IPv6部署对移动网络QoS影响分析
基于移动IPv6网络的QoS上下文转移技术研究的开题报告
基于移动IPv6网络的QoS上下文转移技术研究的开题报告一、选题背景及意义在现代互联网中，Quality of Service (QoS)变得越来越重要，特别是对于移动用户，其QoS需求更加显著。
尤其在移动IPv6网络中，移动用户设备在移动性过程中需要保持网络连接，同时保证其数据传输的高效率和低时延，这是一个比较具有挑战性的问题。
因此，研究基于移动IPv6网络的QoS上下文转移技术，不仅能够帮助解决此类问题，同时对于未来移动互联网的发展也具有重要的意义。
二、研究目标本文拟着重研究如何通过上下文转移技术优化移动IPv6网络中的QoS性能，以提高移动用户的体验。
具体包括以下几个方面：1.分析现有移动IPv6网络中的QoS问题，并探讨上下文转移技术在QoS问题上的应用；2.设计并实现基于移动IPv6网络的QoS上下文转移技术，提高移动用户的QoS性能；3.进行实验性能测试，验证上下文转移技术的优劣，以及对移动IPv6网络的QoS性能改善程度。
三、研究内容1. 移动IPv6网络中的QoS问题分析：首先对移动IPv6网络中的QoS问题进行深入分析，掌握其原因及形成机制，并总结出QoS关键指标；2. 上下文转移技术的应用概述：介绍上下文转移技术的基本概念和应用，分析其在移动IPv6网络中的优点，探讨其在QoS领域中的应用；3. 基于移动IPv6网络的QoS上下文转移技术设计：从上下文的获取、传输和恢复三个方面进行设计，构建一个完整的QoS上下文转移体系结构，并详细描述其各项功能；4. QoS性能测试：根据设计的上下文转移技术，开展实验测试，通过比较实验前后的表现结果，判断上下文转移技术在提高移动IPv6网络QoS性能方面的功效。
四、研究计划1. 第一阶段 (前期调研阶段)主要工作：阅读相关文献，学习移动IPv6网络技术和QoS技术，了解上下文转移技术及其应用。
时间安排：1个月交付成果：前期调研报告2. 第二阶段 (设计和实现阶段)主要工作：完成上下文获取、传输和恢复等各项功能的设计和实现工作，搭建实验平台，开展QoS性能测试。
移动IPV6环境下的QoS机制研究
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１ 移动 Ｉ、 本技 术 Ｐ， ６基
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维普资讯
第
７ ２０ ０７ 年
期
１ 月
计 算 机 技 术 与 发 展
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移动IPv6中基于QoS切换策略的研究
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理 邻 居 发 现 机 制 截获 发往 Ｍ Ｎ 的分组 ，通 过 隧 道 技 术封
IPv6流标签提供的QoS支持问题探析
关键词 ： ｖ ； Ｉ ６ 流标签； Ｐ 服务质量 ， 中图分类号 ： Ｐ３６８ Ｔ １． 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ － ４８ ２０ ）２－ ０５ ｏ １ ８ ８５ （０８０ ０３ 一 ２ ０
维普资讯
第２ ３卷 第 ２期
２０ ０ ８年 ６月
景德镇 高专学报
Ｊ ｕｎｌｏ ｉｇ ｅｈ ｎ Ｃ ｍｐｅ ｅ ｓ ｅＣ ｌ ｇ ｏ ｒａ ｆＪｎ ｄ ｚ ｅ ｏ ｒｈ ｎ ｉ ｏｌ ｅ ｖ ｅ
Ｖｏ．２ ．２ １ ３ Ｎｏ
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其 消耗 比其请求 、 留和 预先购买 的更 多的资源 。 预
２ １ ２ Ｄｆｅ 模 型 ． ． ｉｓｒ ｖ
