006IPV6服务质量探讨样本
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论文大概：
 
 

毕业论文中文摘要

IPV6服务质量探讨

摘要： IP QoS的研究目标是有效地为用户在多媒体应用中提供端到端的服务质量控制或是使用户程序得到一定的服务质量保证。QoS就是主机或路由器能够在一定级别上确保它的业务流和服务要求得到满足。QoS并没有创造带宽,只是根据应用程序的需求以及网络状况来管理带宽。本文对在下一代Internet即IPV6中能实现 QoS的一些方法进行了探讨。
在文章的第一部分简单的介绍了IPV6头及跳对跳选项格式的定义并解释各比特在实际应用中的作用。
在文章的第二部分介绍了现在提出的已经比较成熟的服务质量模型：综合服务（InterServ）/RSVP和区分服务(DifferServ)。并对这两种模型的基本原理进行了一般性的介绍,为解决实际应用中如何来支持服务质量,介绍了跳对跳选项的使用。紧接着分析和比较了这两种方法的优缺点。针对相应缺点,提出了一种解决方案。
文章的第三部分提到了IPV6头部字段。特别强调了新引进的两个字段：流标识字段和优先级字段。在这一部分中重点介绍了流标识的定义和使用,运用流标识来进行综合服务和区分服务的具体实现。同时描述了流标识在传输路径上是被如何处理的。在最后则对优先级字段进行了简单的描述。

关键词： QoS  综合服务,区分服务,流标识,优先级

 

 

 

 

 
毕业论文外文摘要
Title:  IPV6 service quality mechanism study
Abstract：The target of IP QoS research provide a controlling for customer or guarantee customers procedure application which will be well done in end-to-end quality of service in multi-media .The QoS is a host or a router which can insure its certain Class of flow and demand of service to be satisfied .The QoS never make creation to take the bandwidth, just managing to take the bandwidth according to the need of network conditions and demand of applications. This text study some methods which can use QoS in the next generation Internet namely IPV6.
In the first part of the article, we give a simple introduction in definition of IPV6 header and hop-by-hop option extension header. Later we explain the application in actual application.
In the second part of the article, we introduce the model which has already maturely put forward in service quantity. Their name is: Integrated service ( IntServ)/ RSVP and differentiated service( DiffServ). Later we give the general introduction to the fundamental mechanism of these two kinds of models. we will explain hop-by-hop options to solute the problem how can we use two models to support the service quality. In order to solute the question Closely behind this , we analysis and compare to the merit and shortcoming which exists in  these two kinds of  approaches. Pointing to the flaw, we advance one solution in the article.
In the third part of article, it will indicate two new- ushered words segment: Flow label and priority word segment. In this part the most important introduction is the definition and usage of the flow label. Later the article will show you how to use flow label in actual quality of service applications. And at the same time we will specific how to transport flow label in the mediate routers. At last, priority word segment will be simply introduced.                                         
Keyword:QoS  IntServ  DiffServ   Flow Label  priority
        

 

 

 

 

 

