清华-第9章 习题答案

第9章 练习题

9.1 什么是IP QoS？

参考答案：IP QoS 是指当IP数据报流经一个或多个网络时，其所表现的性能属性，诸如业务有效性、延迟、抖动、吞吐量、包丢失率等

9.2综合服务IntServ由哪几个部分组成？有保证的服务和受控负载的服务有何区别？ 参考答案：IntServ的四个组成部分：（1）资源预留协议RSVP，也就是信令协议，（2）接纳控制（admission control）程序，（3）分类程序（classifier），（4）调度程序（scheduler）。 Int-Serv定义了两种新的业务模型：保证型（Guaranteed）业务和控制型载荷（Controlled-Load）。

（1）保证型业务严格界定端到端数据报延迟，并具有不丢包的保证；虽不能控制固定延迟，但能保证排队延迟的大小，网络使用加权公平排队，用于需要严格QoS保证的应用；

（2）控制型载荷利用统计复用的方法控制载荷，用于比前者具更大灵活性的应用，可假设网络包传输的差错率近似于下层传输媒质的基本包差错率；包平均传输延迟～网络绝对延迟（光传输延迟+路由器转发延迟）。

3）尽力服务：不提供任何类型的服务保证。

9.3试述资源预留协议RSVP的工作原理。 参考答案：（1）发送方应该向接收方发送一个RSVP信息。RSVP信息同其他IP包一样通过各个路由器到达目的站点；接收端接收到发送端发送的路径信息之后，由接收端逆向发起资源预留的过程；资源预留信息沿着原来信息包相反的方向对沿途的路由器逐个进行资源预留。（2）Int-Serv还有一个目前很难解决的问题，那就是资源预留和路由协议之间的矛盾。从路由协议角度来看它是一条好的路径；可从资源预留来看，路由器没有足够的资源可以预留，不能为应用数据流建立起一条路径，因此这一进程只能停留在这里，等待上层超时拆除这个应用进程，再重新建立路径。（3）资源预留协议还要求沿途的每个路由器为每一个数据流都维持一个“软状态(Per-flow soft state)”。

9.4分类服务Diffserv与综合服务IntServ有何区别？分类服务的工作原理是怎样的？ 参考答案：分类服务Diffserv有别于综合服务IntServ：（1）层次简单，伸缩性较好：DiffServ工作范围分为两个层次：DS域和DS区。（2）便于实现：只在网络的边界上才需要复杂的分类、标记、管制和整形操作。ISP核心路由器只需要实现行为聚集（BA）的分类，因此实现和部署区分、分级都比较容易。（3）不影响路由：DiffServ的节点提供服务的手段只限于队列调度和缓冲管理，并不涉及路由选择。

分类服务的工作原理：用户事先与ISP签定一个服务等级协议（SLA，Service Level Agreement），明确所支持的业务级别以及在每个业务级别中所允许的业务量。用户可以标记自己的DS编码标记（DSCP，Differentiated Services Code Point）以指定QoS的服务，也可以让边缘路由器根据多字段MF（Multi Field）分类来标记。在ISP的入口，包被分类、计量、标记，也可能被整形。在边缘路由器，所有的分类和整形规则均依据SLA，并按照SLA分为不同的行为聚合 BA（Behavior Aggregation），每个行为聚合都由DS编码点标记。这些操作所需要的缓冲空间也依据SLA确定。在DiffServ的核心路由器中经过粗颗粒化 的数据流进行调度分配路由。当一个包从一个域进入另一个域时，它的DSCP可能会被重新标记，这由两个域之间的SLA确定。

9.5在分类服务Diffserv中的每跳行为PHB是什么意思？EF PHB和AF PHB．有何区别？它们各适用于什么样的通信量？

参考答案：区分业务主要通过两个机制来完成不同QoS业务要求的分类：DS标记和一个包转发处理库的集合——PHB（Per-Hop-Behavior每跳行为）。

加速转发（EF）EF PHB（或EF）的流量不受其它PHB流量的影响，确保包的离开速率高于所规定的值。与传统的租用线类似，EF PHB能够提供低丢包率、低延迟、低抖动和有保证的带宽服务。EF PHB转发只提供对已接受的固定流量以及对流进行最小程度的排队，并在边缘路由器丢弃掉任何超过EF指定数量的流。

保证转发（AF）AF PHB为IP包提供不同级别的转发特征，为四个级别AF中的每个都分配特定数量的转发资源（比如缓冲区和带宽），并且为每个包指派三种不同丢弃优先级中的一种。AF PHB允许在整个流量不超过预先设定速率的前提下以更高的可能性转发包。

