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摘 要 文章首先针对QoS路由技术的发展进行分析，对于QoS技术的主要价值和面对的具体问题给出了说明，而后针对其单播路由算法和多播路由算法的主流进行了浅要讨论。
关键词 QoS；路由；算法；分析
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0064-01
当前信息时代之下，通信网络的责任在于如何利用有限的数据传输资源和力量为用户提供更为优质的数据传输服务。在这样的需求环境之下，QoS作为重要的网络传输领域技术之一得到了广泛的重视，其路由机制以及相关算法，更是成为数据传输领域中的关注重点。
1 QoS路由技术的发展分析
随着网络中多媒体传输业务的不断增多和日益广泛，如何对网络资源实现优化利用，借以实现降低传输成本，并且有效提升用户的满意度成为了整个行业的最终目标。在这样的环境之下，QoS路由（Quality of Service Routing）作为保证服务质量的重要技术，作为重要的安全机制之一，在解决网络延迟和阻塞等问题方面一直有着良好表现。QoS在数据传输体系中，在区分层面有所表现，这种区分重点表现在两个方面，其一在于对于传输需求的区分对待，即以业务特征作为对于数据传输需求的一种判断，从而提供更具针对性的数据传输服务；而另一个方面则在于针对需要的服务质量展开区分，这是基于用户等级的区分，从而实现基于优先权限的数据传输服务。通过这样的两个主要方面，来对既有的数据传输资源做出优化调整，以优化整个数据传输环境中的资源利用率，并且切实提升用户体验。
从目前的相关研究状况中可以发现，当前实现QoS水平提升主要有两个途径，即面向节点的控制和面向网络的控制。前者的控制工作在耽搁节点或者链路中完成，其控制着手点在于针对单节点共享资源的占用，包括共享的链路、缓存区、处理器资源等方面，常见的节点控制手段包括业务流整形、业务调度、节点缓冲区管理。而面向于网络的控制工作，则主要通过对路由与信令的控制达到对业务流或业务连接在网络中传输的控制，并且考虑到路由在数据传输工作过程中的重要地位，QoS路由已经成为QoS技术簇中的关键技术之一。
QoS路由存在的主要价值，即在于为接入网络中的诸多业务选择满足其需求以及行为特征的最优传输路径，并且以最优的方式配给相应的路径传输资源给该项业务，最终实现满足其服务质量要求的目的。从工作内容的角度看，路由工作本身包括有两个部分的工作内容，即以寻路和探测网络数据传输资源有效性作为主要目的的寻路过程，这个过程中会在节点之间发送相应的信号数据包；另一个部分则是在不同的节点之间交换相应的路由信息。而对于QoS路由工作而言，重要问题首先在于如何确定合理的度量参数来展开寻路，以及在相应的标准参数确定之后，如何找到满足相应数据传输需求的路径，才能切实完成相应的数据传输任务。而在实际的工作过程中，由于网络中传输时延的问题，从而必然会造成相应的节点状态信息在一定程度上存在偏差，这成为了QoS路由算法有效水平有所下降的重要影响因素，而如何切实有效地针对这种问题展开控制，并且最终实现对于QoS路由工作质量的提升，成为了该领域的工作重点。
就目前的状况看，QoS路由的研究重点聚集于单播路由（Unicast Routing）、多播路由（Multicast Routing）以及Adhoc路由三个方面，而对于每一个方面而言，参数的选择和路径的确定都成为基本问题，也就是QoS路由研究的重点所在。
2 QoS路由工作分析
限于文章篇幅，在此仅对QoS路由中的单播路由以及多播路由两个方面作出浅要分析。
首先对于QoS单播路由而言，即目的节点只有一个的路由，通常出现在端对端的传输环境中。在这样的环境下，QoS路由需要面对两个方面的问题，即最优化问题和性能界约束问题。其中前者的任务在于寻找出与相应的QoS度量参数对应的最优路径，而后者的任务则在于确定一条合理的路径，通常以寻找一条大于指定带宽或者小于指定时延的最优路径。