前     言
随着互联网的普及,网络同人们的生活和工作的联系越来越紧密。同时随着互联网用户数量的膨胀,出现的问题也就越来越严重。除了众所周知的IP地址匮乏外,缺乏服务质量（Quality of Service QoS）保障是另外一个严重问题。
    随着多媒体和组播的应用,不仅增加了网络流量,同时也改变了以往互连网上的流量性质,因而它们需要全新的服务。而现在IPV4中的尽力而为服务不具备服务质量保障特性,不能预留带宽,不能限定网络时延。因此在下一代因特网协议IPV6中引入服务质量保证已经刻不容缓。在这篇文章中介绍了在IPV6中一些能实现服务质量的机制、方法、以及建议。
1.1.1.1 
1.1.1.2 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.1.3 1、IPV6头及跳对跳扩展头选项介绍
 IPV6是下一代Internet的协议,它将现在正在使用的功能（IPV4）都保留下来,主要改变和增加的功能如下：
（1）扩展了路由功能和地址功能
地址从32bit扩展到128bit,拥有更多地址节点和更简便化的自动地址配置。（2）简化了头格式（HEADER）IPV4有13个域而IPV6仅包含了8个域,减少了开销,提高了吞吐量［1］。
（3）对选项的改进。允许数据包更有效地转发,提供更大的灵活性。
（4）增加了支持服务质量（QoS)的功能。可以对某个发送者请求的特定数据流中要求特殊处理的数据包进行标记。例如没有缺省QoS要求的时实业务中就可以使用这种技术。在本文中将重点介绍这一功能。
1.1.1.3.1 1.1  IPV6包头的格式         
IP数据包由三部分组成：头（Header)、跳对跳扩展头(Extension header)、负载(payload)。
版本号 优先级 流标识
负载长度 下一扩展头 跳数限制
                      源地址
                     目的地址
版本——4bit,其值为6
优先级——4bit,用来表示数据流的优先级。
［注：其中带数字上标的词可以在附录中查找其定义］
流标记——20bit流量标记,是IPV6新增加的一个功能,用于源地址和目的地
址间建立特定的数据连接。
负载长度——共16bit,标识在包头后数据包中承载用户数据的大小。
下一个头部——共8bit,用于标识扩展头,如果这是IP包最后一个扩展头,此域则标识的是传输协议（TCP,UDP）。
跳数限制——共8bit,标识数据包的生存时间（TTL）。
源和目标地址——各128bit,各用来表示源地址和目标地址。
1.1.1.3.2 1.2  跳对跳扩展头介绍
跳对跳扩展头选项是跟在IP包头部的一个附加信息头。为了实现某些服务质量方面的功能,可以在该字段中放置一些额外的信息供中间路由器使用。其结构是：
下一头部 选项扩展头长度 
               选              项
  下一头：一个字节,用来识别紧跟着的下一个跳对跳扩展头选项的类型。如果后面没有跟跳对跳选项头,那么在此字段中将记录的是应将分组交给哪个传送协议控制。
  扩展头长度：一字节无符号整数域,说明跳对跳扩展头选项的长度。
选项：是一个可变长度域。由选项类型、选项数据长度以及选项数据组成。跳对跳选项有一个严格的处理顺序,接收者可以通过查找头部这个选项中的某些字段对数据进行特殊的处理。
选 项 类 型   选 项 长 度 选 项 值
1.1.1.3.2.1 1.2.1   选项   
（1）选项类型：一字节的选项标识。说明它是哪种扩展头部。类型值的头两比特用来告诉不知如何处理该扩展头部的路由器所进行的操作。  
00-表示跳过该选项并继续执行头部。
01-表示丢弃该包
10-表示不论该包的目的地址是否是一个多播地址丢弃该包,发送一个ICMP信息给源端。告诉源端接收到一个不可识别的数据包。
11-表示先丢弃该包,只有当该包的目的地址不是一个多播地址时,才发送一个ICMP信息给源端。告诉源端接收到一个不可识别的数据包。
选项类型字段中第三比特描述的是中间路由器是否允许在数据传送时更改该选项信息。
  0-表示中间路由不能改变选项信息
  1-表示中间路由可以改变选项信息
  选项类型的前三比特描述了对该数据包的处理,而剩下的5比特标识一个选项类型。
（2）选项数据长度：一字节,用来表示选项数据的长度。它说明了该选项值的长度（0到255字节）。
（3）选项数据：可变长度域,是对选项的数值描述。
为了便于说明选项头,现举例如下：
    类型            长度=2 值
  00000101     00000010       值
说明：选项类型前三比特都是零表示若这个数据包没被路由器识别出来,就跳过该选项继续处理头部,并且该选项不能被中间路由器更改。接下来的5比特表示的是跳对跳选项类型号。长度字段表示该选项的长度是2。
跳对跳选项扩展头前32位中的第19位可以用来表示是不是综合服务。即如果该位为1则该数据包要受到综合服务类型的质量保证。          
                                 16  17  18 19 20 21 22 23…       31
下一头部 扩展头长度  0   0   0  1  0  0 0  0
                  选               项
  跳对跳选项扩展头前32位中的第20位可以用来表示是不是区分服务。即如果该位为1则该数据包要受到区分服务类型的质量保证。。
                                   16  17 18 19 20 21 22 23…       31
下一头部
    扩展头长度
 0   0  0  0 1  0  0 0