为了解决 Ｉｔｅ 的一些缺 点 ， Ｅ Ｆ在 ［Ｒ Ｃ ４ ５］ ｎＳｒ ｖ ＩＴ Ｆ ２ ７ 中提 出了 Ｄｆｅ 体 系结构 。Ｄｆ ｅｖ是 一种 基于 服务 分类 的 Ｑ ｓ ｉｓｒ ｖ ｉｓｒ ０ 实现模式 ， 是将用户 的数据流按照 服务质量 要求来 划分等级 ， 任何 用户 的数 据流都可 以自由进 入网络。但是 当网络 出现拥 塞时， 级别高 的数据 流在 排 队和 占用资源 时 比级别 低 的数 据 流有更高 的优先权 。区分服务 只包 含 限数量 的业 务级 别 ， 状 态信息数 量少 、 实现 简单 、 扩展性 较好 。 目前 ， 区分 服务是 业 界认 同的 Ｉ Ｐ骨干 网 的服务 质量 解决 方案 。它 的不 足之 处是 不能为每个单 独的 Ｉ Ｐ流提供端到端的质量保证 。
IPv6在QoS上的三项重要改进
2012.115IPv6在QoS 上的三项重要改进周军 徐峰湖南机电职业技术学院信息工程系 湖南 410151摘要：本文主要分析了IPv6相对于IPv4在QoS 上所做的基本报头、ICMP 控制机制及基本报头中的QoS 元素三项改进，从而为有效支持QoS 提供理论支持。
关键词：QoS ；基本报头；ICMP 控制机制；QoS 元素0 引言IP QoS 的实现，需要网络中所有相关元素的全面支持，包括应用、终端和网络设备等。
在基本的IP 协议层面，提供一些字段的定义，用于支持QoS 的实现。
视频应用是时间灵敏性特别高的应用，其对实时性和服务质量(QoS)的要求很高，但是网上众多的应用多为“数据”。
尽力而为数据的特点是具有突发性，这种突发性严重影响时问灵敏性特别高的应用，使这些应用的时延加大，同时出现抖动，从而产生严重的后果。
IPv6以其超大地址容量可以轻松解决这个问题。
其对网络服务质量的作用作了重大的改进，将很大程度上改善服务质量。
1 IPv4到IPv6的报头变化IPv6的报头固定为40字节。
这刚好容下8字节的报头和两个16字节的IP 地址(源地址和目的地址)，Ipv6的基本报头格式相对于IPv4报头做了很大简化。
IPv6的报头中去掉了IPv4报头中的一些字段，或者是将其变为可选项。
这样，数据包可以在低处理消耗下更快地进行操作。
对于IPv4，选项集成于基本的IPv4报头中。
而对于IPv6，这些选项被作为扩展报头来处理。
扩展报头是可选项，如果有必要，可以插入到IPv6报头和实际数据之间。
这样，IPv6数据包的生成变得很灵活且高效。
IPv6数据包的转发效率要高很多。
将来，要定义的新选项能够很容易地进行集成。
另外，IPv6指定了固有的对身份验证的支持，以及对数据完整性和数据机密性的支持。
属于同一传输流，且需要特别处理或需要服务质量的数据包，可以由发送者进行标记。
实时服务就是这种应用的典型例子。
数据包的报头越洵单，处理过程就越快。
IPv6网络实现QoS路由的障碍和解决思路
业务的 Ｉ ６Ｑ Ｓ Ｐ ｏ 路由研究提供可借鉴的实践经验。 ｖ 作者认 为主要是技术和运营两个层面的因素制约着 Ｑ Ｓ ｏ 路由技
术的实施。
和接口， 有能力支持 Ｑ Ｓ ｏ 路由算法的实现和相关信息的存
行 ．而 Ｉｖ ｉ ｅ 可以把数据包头中 ８ｂ 的流量类型 Ｐ６Ｄｆ ｒ ｆ ｖ Ｓ ｉ ｔ
ＱＳ ｏ 路由的网络模型 ， 了度量特性及合成规则 ， 分析 并提
出了多项式复杂度的基本路 由问题和 Ｎ Ｃ复杂度的组合 Ｐ 路 由问题 ， 并根据求解 的问题类型和方法， 对现有的启发
（ａ ｃ ｌ ｓＴ ） ｔ ｆ ａ ，Ｃ 字段标记为 Ｄ 域 ， ｒｆ ｃ ｓ ｉ Ｓ 以携带 Ｉｖ 的 Ｑ Ｓ Ｐ６ ｏ 业
体系架构上实现 ＱＳ路由的网络， ｏ 因此可以借助 Ｉｖ Ｑ Ｓ Ｐ４ ｏ 路由研究的理论和实践成果， 排除 Ｉｖ ｏ 路 由实现的障 Ｐ６Ｑ Ｓ 碍并挖掘其潜力 ， 融合多种 Ｑ Ｓ ｏ 体系， 制定 Ｑ Ｓ 由协议 ｏ路 标准并配套 Ｑ Ｓ ｏ 路由管理机制 ，推动 ＱＳ路由在 Ｉ ６网 ｏ Ｐ ｖ
