摘要：随着互联网技术的迅猛发展，网络信息量及信息类型越来越多，传统网络Best Effort服务机制受到了互联网日益增加的信息类型及信息量的冲击越来越大，QoS算法已经成为人们研究的重点与热点。介绍了路由算法，对QoS及QoS路由进行了阐述，重点对计算机网络基于QoS路由算法进行了探讨，并对计算机网络QoS路由算法的发展进行了展望。

　　关键词：网络；QoS；路由算法

　　中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）10-2202-02

　　随着互联网技术的迅猛发展，网络信息量及信息类型越来越多。尤其是到了二十世纪的九十年代，传统网络Best Effort服务机制受到了互联网日益增加的信息类型及信息量的冲击越来越大，因此，不同的实时多媒体应用程序使得传统的协议模式对于网络用户的需求不能满足。在此背景下，网络服务质量算法，即Quality of Service，简称QoS算法已经成为人们研究的重点与热点。

　　1 路由算法概述

　　路由指的是将信息自源通过网络向目的地进行传送。路由技术包括了最优路径的确定以及信息单元即数据包的传送两项基本活动。相对而言，进行数据包的传输与交换较为直接和简单，但是确定路由较为复杂。因此，确定路由算法必须充分考虑以下因素：①确定路由算法需要考虑最优化。路由算法的确定应该选择最佳路径能力；②确定路由算法需要考虑简洁性。路由算法的确定需要简洁，也就是通过尽可能少的开销及软件，实现最大的功能；③确定路由算法需要考虑坚固性。当路由算法处在不可预料的环境或者是非正常的环境时，包括出于负载较高的环境，操作失误，硬件出现故障等情况时，要求算法能够正常的工作。因此在网络的连接点上分布路由器，因此，当路由器发生故障时期后果非常的严重，所以，路由算法必须可以经受时间的考验，能够在不同网络环境中可靠稳定工作；④确定路由算法需要考虑快速收敛。对于最佳路径的判断全部的路由器都可以达到一致这就是收敛。如果因为网络事件造成了路由不可用或者可用，那么路由器就会进行信息的更新。因为进行路由信息更新时，涉及到整个的网络，所以必须对最佳路径进行重新的计算，直至出现全部路由器一致的最佳路径。当收敛速度慢时，就会出现网络中断甚至造成路径循环；⑤确定路由算法需要考虑灵活性。利用算法应该准确快速的满足不同的网络环境。比如，当某网段出现故障，那么路由算法应该及时发现算法，同时能够提供给使用该网段的全部路由最佳的另外的路径。

　　2 QoS及QoS路由概述

　　2.1 QoS概述

　　随着互联网技术的迅猛发展，交互式电视会议，远程教育，协同文档编辑等已经广泛的出现在人们的生活中。这些应用具有实时性，无一不涉及到网络服务质量QoS问题。QoS可以实现对数据包的科学合理的排队，优化含有内容标识的数据表，同时对于特定数据表进行更高优先级的赋值，使得优先级高的数据包首先进行传输，提高了数据表传输的速度。QoS是IP数据流基于网络性能，具有包括延迟，业务可用性，丢包率，可变延迟以及吞吐量等度量指标。对于不同的应用要求，QoS也不同，比如有些应用要求传输速率，有些应用要求吞吐量等。

　　当前Internet越来越普及，已经渗入到人们生活的各个方面，人们对网络性能，服务以及安全性等各方面的期望也越来越高。然而当前互联网中的Best Effort服务仍然是一种主要的服务类别，在网络中全部分组都被同等的对待，而任意一个拥塞的链路都会造成分组传输时间的增加，从而使得性能下降，数据出现抖动，甚至是出现数据包的丢失，因此服务质量得不到保障。基于此，随着QoS技术的不断发展，高效的QoS的重要性日益凸显，被越来越多的应用到计算机网络路由算法中。

　　2.2 QoS路由概述

　　2.2.1 QoS路由网络模型

　　对QoS网络的拓扑结构以及资源的容量进行抽象，得到加权图N（V，E），V表示了节点集，也就是网络内的交换的设备；E是双向链路集，也就是传输的路线。对于任何一个网络节点（u，v），当存在从u→v的链路，那么必定会存在从v→u的链路，基于链路的对称性可以得到，网络被分成了对称网络以及非对称网络。基于以上的描述，事实上网络包括了两种要素，即节点与链路。

　　2.2.2 QoS路由的度量

　　QoS路由算法的可实现性是由算法的复杂程度决定的。而QoS度量参数的选择对算法的复杂程度有着直接的影响，同时，路由选择算法的性能是由网络支持的度量参数体现的。支持度量参数越多，表明越能够有效的接入业务服务质量。然而同时增加了路由选择算法，降低了业务接入率。QoS应用业务对于网络服务提出包括带宽，丢包率，延时，延时抖动等可度量的参数。在计算机网络上进行数据业务的传输时，需要满足度量的要求。QoS能够利用约束集对度量进行描述。

　　3 计算机网络基于QoS路由算法的分析

　　3.1 不同路由策略特征

　　基于网络状态信息的维护形式以及路径搜索的形式进行分类，路由策略被分成了源路由，层次路由以及分布式路由。源路由内的任何一个节点都对全局信息的完整起到维护作用，维护网络拓扑结构以及任何一个链路状态信息，根据全局的信息在源节点进行最优路径的计算；对于层次路由而言，其解决的主要问题是可扩展性问题，将网络内的一部分节点进行聚合构成逻辑节点，之后，将这些逻辑节点进行聚合成上一层次的逻辑节点，进而能够获得树结构，从最上层逻辑节点开始进行路由计算；对于分布式路由机制来说，任何一个节点都不需要对全局的信息进行维护，通常只是清楚相邻节点信息，利用各个节点间的分布式的计算获得路径，在节点间实现信息控制，通过对每一个节点的保存在状态信息的综合使用对路径进行搜索，大多是分布式路由算法都要求链路状态协议或者是距离矢量协议，在任何一个节点通过距离矢量的形式对路由的相关信息进行维护与计算，基于上述距离矢量，路由过程进行一跳一跳的实现。

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