RSVP協(xié)議基礎認識與應用研究

隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)快速發(fā)展，各種網(wǎng)絡協(xié)議在使用的時候，必須確保傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定、高效以及安全等。因此隨著網(wǎng)絡時代來臨，RSVP協(xié)議相關(guān)研究越來越多，本文主要針對RSVPSH關(guān)概念進行介紹，并針對其協(xié)議在應用過程中的性能問題進行分析，經(jīng)過對比分析方法獲得相關(guān)研究成果，為參與RSVP協(xié)議研究者提供參考。

1 RSVP定義概述

RSVP是用于為綜合業(yè)務(InteServ)提供QoS保障的協(xié)議。RSVP中主要的消息是PATH和RESV 。發(fā)送端首先向接收端發(fā)送PA11{消息，指明業(yè)務流的參數(shù)，該消息通過路由協(xié)議選路徑中間的路由器到達接收端。接收端返回RESV消息為該業(yè)務流請求資源，沿途的路由器根據(jù)網(wǎng)絡條件判斷是否接受該請求，若接受，路由器就為該業(yè)務流分配鏈路帶寬和緩存空間，預留資源，保存與該業(yè)務流相關(guān)的狀態(tài)信息。RSvP協(xié)議是非路由協(xié)議，與IP協(xié)議配合使用，屬于TCP／IP協(xié)議棧中的傳輸層，RSVP分組不攜帶任何應用數(shù)據(jù)，只是用來控制IP包的傳輸，它同路由協(xié)議協(xié)同工作，建立與路由協(xié)議計算出路由等價的動態(tài)訪問列表，幫助數(shù)據(jù)接收方沿數(shù)據(jù)傳輸路徑向支持該協(xié)議的路由器預留必要的網(wǎng)絡資源，確保端到端的傳輸帶寬，盡量減少實時流媒體通信中的傳輸延遲和數(shù)據(jù)到達時間間隔的抖動，使應用Internet傳輸數(shù)據(jù)流時能夠獲得特殊Q0S。

資源預留協(xié)議是一種信令協(xié)議，它被主機用來為特定應用流向網(wǎng)絡請求一定的服務質(zhì)量(OoS)，它也被路由器用來在節(jié)點間傳送這種服務質(zhì)量請求，從而建立能提供特定服務質(zhì)量的狀態(tài)，并維護這種狀態(tài)。資源預留協(xié)議最終將導致在數(shù)據(jù)流的路徑上資源(主要包括內(nèi)存資源和CPU資源)被預留了出來。資源預留協(xié)議在IP層之上封裝，在協(xié)議棧中占據(jù)了一個傳輸層協(xié)議的位置，而且，像ICMP，IGMP一樣，它只是一個控制協(xié)議，而不是實際的傳輸數(shù)據(jù)。

2 RSVP資源預留消息

Path：由數(shù)據(jù)發(fā)送者發(fā)出到數(shù)據(jù)接收者，用于收集數(shù)據(jù)流沿途的網(wǎng)絡資源狀態(tài)，并把數(shù)據(jù)流量特性傳遞到接收者，它是一個端到端的消息，采用路由告警(Router Alert)[I C2113]方式把信息告知沿途的路由器。

Resv：由數(shù)據(jù)接收者發(fā)出，最終傳送到數(shù)據(jù)發(fā)送者，它是一個逐跳的消息，利用Path消息建立的逐跳路徑，在沿途路由器上為實時業(yè)務預留資源

PathErr、ResvErr：是路由器在處理Path和Resv消息出錯時，分別向發(fā)送者和接收者發(fā)送的出錯消息。

PathTear、ResvTear：PathTear是發(fā)送者主動放棄網(wǎng)絡資源或網(wǎng)絡中的路由器由于Path狀態(tài)超時，而發(fā)向接收者的消息；ResvTear是接收者主動放棄網(wǎng)絡資源或網(wǎng)絡中的路由器由于Resv狀態(tài)超時，而發(fā)向發(fā)送者的消息。

ResvConf：是發(fā)送者收到要求確認的Resv消息后，向接收者發(fā)送的確認消息。在每個消息中又包含了許多信息單元，其中有：(1)會話(SESSION)：它表示該消息對應的會話， 由目的地址、科學技術(shù)協(xié)議號和端口號構(gòu)成，它是每個消息必有的信息單元。(2)資源收集(Ec)：它是Path消息的一個必選信息單元，由Path消息沿途的路由器根據(jù)本地資源狀況修改這個信息單元，最終得到網(wǎng)絡當前空閑的資源狀況，以便于接收者做出預留請求。(3)發(fā)送流特性(ER-TSPEC)：它是Path消息的一個必選信息單元，它用來告知接收者數(shù)據(jù)流特征。(4)流量特征(FLOWSPEC)：它包含流量的參數(shù)、最小包的長度和最大包的長度，它是Resv消息必選信息單元，用于向網(wǎng)絡預留指定資源的數(shù)量。(5)濾器特征(FII．TER-SPEC)：它指示預留的資源可以被哪些數(shù)據(jù)流使用，它是Resv消息的可選信息單元。

3 RSVP資源預留過程

資源預留的過程，它首先由發(fā)送端向接收端發(fā)送一條Path消息，并沿路收集當前網(wǎng)絡的資源狀況，存儲在信息單元ADSPEC中，并在路由器中建立上一跳信息單元。

接收端根據(jù)收到的Path消息里的FLOWSPEC信息單元，向接收端發(fā)送Resv消息，Resv沿著Path的反方向傳播，并在中間路由器上實際預留資源。接收端收~Resv消息后，發(fā)送ResvConf消息，確認預留，這樣，實際的數(shù)據(jù)流便可以在預留的資源上傳輸了。

4 RSVP對于提高OOS質(zhì)量的應用

QoS的英文全稱為“Quality of Service”， 中文名為“服務質(zhì)量”。QoS是網(wǎng)絡的一種安全機制， 是用來解決網(wǎng)絡延遲和阻塞等問題的一種技術(shù)。在正常情況下，如果網(wǎng)絡只用于特定的無時間限制的應用系統(tǒng)，并不需要QoS，比如web應用，或E-mai1設置等。但是對關(guān)鍵應用和多媒體應用就十分必要。當網(wǎng)絡過載或擁塞時，QoS 能確保重要業(yè)務量不受延遲或丟棄，同時保證網(wǎng)絡的高效運行。

通過對QoS進行分類和定義可以使網(wǎng)絡可以根據(jù)不同類型的QoS進行管理和分配資源。例如，給實時服務分配較大的帶寬和較度的CPU處理時間等，另一方面，對QoS進行分類定義也方便用戶根據(jù)不同的應用提出QoS需求。另外通過準入控制和協(xié)商，即根據(jù)網(wǎng)絡中資源的使用情況，允許用戶進入網(wǎng)絡進行多媒體信息傳輸并協(xié)商其Q0S。網(wǎng)絡技術(shù)快速發(fā)展，針對RSVP協(xié)議的研究日益深入，針對其主要的功能和應用情況認識也應該有所提升，本文針對RSVP協(xié)議的基本定義情況進行介紹，并且給出了相應的應用案例，希望能夠與廣大研究者共同學習交流。