL线路数目迅速接近1亿，利用现有的DSL网络提供更加丰富的高端服务，成为业界共同瞩目的焦点。采用QoS和可靠的端对端策略强制 (policy enforcement) 技术是目前许多应用软件的主要特征。如何把这些特性应用到DSL网络上呢？
DSL网络需要QoS吗？
为了更好地理解目前DSL网络的QoS状况，我们最好从一个比电信运营更为广泛的环境来考虑。现在的电信运营商，无论规模大小，都被迫在对它们的业务模式进行重组，或者为业务模式赋予新的活力。之所以如此，并不仅仅是因为传统语音业务的收入已经在同质化竞争的市场中由于价格战而大大缩水，一个更值得担忧的威胁来自有线多业务运营商(CABLE MSOs，利用有线电视网络提供电视、宽带、语音等多种业务的运营商)的冲击。通过增加语音业务来实现数据、音频和视频的多种捆绑服务 (triple-play)，有线多业务运营商已经极大地巩固了自己在市场竞争中的地位。Triple-play曾经是电信运营商很感兴趣、并且希望提供的一种服务产品，但是现在它们不得不承认，在这种产品的开发和推出上自己已经处于落后的位置。
突然之间，电信运营商就进入了一个必须考虑和直面DSL的QoS问题的境地。原因很简单，DSL没有QoS，任何传送视频服务的尝试就都是不可靠的。
为了便于理解，我们以一条DSL线路为例。如果这条线路正在传输视频数据(30fps) ，当然同时还有Internet数据包(文本、图片再加上文件下载) 也在这条线路上传输。对于Internet数据来说，干扰平稳的视频流、进而损害视频图像，就是非常可能的。惟一可以采取的防范措施就是为所有的连接预留足够的过载能力，或者对视频流赋予最高的优先权，从而保证视频数据得到可靠、及时的传输，不会受繁忙的网络数据传输的影响。
更广泛地说，如果一个数据包集成了声音、游戏和其他包括视频数据在内的服务，需要有限访问DSL连接，那么对灵活可变的DSL的QoS的需求就显得极其迫切了。考虑到对QoS的需求，DSL连接的速度变得越来越不那么重要了。
目前，基于中等带宽的DSL网络的VoIP服务正变得越来越普遍。这种服务也需要特殊保护，以避免同时在一条线路上传送的其他网络浏览数据的干扰。
在美国，一些运营商除了提供语音和数据业务之外，还要支持两套不同标准清晰度的电视节目。有些运营商甚至支持三种电视制式，其中至少有一个是高清晰度电视频道。这样一来，传输速率就有可能要在4 Mbps～20Mbps之间，甚至可能要更高。视频业务对网络的需求可能允许对现有ADSL网络进行重新利用，但也可能会超过现有访问技术的支持能力，从而要求现有设备和网络升级到ADSL2/2+、VDSL、VDSL2或者FTTH。
电信运营商如果不为它们的DSL网络增加QoS特性，在网络尚有可观的富余容量的情况下也许还可以坚持一段时间，但是随着服务需求的不断增加，DSL网络的QoS终将成为必不可少的特性，即便是像当今住宅小区网络一样具有非常高的传输速率的DSL网络也是一样。正是人们对于视频服务的需求，使DSL的QoS成为一项必不可少的功能。
QoS在新秩序中将不仅仅是保证数据从A到B的稳定可靠传输的技术，它还要根据需求的产生、改变和消失，来对不断改变的服务状况作出反应。有效的QoS要求在时间段对时间段、端对端服务的基础上具有动态的灵活性。
接入网的IP QoS
DSL QoS必须是灵活的、最大限度地独立于数据传输速率和数据访问的技术。那么到底该如何应用它呢？为了做出一个有根据的决策，我们先来大概浏览一下在更广阔的网络中基础设施的发展趋势。
毫无疑问，电信运营商正在不遗余力地围绕IP勾画它们的产品服务战略。这集中反映在运营商的采购正在从ATM设备转向以太网设备。同时，它们的兴趣正逐渐集中到MPLS上，利用MPLS实现现有的ATM架构可更容易、更快速地兼容IP数据传输。
随着运营商网络向IP转移的进程，融合了端对端策略强制技术的QoS将会被用来在核心网络中控制复杂多变的传输的优先权配置，同时也会应用到局域网中去。通过这种技术，我们可以很简捷地实现对域的访问。在实施和部署DSL QoS的过程中，需要用到两种重要的技术：ATM和IP。
在理想的情况下，既然基于ATM的用户网络设备已经是过时的产品，那么住宅小区的网络就不需要用ATM了。然而，ATM在这里之所以是一种必须的技术，是因为现有的大约1亿左右的DSL线路都是以ATM为基础的。既然ATM网络已经建成，而它又有强健的可靠机制来承载QoS，运营商当然会尽可能利用ATM网络的潜在能力。
网络环境必须是自我调节、自我维持的，而依靠已经定型的ATM技术来兼容灵活的QoS标准是不现实的，也是无以为继的。可能的解决方案是，每项QoS服务都需要一个VC(也许是两个语音和两个视频频道)，还要加上尽可能好的Internet访问。IP QoS则在另一方面赋予了我们所需的动力，所以这种解决方案应该用IP QoS指示来对访问网络的传输进行优先次序排列。
无论是DSLAM或者DLC设备，它们都越来越多地支持IP，而且能够直接使用IP QoS甄别器(IP或者端口地址、协议和DiffServ代码点) 。但是，即使是不支持IP的网络环境(如ATM DSLAM)，现在也没有必要用强健但缺乏灵活性的ATM特性来应用QoS。DSL论坛在它的技术报告TR-058和TR-059中，为这种网络的发展指出了方向。
考虑到IP服务的激增、多对多服务的提供商/客户模式以及动态QoS标准，DSL论坛的主要建议是，最好从ATM DSLAM到客户住址直接采用单一的ATM VC配置。在DSLAM上层，下一代的BRAS(宽带远程访问服务器) 可以用来构建下游的网络。BRAS可以巡视所有的用户传输并分配通向ATM域的优先权。这种模式再加上层次分明的架构，可以减少或者避免下游网络丢弃包含高优先级IP传输信元的可能性，从而有效地在一个不支持的环境中保持IP QoS，同时允许QoS策略只采用灵活的IP特性实施。
无论是何种访问方案，电信运营商的网络都必须和视频服务赛跑。同时，DSL QoS也会成为使视频服务变成现实的一项必不可少的技术。IP不仅仅是提供端到端技术一致性的协议，同时，IP QoS机制也是能提供这种应用所需的灵活性的惟一可选方案。

来源：CCW