分类业务的体系结构RFC2475样本.doc
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1、组织:中国互动出版网()RFC文档汉字翻译计划()E-mail:译者:徐国栋(xgdong_y994 )译文公布时间:-6-27版权:本汉字翻译文档版权归中国互动出版网全部。能够用于非商业用途自由转载,但必需保留本文档翻译及版权信息。Network Working Group S. BlakeRequest for Comments: 2475 Torrent Networking TechnologiesCategory: Informational D. Black EMC Corporation M. Carlson Sun Microsystems E. Davies Nortel U
2、K Z. Wang Bell Labs Lucent Technologies W. Weiss Lucent Technologies December 1998分类业务体系结构(An Architecture for Differentiated Services)本文档状态本文档为互连网小区提供通常性知识。并未定义任何互连网标准。对本文档资料分发、传输不受限制。版权申明 Copyright (C) The Internet Society (1998). All Rights Reserved.摘要本文档定义了一个能够在互连网上实现可扩展分类业务体系结构。这种体系结构经过标识IP层数据包
3、DS段DSFIELD,表现不一样业务等级,从而提供扩展性业务。在一个数据包传输路径上每一节点,全部依据该数据包分类标识为其提供特定传输服务。复杂分类,标识,传输策略,及整形操作仅仅需要在网络边缘或用户主机上实现。网络资源依据服务策略而被分配给不一样业务流。这些服务策略管理着业务数据在进入一个含有分类业务能力网络时,怎样标识,调整,并在网络中向前传输。在这些基础分类业务模块基础上,能够实现多种多样服务。目 录1介绍31.1综述31.2术语41.3需求61.4和其它方法比较72分类业务体系结构模型82.1分类业务域(DS域)82.1.1DS 边界节点和内部节点92.1.2DS 入口节点和出口节点9
4、2.2分类业务区域92.3业务量分类和调整92.3.1分类器102.3.2业务量简档102.3.3业务量调整器102.3.4业务量调整器和MF分类器位置122.4每一跳行为132.5网络资源分配133每一跳行为(PHB)规范设计指导方针144和非分类业务兼容节点互操作165相关组播176安全和隧道问题176.1窃取和拒绝服务176.2IPsec和隧道交互186.3审查197感谢208参考文件209作者联络地址2110完整版权申明221 介绍1.1 综述本文档定义了一个能够在互联网上提供可扩展分类业务体系结构。一个“业务”,是由在一个网络内,在同一个传输方向上,经过一条或几条路径传输数据包时一些
5、关键特征所定义。这些特征可能由吞吐率,时延,时延抖动,和/或丢包率量化值或统计值所指定,也可能由其获取网络资源相对优先权来指定。业务分类要求能适应不一样应用程序和用户需求,而且许可对互联网服务分类收费。本体系结构由很多在网络节点上实现功效实体组成,包含每一跳转发行为集合,数据包分类功效,和业务量调整功效。其中,业务量调整功效又有测量,标识,整形,和监察四部分。在本体系结构,只在网络边界节点上实现复杂分类和调整功效。而且,经过在IPv4和IPv6包头DS段做合适标识 DSFIELD,把业务量归为集合,然后依据所做标识,采取不一样每一跳转发策略。所以,本体系结构含有可扩展性。“每一跳行为”确保了在
