0 引言
隨著光網絡技術的不斷發展，網絡的QoS問題越來越受到關注，在IP網絡中已經有不少成熟的QoS模型，如集成模型（Int-Serv）和區分服務模型（Diff-Serv）。目前光網絡作為承載網絡，對接入業務采取一視同仁的服務策略，雖然在上層可以采取業務分級或QoS的區分，但是光網絡作為底層傳送網絡并不能了解這些信息，因此可能會導致優先等級較高的業務在光網絡中并沒有得到相應優先級的傳送。所以在IPover WDM網絡中，如何在WDM光層提供具有QoS保障的服務是非常關鍵的。
近年來，人們也開始陸續提出了一些光域中QoS的解決方案。但是由于在光域中，數據傳輸的速度很快（一般至少155Mb/s），顆粒度比較粗，而且邏輯性光器件尚未成熟，因此，直接在光域中處理QoS是難于實現的。文獻[1]提出了區分光服務（DOS）概念，即借鑒較為成熟的IP網絡中的QoS的處理辦法，在光域中為不同的業務流量提供不同的路徑選擇，為WDM網中感知IP層的QoS信息提出一種解決方案。我們就這種方案結合具體Diff-Serv流量的QoS參數，圍繞基于跨層業務映射在光層中感知QoS，劃分QoS參數及等級，為不同流量匯聚、建立不同QoS要求的光通路。
1 光QoS模型建立
在IP over WDM光網絡中，來自IP層的業務在與光網的接口處匯聚，網絡邊緣要為不同的業務建立不同的光通道，一個波長對應于一個用于交換的光通道。圖1是典型的IP over WDM光網絡。
圖1 IP over WDM光網絡
在IP over WDM光網絡中建立QoS模型首先要考慮幾個問題：①在光域中顆粒度比較粗糙，而IP層業務顆粒度較細，所以不可能直接將IP業務匯聚到光域中，這將大大浪費光域資源；②在電域中路由器/交換機具有存儲轉發功能，而光域中的光存儲器技術可作為一種排隊緩沖技術的替代方法，但是不能充分提供典型QoS模型中的緩沖能力；③光域中邏輯性器件尚未成熟，所以在光域中直接對業務進行分類處理是不可能的，只有充分利用電域中強大的處理能力，在光電的匯合點加以處理，也就是網絡的接口部分，來自IP網絡的流量在光網絡邊緣接口匯聚，接口負責匯聚和映射這些流量，把電層中的QoS參數轉化成光域中QoS參數，同時為不同QoS要求的流量建立不同QoS要求的光通路。
來自IP層的Diff-Serv業務在光層的接口處匯聚后，為了保障業務流量在光層傳輸時的QoS，這里采用DOS模型，DOS模型通過捕獲一組光參數和行為作為評價光路徑質量和可靠性的標準，根據光傳輸質量、可靠性和其他可選參數來為每條可選光路徑分類，DOS模型包括以下4個功能組件：①框架結構模型定義了DOS域的邊界，包括接口模塊（分類入口流量）；②根據一組參數和功能行為特征對服務類別的定義；③在網絡邊緣建立流量類型和服務分類的映射關系；④在光域中的信令和資源預留分配的實施。
如圖2所示，圖中所示為DOS模型中個功能組件的實現。通過網絡邊緣設備的流量分類器對數據包進行分類，光資源分類器位于入口交換機上，來區分網絡所支持的流量，光資源分配器對路徑QoS參數，光網器件進行監控。除了策略和分級控制信令和資源預留也是重要的控制功能，是光資源分配和配置流量分類器的依據。通過網絡管理實時分析，統計流量，容量定額和網絡整體性能的優化，實現端到端的監控。
圖2 DOS模型功能組件實現
2 WDM網光層業務映射和區分服務
2.1 WDM層的業務映射
由于IP網絡和WDM網絡是兩種不同的網絡，所以兩種網絡提供業務的方式和對業務的處理方式也不同。IP網絡中QoS參數為：傳輸帶寬、丟包率、時延、抖動、安全性和恢復時間等，而在WDM光網絡中，光連接的QoS參數通常用光信噪比、誤碼率、傳輸速率、可用度，恢復時間和安全性等來衡量。所以要劃分兩種不同網絡的QoS參數進行業務映射。
首先劃分IP層QoS參數，在IP網絡中應用Diff-Serv服務，IP中QoS的分類信息被包含在IP報文頭中，Diff-Serv體系使用了IP報文頭的TOS中的前6個比特來攜帶報文的分類信息，設置IP網絡中的區分服務代碼點（DSCP）域（取值為0~63），區分來自IP網絡中的Diff-Serv流量。我們設定IP網絡中的Diff-Serv流量分為4種：A、B、C、D。分別設定4種流量的QoS參數，同時設定IP分組頭的DSCP域值為：0x2c、0x1e、0x12、0x00。如表1所示。