                   选              项
但在实际应用中只用于综合服务,区分服务不在跳对跳扩展头中进行识别。
在类型域的最后3位即第21,22,23位来代表是具体的哪种服务。用3位可以表示8种,但只选择其中的2种。剩下的可以运用于区分服务或待用。
（4） QOS识别器
   这是一字节的数据域,由于对相同源端和相同目的端会同时存在不同的应用。为了把每个流都区分开。QOS识别器就是来解决这个问题。一个源端最多可以和目的端建立相同服务类型的流256个。
（5）资源识别器
这是一个四位的识别器,它对一个流所需要的资源类型进行描述。需要的不同资源可以用该识别器来组成一个列表。跟着QOS识别器的选项数据域就是对应资源的值所组成的列表。
0000-资源请求列表结束标识,表明资源请求列表结束
0001-常量数据传输率,这一标识指明需要的带宽是一个常量,而给的值在给定的32位域中以Kbps描述。
0010-平均数据传输率,这一标识指明需要的平均带宽。而给的值在给定的32位域中以Kbps描述。      
0011-最大数据传输率,这一标识指明需要的最大带宽。而给的值在给定的32位域中以Kbps描述。
0100-最低延迟,这一标识指明应用程序要求的最低传输延迟［2］。所描述的值在32位域中以 十亿分之一秒计算。           
0101-平均延迟请求,这一标识指明端到端应用程序可以忍受的平均延迟时间。所描述的值在32位域中以 十亿分之一秒计算。           
0110-请求的缓冲区,这一标识给出了一个流在路由器中请求的缓冲资源大小。所描述的值在32域中以位计算,最大可达到4GB。
（6）资源请求列表 
在资源识别器中已经给出了资源类型,在这个选项中将对应类型列表顺序,给出对应资源所要求的具体值。该列表中的每一个描述值都占32bit。
对一个分组要提供的特别处理必须以某种其它方式加以说明。例如,源端可以事先借助控制协议协商或使用在分组头中的一个扩展头信息（例如跳对跳选项头）来请求路由器做特殊处理。作为可以被请求特殊处理的例子是一些缺省的服务质量和某种形式的实时服务。选项的这种格式的定义在综合服务中非常有用,在后面介绍综合服务时将详细介绍。
1.1.1.4 

 

 

 

 

1.1.1.5 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.1.6 

2. 

 

4．优先级字段简单介绍

优先级是IPV6中控制QoS的另一个手段。在IPV6头中4个常用的优先级字段使源地址能指定所发数据包的传送优先级。优先级字段的值被分为两个范围,分别用于不同拥塞控制中：
   0~7用于指定流量的优先级（源地址将其用于拥塞控制）,例如用在TCP连接的流量控制中对拥塞的反馈机制；
   8~15用于指定在拥塞时没有使用反馈响应的流量的优先级,如以恒定速率发送的实时数据包。对于有拥塞控制的流量,各种应用的优先级推荐如下：
   0未定义的流量；
   1“漏斗”流量（如网络新闻传输）；
   2 没有特殊要求的数据传输（如电子邮件）；
   3 保留待用；
   4 没有特殊要求的大量数据传输（如FTP、HTTP、NFS）；
   5 保留待用；
   6 交互式流量（Telnet,应用）；
   7 Internet 上的控制信息流量（如路由协议简单网管协议SNMP）。
这个字段的引入,对那些没有拥塞控制的流量非常有用。在一定程度上保证了服务质量。比如发送者在拥塞控制的情况下,最想丢弃的分组应该使用最低优先级8,如高清晰度电视的视频流量中,相反,对在拥塞控制情况下最不想丢弃的分组应使用最高优先级15,如对清晰度要求度已经很低的音频流量中。

 

 

 

 

 

结束语
在这篇文章中介绍了综合服务与区分服务两种服务质量模型的基本原理。为了支持这两种模型,文章介绍了在IPV6中新引入的流标识、跳对跳选项以及优先级字段。并且详细地介绍了流标识和跳对跳选项的定义及使用。
服务质量的研究仍处于理论研究阶段,因此在实际应用中还有很多地方仍待解决。再加上综合服务与区分服务都有各自的适用范围,在本文中只是简单的介绍了把两种方法综合起来的应用的。如何进一步更有效的发挥这两种模型的作用,或者研究出一种更高效的模型来支持服务质量,是在服务质量方面研究的重要课题。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

致    谢
我的论文是在老师的悉心指导下完成的,她在我遇到困难的时候经常鼓励我,并且在毕业设计的整个阶段给予了耐心的指导和帮助,在论文内容写作及构思方面提出了大量的宝贵意见,我内心非常的感激她,在这里我表示衷心的感谢。
能完成这篇论文,很多同学都主动来帮我查资料,跟我一起探讨在课题方面的一些问题,对我的启发很大,由于人数很多,一下不能全部写出,因此在这里一并表示感谢！！！

 

 

 

 

 

 

 

 

 

参考文献

[1] 何宝宏  IP虚拟专用网技术[M]  人民邮电出版社  2002年
[2] 姜明 “下一代互联网关键技术”   CTI论坛  2004年4月13号发稿
 http:// www.ctiforum.com/forum/2004/04/forum04_0423.htm
[3] 郭诠水、王宝智 全新计算机—网络工程教程[M] 北京希望电子出版社 2000年
[4] 白以恩、王晨 计算机网络基础与应用[M] 哈尔滨工业大学出版社 2000年
[5]Andrrew S. Tanenbaum  熊桂喜、王小虎译 计算机网络[M] 清华大学出版社 2004年
[6]尹浩琼、李剑  TCP/IP详解  电子工业出版社[M]  2004年