6、每个网络节点,为相互竞争资源业务流分配缓冲区和带宽资源时,有一个合理处理粒度。在关键网络节点上,为每个应用程序业务流或为每个用户维护一个转发状态是不可行。在以下功效中是有区分:l 向业务集合提供服务l 用于实现某种服务调整功效和每一跳行为l 用于标识数据包从而选择每一跳行为DS段值(DS编码点)l 实现每一跳行为时,特定节点实现机制在网络内部节点,服务提供和业务量调整策略被有效地同数据包转发策略分离开。这么,确保了网络能够提供相当广泛服务类型,并给未来扩展留下足够空间。本体系结构只在一个业务流方向上提供分类业务,它是非对称。开发出一个对称式体系结构是现在研究一个课题,但已经超出了本文档描述范围
7、;感爱好读者能够参考 EXPLICIT。1.2节是本文档使用术语表。1.3节列出了本体系结构所处理需求。1.4节提供了和其它分类业务处理方案简明比较。第2节具体介绍了本体系结构中各个模块。第3节提议了每一跳行为规范设计准则。第4节讨论了和没有实现本文档及 DSFIELD定义分类业务功效节点和网络互操作问题。第5节讨论了和多点传送相关问题。第6节讨论安全和隧道问题。1.2 术语本节给出了在本文档中所使用术语通常性概念解释。其中一些术语将在文档后面章节中给出更正确解释。行为集合(Behavior Aggregate : BA)一个DS行为集合。BA分类器(BA Classifier)仅基于DS段内
8、容选择数据包分类器。边界连接(Boundary Link)连接两个域边界节点连接。分类器(Classifier)依据已定义规则和包头内容选择数据包实体。DS行为集合(DS Behavior Aggregate)在一个特定方向上,经过一条连路传输含有相同DS编码点数据包集合。DS边界节点(DS Boundary Node)在DS域中,负责连接另一个域或连接一个没有功效域节点。含有功效(DS-capable)实现了本体系结构中定义分类业务功效;通常见于形容一个由兼容节点组成域。编码点(DS Codepoint)段中部分特定值,用于选择。兼容(DS-compliant)能够支持在DSFIELD,本文
9、档,和其它相关分类业务文档中定义分类业务功效;通常见来形容一个节点或网络设备。域(DS Domain)含有功效域;连续分布节点集合,它们含有共同服务提供策略和定义。出口节点(DS Egress Node)处理离开此域业务流边界节点。入口节点(DS Ingress Node)处理进入此域业务流边界节点。内部节点(DS Interior Node)非边界节点节点。段(DS Field)在中,指字节;在中,指业务类型字节。其中段诸比特用于编码编码点,其它比特现在没有使用。节点(DS Node)兼容节点区(DS Region)连续分布域集合,在其上能够建立跨越多个域提供分类业务连路。下游域(Downs
10、tream DS Domain)一个边界连接中,在业务流下游域。丢包器(Dropper)负责丢包功效模块。丢包(Dropping)基于一定标准丢弃数据包;参见 监察(Policing)。遗留节点(Legacy Node)实现了在RFC791,RFC1812中定义IPv4优先算法,但并非DS兼容节点。标识器(Marker)负责标识功效模块。标识(Marking)基于一定标准设置一个数据包DS编码点;参见 预标识(Pre-marking),重标识(Re-marking)。机制(Mechanism)在节点中用于实现一个或多个每一跳行为特殊算法或操作(比如,排队策略)。测量器(Meter)负责测量功效
11、模块。测量(Metering)计算由分类器选中业务流时间性特征(比如,速率)。这一过程即时状态可能会影响标识器,整形器,或丢包器行为,也可能被用于记帐收费或纯粹测量目标。微流(Microflow)一个独立从应用程序到应用程序数据包流,由源地址,源端口号,目标地址,目标端口号和协议标识符区分。MF分类器(MF Classifier)依据任意数目标包头字段内容来选择数据包多字段(MF)分类器。经典字段组合可能包含源地址,目标地址,DS段,协议标识符,源端口号和目标端口号。每一跳行为(Per-Hop-Behavior : PHB)在DS兼容节点上,作用在DS行为集合上外界可观察转发行为。PHB组(P