9.6 多协议标签交换是如何提高IP QoS的？什么是流量工程？ 参考答案：

多协议标签交换是如何提高IP QoS的：多协议标签交换（MPLS）技术为每一个IP数据报加上一个固定长度的标签，并根据标签值进行转发，因此MPLS从原理上能够实现高速转发。（1）MPLS支持的Diff-Serv，能够把Diff-Serv的多个行为聚集（BA）映射到MPLS的一条LSP上，可以依据BA的PHB来转发LSP上的流量。（2）MPLS流量工程（TE，Traffic Engineering）可以安排流量如何通过网络，以避免不均衡地使用网络而导致的拥塞。（3）在MPLS网络中，可以在入口和出口之间事先建立工作LSP和备用LSP（也可同时预留资源），这样就能够在主LSP出现故障时实现最小程度的中断。 什么是流量工程：流量工程实际上是一套工具和方法，无论是在网络设备和传输线路正常还是失效的情况下，它都能从给定的基础设施中提取最佳的服务。也就是说它要对已安装的资源进行优化。事实上，它是对网络工程或网络规划的一种补充和完善措施。流量工程试图让实际网络业务量以一种最优的方式存在于物理网络之中。

9.7 基于IPv6的下一代因特网有那些关键技术？

参考答案：基于IPv6的NGI重点有待解决的关键技术：（1）网络可扩展技术，（2）网络可用性技术，（3）网络管理控制技术，（4）网络安全技术，（5）IPv6技术，（6）QoS业务控制技术。

9.8 什么是软交换？

参考答案：软交换是一种功能实体，为NGN提供具有实时性要求的呼叫控制和连接控制的功能。与传统的程控交换不同，软交换中的“呼叫控制”功能是各种业务的基本控制功能，与业务类型无关。

Soft-Switch是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，可方便地在网络上 快速提供新的业务。

9.9 基于软交换的下一代网络的体系结构和功能结构。

参考答案：参阅图9-3和图9-4。

9.10 什么是SIP协议？试述SIP协议的系统结构。

参考答案：SIP是一个应用层的信令控制协议。用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。

SIP协议的系统结构：参阅图9-7。

9.11 试述SIP的呼叫处理过程。 参考答案：参阅例9-1。

9.12 什么是IMS？试述IMS分层网络架构。

参考答案：什么是IMS：IMS，即IP Multimedia Subsystem，译为IP多媒体子系统，本质上说是一种网络架构。

IMS分层网络架构：参阅图9-10。

9.13 可信网络的定义是什么？网络的可信性应包含什么属性？ 参考答案：可信网络的定义：一个可信网络应当对其网络和用户的行为及其结果是可预期与可管理的，能够做到行为状态可监测、行为结果可评估、异常行为可管理。

网络的可信性属性：从用户的角度，需要保障服务的安全性和可生存性；从设计的角度，需要提供网络的可管理性。

9.14 试述可信网络的体系架构。 参考答案：参阅图9-12。

9.15 什么是普适服务？普适服务的基本特征是什么？ 参考答案：什么是普适服务：（1）（ICPS）普适服务和计算是新出现的计算范例，其基础架构和服务可以在任何时间、任何地点、通过任何格式无缝接入或获取。（2）欧盟研究框架计划（FP）的信息社会技术（IST）方面致力于研究B3G的项目DAIDALOS的第4工作组（WP4）：普适服务是一个新生的、快速发展的研究领域，致力于简化用户与海量的电子业务和技术之间的交互。

普适服务的基本特征：

（1）普适性（Pervasiveness）：用户在任何时间、任何地点、通过任何接入方式获取服务。（2）移动性（Mobility）：用户在移动时应保持其服务体验连续。 （3）个人化（Customization）：用户能定制个人化服务，通过数据挖掘发现个人的爱好与特征。

（4）自适应性（Adaptiveness）：服务能按用户的上下文作出自适应的修改。 （5）主动性（Push）：服务提供商（SP）能主动向用户推荐和推送其所需的服务。 （7）质量保证（QoS-Guarantee）：服务质量可控，且有保证的。 （8）安全性（Security）：能提供可靠安全的服务，用户的隐私可得到保护。 （9）多样性（Variety）：服务类型众多，功能强大。 （10）易用性（Easiness）：使用方便，人机交互简捷。 （11）快捷性（Time-to-Market）：服务的开发周期短，难度低。

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