路径， 同时优化全局资源利用率和平衡网络负载 ． 因此是
解决 Ｑ Ｓ问题 的一项关键技术 ．也是一个很具挑战性的 ｏ
Ｎ ＣＮ Ｐ （Ｐ完全） 难题和较为活跃的研究领域。
在于， ｖ 环境下的 Ｒ Ｖ Ｉ６ Ｐ Ｓ Ｐ可以只依据数据包头的流标签 （ｏ ｂｌＦ ） ｌ ａ ｆｗｌ ｅ，Ｌ 字段或建立 ＱＳ ｏ 信令在数据传输路径上的
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Ｉｖ Ｐ ６网络 实现 Ｑｏ Ｓ路 由的障碍 和解 决思路
张 静 ’程 。 楠 ｚ汤 红 波 。胡 捍英 ’ 。 ，
IPv6技术的优势及对网络管理的影响
黄 志
（ 江汉大学文理 学院， 湖北 武汉 ４ ０ ５ ） ３ ０６ 【 要】 目前我们使 用的是 第二代互联 网协议 一 Ｉｖ ， 摘 Ｐ ４ 它的最大问题是 网络地 址的资源有限 ， 据预测 ， 不久之后后 它的网络 地址资源将被耗尽 。Ｉｖ Ｐ ６就是在这种背景下出现 【 关键 词】 Ｉｖ ； Ｐ ４优 势； Ｐ ６ Ｉｖ ； 网络管理 ； 过度技 术
的缩写。
二 、 Ｐ６的 四大 优 势 优 势 Ｉｖ
为 １８ 即有 ２ ２ － 个地址。 ２， １８１ 三 、Ｐ ６技术对 网络管理的影响 Ｉｖ １ｖ Ｐ ６本身提供了安全支持功能 ， 这种功能称作 ‘ｐ ｅ ”根 Ｉｓｃ。
１ 更大的地址空间 。Ｉｖ ． Ｐ ６产生的初衷主要是针对 Ｉｖ 地 Ｐ４
址短缺 问题， Ｐ ４中规定 Ｉ Ｉｖ Ｐ地址长度为 ３ ，即有 ２ ２ １ ２ ３ — 个地 据 Ｖ Ｎ建立的方式 ， Ｐ 加密也许包括也许不包括某些头信息。Ｖ Ｎ Ｐ
址 ；Ｐ ６中 Ｉ 址 的 长 度 为 １８ 即有 ２ ２ — 个 地 址 ， 乎 可 可 以减少客户机和 服务器之 间通信管理 的工作量 。管理端 点 Ｉｖ Ｐ地 ２， １８ １ 几
器能在路 由表 中用一条记 录 （ｎ ｒ ） Ｅ ｔ ｙ 表示一 片子 网， 大减小 代表着互联网发展 的正确方 向， 大 取代 Ｉｖ Ｐ ４是不可逆 转的潮流，
投 了路 由器 中路 由表的长度 ，进 而提高 了路 由器转发数据 包速 其 发 展 的 进 程 也 不 是 一 帆 风 顺 。 它将 是 一 个 回报 周 期长 、 资
一
、
Ｉｖ Ｐ ６的 定义
方式来找到有可乘之机的其他主机 ， 就犹如大海捞针 。在 Ｉ ｖ Ｐ６
IPv6网络中的流量管理与QoS保障研究
IPv6网络中的流量管理与QoS保障研究随着互联网的迅猛发展，IPv6作为下一代互联网协议，逐渐取代了传统的IPv4协议。
IPv6拥有庞大的地址空间和更高效的路由功能，使得互联网能够支持更多的设备和应用。
然而，IPv6网络中的流量管理和QoS保障成为了一个重要的研究方向。
本文将对IPv6网络中的流量管理和QoS保障进行研究和探讨。
首先，流量管理是指对网络流量进行有效控制和调度，以保证网络资源的高效利用和服务质量的满足。
在IPv6网络中，由于地址空间的巨大扩展，网络中的设备数量呈爆炸式增长，因此如何管理和调度流量成为了一项重要任务。
一种常用的流量管理方法是基于流量分类和标记的流量管理。
通过对网络中的流量进行分类和标记，可以对不同类型的流量进行不同的管理和调度。
例如，可以根据流量的优先级、源IP地址或目的IP地址等进行分类，然后为不同的流量分配带宽和优先级。
通过这种方式，可以提高网络中优先级较高流量的传输速度和质量，从而实现对QoS的保障。
另一种常见的流量管理方法是基于流量限制和管控的流量管理。
通过对网络流量进行限制和管控，可以防止某些流量对网络资源的过度占用和滥用。
例如，可以通过设置数据包的最大传输速率、最大连接数或最长接入时间来限制流量的使用。
另外，还可以通过流量的压缩、分片和缓存等技术手段对流量进行控制和管理。