12、HB Group)由一个或多个PHB组成集合。这些PHB因为共同限制,比如队列服务或队列管理策略,必需同时被指定及实现。PHB组提供了构建服务基石,使得一系列转发行为能够被同时指定。一个单独PHB是PHB组特例。监察(Policing)依据依据某种业务量简档工作测量器状态,丢弃(经过丢包器)业务流部分数据包。预标识(Pre-mark)在数据包进入下游DS域之前,设置其DS编码点。提供者DS域(Provider DS Domain)含有DS功效服务提供者所属源域。重标识(Re-mark)改变数据包DS编码点。通常由标识器依据TCA确定怎样修改。服务(Service)在DS域内或在端到端条件下,对
13、用户业务量一个确定子集所采取全部处理方法。服务水平协议(Service Level Agreement :SLA)用户和服务提供者之间达成相关怎样为用户提供转发服务服务协议。这里用户可能是一个使用者组织(源域),也可能是另一个域(上游域)。服务水平协议SLA能够包含部分或全部组成一个业务量调整规则。服务提供策略(Service Provisioning Policy)相关业务调整器怎样配置到边界节点上,及业务流怎样映射到特定行为集合以取得一些服务策略。整形器(Shaper)负责业务量整形功效模块。整形(Shaping)有意延迟业务流中一些数据包,以使业务流符合预先定义业务量简档。源域(Sour
14、ce Domain)发出接收某种特定服务业务流节点所在域。业务量调整器(Traffic Conditioner)负责完成业务量调整功效功效实体。包含测量器,标识器,丢包器,和整形器。业务量调整器能够重新标识业务流,或丢弃或整形数据包,从而改变业务流时间特征,使业务流符合事先达成业务量简档。业务量调整(Traffic Conditioning)实现中确定控制规则,包含测量,标识,整形,和监察。业务量调整协议(Traffic Conditioning Agreement : TCA)一份指明应用到分类器选中业务流分类规则,对应业务量简档,和对此业务流测量,标识,丢弃,和或整形规则协议。包含来自三方
15、面业务量调整规则:显式指定,相关服务需求隐式指定,和或来自于域服务提供策略。业务量简档(Traffic Profile)相关业务流时间特征描述,比如速率和突发包大小。业务流(Traffic Stream)含有管理关键性经过同一段路径一个或多个微流集合。业务流可能包含由特定分类器选出活动微流集合。上游域(Upstream DS Domain)一个边界连接中,在业务流上游域。1.3 需求在互联网发展历史上,从主机数目,到应用程序种类和数量,再到网络基础设施能力,全部有着连续增加。而且,这种增加在可预见未来还会连续。所以,必需有一个支持分类业务可扩展体系结构和这种连续增加相适应。在这种体系结构中,下
16、列需求必需得到认可,并能被满足:l 提供从端到端或在特定网络(或网络集合)内部,多个多样服务和提供策略。l 许可将服务从特定应用程序中分离出来。l 能够和已经有应用程序共存,而无须改变应用程序编程接口或主机软件(假设合适配置了分类器,标识器,和其它业务量调整功效模块)。l 应该在关键网络节点实现时,将业务量调整和服务提供功效同转发行为相分离。l 不应依靠逐跳应用程序信令。l 仅需要一个很小转发行为集合。其实现复杂性不应是网络设备开销关键部分,也不应给未来高速系统实现引入瓶颈。l 应该避免在关键网络节点内为每个微流或每个用户保持各自状态。l 在关键网络节点内,应仅保留集合分类状态。l 许可在关键
17、网络节点实现简单数据包分类(BA分类器)。l 许可同无DS兼容性网络节点合理互操作性。l 含有增量式布署能力。1.4 和其它方法比较在本文档中定义分类业务体系结构能够同其它已存在分类业务模型相比较。我们把这些可选模型分为以下几类:相对优先级标识,服务标识,标签交换,集成业务/RSVP,和静态逐跳分类。相对优先级标识模型例子包含RFC791定义IPv4优先级标识,802.5令牌环优先级TR,和缺省802.1p业务量分类802.1p。在这个模型中,应用程序,主机,或代理节点为数据包选择一个相对优先级(比如,延迟或丢弃优先级)。在整个传输路径上网络节点依据包头中指定优先级采取对应转发行为。我们体系结