常见的QoS单播路由算法包括最短路径算法、分级路由算法、启发式路由算法、QBR算法以及基于调度策略的路由算法五种。其中最短路径算法关注在网络中获取到从信息源到目标节点之间整体路径权重之和最小，并且以Dijkstra算法和Bellman Ford算法著称于世。前者关注面向网络不断选取最优的最短路径，但是却因此造成资源的浪费，而后者则是在此基础上的改进，但却进一步加剧了节点同步的影响价值。分级路由算法则是专门用于解决大型互连网源路由可扩展性问题，启发式路由算法主要在多限制条件的情况下用以解决QoS路由问题，并且能够有效降低时间复杂度，但却无法保证传输路径的有效发现。QBR算法在资源的利用方面表现良好，通过较小的资源利用即可实现最短路径选择，但是却会因此造成小部分路径拥堵，而进一步改进其面向全网展开选择，则无法有效实现最短路径的需求，同样是一种资源浪费。因此该种算法不断在两端之间寻找平衡点，并且这也成为推动其进一步的助力。最后基于调度策略的路由算法则将分组调度算法引入路由算法的度量值计算环境中，这种做法能够简化路由计算过程，相对而言对QoS路由的多限制问题有所改善。
而QoS多播路由算法，则主要包括了集中式算法以及分布式算法、数据驱动算法以及需求驱动算法、单路径算法以及多路径算法、最大带宽树算法几种，并且具有强烈的对比特征。其中集中式路由算法即显式路由算法货源路由算法，重点在于整个网络中的每一个路由节点都需要维护一个全局状态信息表；而分布式算法则仅需要在每个节点上存储一个距离向量，存储它到其他每个节点的最小时延。数据驱动算法从工作特征上看，则是首先将数据发送至所有节点，一直到传播了否定信息后一些节点才停止转发，此种方法虽然无需传播节点信息，但是却会存在额外传输开销。与之对应的需求驱动算法则由欲加入群组的接收者发起，其能够有效克服数据驱动算法的弊端，但却需要传播节点成员的关系信息。单路径算法与多路径算法的区别在于前者需要由算法提供一条单一的路径将新成员连接到多播树上，而后者则提供多条路径供新成员选择。确定其中最能满足其要求的一条连接到树上。最后，最大带宽树算法则是采用了Dijkstra算法来计算到所有目的节点的最大单向带宽，该优化算法能够为每个节点计算出其从源节点收到数据的预期几率，并且实现相应的带宽分配。
3 结论
对于QoS路由算法的问题，必然会随着通信技术的整体发展而不断进步，同时呈现出对于通信路由领域的重要支持价值。
参考文献
[1]冀鑫泉，桂志波.Internet中QO路由算法研究现状及其实现[J].江苏通信技术，2003，19（1）.
关键词 QoS；路由；算法；分析
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0064-01
当前信息时代之下，通信网络的责任在于如何利用有限的数据传输资源和力量为用户提供更为优质的数据传输服务。在这样的需求环境之下，QoS作为重要的网络传输领域技术之一得到了广泛的重视，其路由机制以及相关算法，更是成为数据传输领域中的关注重点。
1 QoS路由技术的发展分析
随着网络中多媒体传输业务的不断增多和日益广泛，如何对网络资源实现优化利用，借以实现降低传输成本，并且有效提升用户的满意度成为了整个行业的最终目标。在这样的环境之下，QoS路由（Quality of Service Routing）作为保证服务质量的重要技术，作为重要的安全机制之一，在解决网络延迟和阻塞等问题方面一直有着良好表现。QoS在数据传输体系中，在区分层面有所表现，这种区分重点表现在两个方面，其一在于对于传输需求的区分对待，即以业务特征作为对于数据传输需求的一种判断，从而提供更具针对性的数据传输服务；而另一个方面则在于针对需要的服务质量展开区分，这是基于用户等级的区分，从而实现基于优先权限的数据传输服务。通过这样的两个主要方面，来对既有的数据传输资源做出优化调整，以优化整个数据传输环境中的资源利用率，并且切实提升用户体验。
从目前的相关研究状况中可以发现，当前实现QoS水平提升主要有两个途径，即面向节点的控制和面向网络的控制。前者的控制工作在耽搁节点或者链路中完成，其控制着手点在于针对单节点共享资源的占用，包括共享的链路、缓存区、处理器资源等方面，常见的节点控制手段包括业务流整形、业务调度、节点缓冲区管理。而面向于网络的控制工作，则主要通过对路由与信令的控制达到对业务流或业务连接在网络中传输的控制，并且考虑到路由在数据传输工作过程中的重要地位，QoS路由已经成为QoS技术簇中的关键技术之一。