通过这些方法，可以有效防止网络拥塞和资源浪费，提高网络的稳定性和可靠性。
除了流量管理，QoS保障也是IPv6网络中的重要任务之一。
QoS是指通过对网络中的流量进行优先级和质量的保障，以确保网络能够提供符合特定要求的服务。
在IPv6网络中，由于网络资源有限，如何合理分配和调度资源，以实现对流量的良好服务质量，成为了一个挑战。
一种常用的QoS保障方法是基于质量参数的服务质量保障。
通过对网络流量的传输延迟、带宽、丢包率等参数进行测量和监控，可以为不同的流量分配合适的带宽和优先级。
例如，在网络中设置网络缓存、调度策略和拥塞控制等机制，可以根据流量的质量参数来动态调整网络资源的分配和使用。
因传输IPV6改造后导致终端速率变低的案例
因传输IPV6改造后导致终端速率变低的案例
【产品族】NR
【关键字】IPV6、重传、丢包
【问题描述】
C地市一5G站点，版本为BTS5900 V100R016C10SPC170,改造IPV6后速率变低，如下截图，无线指标良好，RANK4，MCS约25，调度在650左右，下载速率只有300Mbps；
【告警信息】
无
【处理过程】
一、IPV6改造后基站侧抓包分析，平均调度只有650左右，下降速率360M左右：存在来水不足的问题，导致下行调度和RB不足。
此次调度后剩余DRB待调度数据量为0的次数比较多，说明存在上游来水不足问题。
基站侧抓包数据分析，基站以上存在严重的丢包和乱序包问题。
分析其中一个TCP流，丢包率达到0.24%。
二、回退IPV4后对比
剩余DRB待调度数据量为0（无数据调度）的次数为0，不存在上游来水不足问题。
前台测试几乎满调度，速率在800Mbps以上：
【根因】
IPV6传输改造后，基站上游来水不足，存在明显的丢包、乱序情况，需要传输核查原因。
【解决方案】
需要传输侧同时抓包，数据对齐后来对包分析
【建议与总结】
1、需要理解TCP丢包、重传、乱序概念。
2、熟练使用5G FMA工具来解包分析
3、TCP协议相关消息内容的解读，从而来进行问题的定界，如果传输不认同结果还需要和传输同时抓包来对包分析。
移动IPv6网络中的QoS及其实现探讨
３ ２ 各种解决方案的分析 ．
针 对移动 Ｉ ６与 传统 ＲＳ Ｐ结合 出现 的诸 多不足，许 Ｐｖ Ｖ 多人 通过 对移动 Ｉ ｖ Ｐ ６和 ＲＳ Ｐ进行 扩展 ，提 出了～些 改进 Ｖ 移动 Ｉ ６ ｏ Ｐｖ Ｑ Ｓ的 解 决 方 案 。其 中 包 括 新 加 坡 国 立大 学 Ｃ ａ ｌ ｓ Ｑｉ ｈ ｎ提出的 “ 动 Ｉ ｖ ｈ ｒ ｅ Ｓ ｅ 移 Ｐ ６中支 持 Ｑｏ Ｓ的框 架结 构 ”和 “ 流透 明 的移动 Ｉ ｖ Ｓ模 型 ” Ｐ ６ Ｑｏ ，德 国柏林 工业 大 学 的 Ｘｉｏ ｎ ｕ提 出的 “ ａ ｍｉ ｇ Ｆ 移动 Ｉ ｖ Ｐ ６基于条件的 Ｑ Ｓ切换 ｏ 模 型 ”等 。 Ｃ ａ ｌ ｓ Ｓ ｅ ｈ ｒ ｅ Ｑｉ ｈ ｎ引入 了一个 新 的 Ｉ ｖ Ｐ ６选 项 ，称 为 “ 务质 量 对象 ” 根据 上下 文 不同 ，服 务质 量对 象可 以作 服 。
的源端或 者 目的端 。但不 论是 那种方式 ，都存在 一些 问题 ： （ ）如 果使 用移动 节 点 的家 乡地 址 来标识 流 ，则可 能 １
会 出现 包分 类 的不 匹配 问题 ，预 留路 径上 中 间路 由器 的包
分 类 将可 能 是基 于 移动 节点 的家 乡地址 而 不是 基 于移 动节 点 的转 交地 址 。 因此该 种方 法是 不可 行 的 。 （ ）如果 用移 动节 点 的转交 地址 Ｃ Ａ来标 识 流， 当移 ２ ｏ
换后 的新路 径 上重 新进 行 资源 预 留 。除 了移动 节点作 为 目 的端 并且使用 （ 地址 、流标 记 ）来标识流这钟 情况外，切 源 换 后 无法保 持 同 样流 标识 符 的数 据 流其 实仍 然是 移 动节 点 与通 信 节点之 间 的同一 个流 ，即 普通 的移动 Ｉ ｖ 与 Ｒ Ｖ Ｐ６ ＳＰ