18、构能够被认为是这种模型更新。在这种体系结构中,更清楚指明了边界节点和业务量调整器作用及关键性;而且,每一跳行为模型也许可比相对延迟或丢弃优先级更具通常性转发行为。服务标识模型一个例子是RFC1349定义IPv4 TOS。在这个例子中,每个数据包被标识为需求某种“服务类型”,包含“延迟最小化”,“吞吐量最大化”,“可靠性最大化”,或“费用最小化“。网络节点依据标识服务类型选择路由或转发行为。这个模型同我们体系结构有细微差异。请注意,我们并没有描述使用DS段做为路由选择输入。RFC1349定义TOS标识含有广泛通常性,无法扩展可能服务语义范围。而且,其服务需求是和每一个数据包相关联,但有些服务语义
19、可能依靠于一系列数据包整体转发行为。服务标识模型不能很轻易适应未来服务范围和数量增加(鉴于其编码空间太小),而且在每一个关键网络节点全部会包含“TOS到转发行为”转换。服务标识标准化还意味着提供服务标准化,这已经超出了IETF工作范围。注意服务提供统计在分配DS编码空间中,从而许可含有当地关键性编码点被提供者用于提供服务标识语义DSFIELD。标签交换(或叫做虚电路)模型例子包含帧中继,ATM,和MPLSFRELAY,ATM。在这种模型中,沿网络路径每一跳,全部建立业务流路径转发状态和业务管理或QoS状态。多种不一样粒度业务量集合在入口节点处和一条标签交换路径相关联。在每一标签交换路径内,数据
20、包或信元被给予一个转发标签。转发标签负责寻求下一跳节点,每一跳转发行为,和在每一跳时标签置换。因为标签并非全局性,而只是在一条链路上有效,所以这种模型许可对业务量分配资源时能采取愈加好粒度。也正因为如此,网络资源能够被预留给在某条链路上收到含有特定标签数据包或信元集合,同时,标签交换语义控制着下一跳路由选择,许可业务流经过尤其设计路径穿过网络。这种改善粒度控制是以增加建立和维护标签交换路径管理和配置需求为代价。而且,在最好情况下,每个节点保留转发状态数量和边界节点数量成正比(假设存在多点到点标签交换路径);在最坏情况下(采取提供资源边到边标签交换路径),和边界节点数量平方成正比。集成业务/RS
21、VP模型在缺省情况下依靠传统方法转发数据包,同时,它也许可发送方和接收方经过信令交互在二者之间路径上每个节点处建立额外数据包分类和转发状态RFC1633,RSVP。因为缺乏对业务流归类,每个节点保留状态数将和并发资源预留数成正比。在部分高速链路上,这个数目可能会很大。这个模型还需要应用程序支持资源预留信令协议。在关键网络节点,能够使用分类业务机制将集成业务/RSVP状态归类BERNET。集成业务/RSVP模型一个变种经过在网络路径沿途每个节点处只采取“静态”分类和转发策略,使逐跳进行信令交互变不再需要。这些策略是管理级,并非针对网络中活动微流。这个变种状态需求可能会比RSVP更多,尤其是在骨干
22、网节点处。因为伴随时间推移,一个节点所采取静态策略数可能比在此节点请求资源预留活动发送-接收对话数还要多。即使采取大数量分类规则和转发策略在计算复杂性上可行,但由此而需要在业务流必经骨干网节点处安装和维护这些规则管理负担也是需要认真考虑。以上把我们提出体系结构和其它分类业务模型进行了比较。需要注意是,采取这些技术链路和节点应该是经过基于第二层交换网络结构(比如,802.1p 局域网,帧中继/ATM骨干网)互连DS节点,来提供分类业务行为和语义。对于MPLS(多协议标签交换)条件下,能够作为可选域内实现技术。在DS域(或在提供DS域接入网络内)特定区域采取特殊链路层技术,意味着对业务流更粗粒度分
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