QoS路由存在的主要价值，即在于为接入网络中的诸多业务选择满足其需求以及行为特征的最优传输路径，并且以最优的方式配给相应的路径传输资源给该项业务，最终实现满足其服务质量要求的目的。从工作内容的角度看，路由工作本身包括有两个部分的工作内容，即以寻路和探测网络数据传输资源有效性作为主要目的的寻路过程，这个过程中会在节点之间发送相应的信号数据包；另一个部分则是在不同的节点之间交换相应的路由信息。而对于QoS路由工作而言，重要问题首先在于如何确定合理的度量参数来展开寻路，以及在相应的标准参数确定之后，如何找到满足相应数据传输需求的路径，才能切实完成相应的数据传输任务。而在实际的工作过程中，由于网络中传输时延的问题，从而必然会造成相应的节点状态信息在一定程度上存在偏差，这成为了QoS路由算法有效水平有所下降的重要影响因素，而如何切实有效地针对这种问题展开控制，并且最终实现对于QoS路由工作质量的提升，成为了该领域的工作重点。
就目前的状况看，QoS路由的研究重点聚集于单播路由（Unicast Routing）、多播路由（Multicast Routing）以及Adhoc路由三个方面，而对于每一个方面而言，参数的选择和路径的确定都成为基本问题，也就是QoS路由研究的重点所在。
2 QoS路由工作分析
限于文章篇幅，在此仅对QoS路由中的单播路由以及多播路由两个方面作出浅要分析。
首先对于QoS单播路由而言，即目的节点只有一个的路由，通常出现在端对端的传输环境中。在这样的环境下，QoS路由需要面对两个方面的问题，即最优化问题和性能界约束问题。其中前者的任务在于寻找出与相应的QoS度量参数对应的最优路径，而后者的任务则在于确定一条合理的路径，通常以寻找一条大于指定带宽或者小于指定时延的最优路径。
常见的QoS单播路由算法包括最短路径算法、分级路由算法、启发式路由算法、QBR算法以及基于调度策略的路由算法五种。其中最短路径算法关注在网络中获取到从信息源到目标节点之间整体路径权重之和最小，并且以Dijkstra算法和Bellman Ford算法著称于世。前者关注面向网络不断选取最优的最短路径，但是却因此造成资源的浪费，而后者则是在此基础上的改进，但却进一步加剧了节点同步的影响价值。分级路由算法则是专门用于解决大型互连网源路由可扩展性问题，启发式路由算法主要在多限制条件的情况下用以解决QoS路由问题，并且能够有效降低时间复杂度，但却无法保证传输路径的有效发现。QBR算法在资源的利用方面表现良好，通过较小的资源利用即可实现最短路径选择，但是却会因此造成小部分路径拥堵，而进一步改进其面向全网展开选择，则无法有效实现最短路径的需求，同样是一种资源浪费。因此该种算法不断在两端之间寻找平衡点，并且这也成为推动其进一步的助力。最后基于调度策略的路由算法则将分组调度算法引入路由算法的度量值计算环境中，这种做法能够简化路由计算过程，相对而言对QoS路由的多限制问题有所改善。
而QoS多播路由算法，则主要包括了集中式算法以及分布式算法、数据驱动算法以及需求驱动算法、单路径算法以及多路径算法、最大带宽树算法几种，并且具有强烈的对比特征。其中集中式路由算法即显式路由算法货源路由算法，重点在于整个网络中的每一个路由节点都需要维护一个全局状态信息表；而分布式算法则仅需要在每个节点上存储一个距离向量，存储它到其他每个节点的最小时延。数据驱动算法从工作特征上看，则是首先将数据发送至所有节点，一直到传播了否定信息后一些节点才停止转发，此种方法虽然无需传播节点信息，但是却会存在额外传输开销。与之对应的需求驱动算法则由欲加入群组的接收者发起，其能够有效克服数据驱动算法的弊端，但却需要传播节点成员的关系信息。单路径算法与多路径算法的区别在于前者需要由算法提供一条单一的路径将新成员连接到多播树上，而后者则提供多条路径供新成员选择。确定其中最能满足其要求的一条连接到树上。最后，最大带宽树算法则是采用了Dijkstra算法来计算到所有目的节点的最大单向带宽，该优化算法能够为每个节点计算出其从源节点收到数据的预期几率，并且实现相应的带宽分配。
3 结论
对于QoS路由算法的问题，必然会随着通信技术的整体发展而不断进步，同时呈现出对于通信路由领域的重要支持价值。
参考文献
[1]冀鑫泉，桂志波.Internet中QO路由算法研究现状及其实现[J].江苏通信技术，2003，19（1）.