IPv6协议在移动互联网中的应用及性能分析
IPv6协议在移动互联网中的应用及性能分析近年来，随着移动互联网技术的飞速发展，人们对于互联网和数据传输的依赖度越来越高，网络通信也愈加普及，IPv6协议逐渐成为移动互联网传输的主流选择。
本文将从IPv6协议基础、IPv6在移动互联网中的应用及IPv6协议性能分析三个方面进行探讨。
一、 IPv6协议基础IPv6协议是互联网传输协议的升级版，IPv6协议相对于IPv4协议，具有更多的地址空间、更加简化的头部结构、支持分段路由、强制支持IPsec等特点。
IPv6最显著的特点是扩大了地址空间，IPv4协议中的32位地址在IPv6协议中扩展为128位地址，这意味着IPv6能够提供更加广泛的地址空间，支持更多的设备接入互联网，能够解决IPv4协议中的地址不足问题，未来IPv6将会成为未来互联网的主要传输协议。
IPv6协议的头部结构相对于IPv4也发生了变化，IPv6协议头部仅有40字节，比IPv4的头部结构更加简单，这有利于数据包的快速处理和传输。
IPv6协议还支持分段路由，这可以解决在传输过程中路由跳数过多、延迟大等问题，减少网络拥塞和丢包率，提高数据的传输速率。
IPv6协议强制支持IPsec，这项技术可以为IPv6传输提供更好的安全性和保密性。
IPsec协议提供了一种基于身份验证和数据加密的网络安全机制，可以为数据传输提供链路层保护。
这些新特性极大地提高了互联网传输的安全性和质量，也更好地支持了移动互联网中的应用。
二、 IPv6在移动互联网中的应用IPv6协议被广泛应用于移动互联网，因为随着5G技术的普及，移动互联网技术和应用愈发多样化和高效化，人们对于高速、高质量、安全稳定的数据传输的需求也迅速提高。
IPv6作为升级版的互联网传输协议，已被许多移动互联网应用广泛应用，例如：1.更好的支持移动设备接入互联网：IPv6协议提供更加长的地址空间，能够满足移动设备的接入需求，并有不断增高的接入数量，可以让移动设备快速、稳定地连接互联网。
IPv6网络环境下的QoS保障算法研究
IPv6网络环境下的QoS保障算法研究随着互联网的快速发展，IPv6已经逐渐成为互联网标准协议，IPv6网络的安全以及性能优化问题已经成为当前网络技术研究的主要方向之一。
在IPv6网络环境下，保障网络服务质量(QoS, Quality of Service)成为了网络管理的切入点，同时也是网络管理员们面临的重要挑战。
本文主要探讨IPV6网络环境下的QoS保障算法研究，包括QoS的概念、IPv6网络的QoS保障需求，以及IPv6网络中应用的QoS保障算法。
一、QoS简介QoS是指在网络传输过程中，为了保证服务质量而采取的一些措施。
主要为了提高网络性能和用户满意度，如解决网络拥塞、延迟、抖动等问题。
QoS技术一般采用分类、标记、限流、排队和调度等方法进行网络管理，主要目的是保证实时数据传输的优先级高于非实时数据传输。
二、IPv6网络的QoS保障需求随着IPv6网络的普及，越来越多的网络可用带宽可用于视频、语音、即时通信等网络应用，这些应用都具有实时性要求，需要在网络中保证数据包的优先处理，对QoS保障提出了更高的要求。
IPv6网络中的QoS保障需求主要包括以下几个方面：1、保证实时传输数据的优先级高于非实时传输数据。
2、尽可能减少网络拥塞，确保网络带宽的合理利用。
3、提高用户满意度，确保数据传输的准确性和快速性。
三、IPv6网络中的QoS保障算法在IPv6网络环境下，QoS保障算法是实现QoS保障的关键。
常见的IPv6网络中的QoS保障算法主要包括下面几种。
1、DiffServ(Differentiated Services)DiffServ将IP数据报划分为多个不同的服务类别，按优先级进行传输，能够根据不同的网络应用程序和特定的服务需求提供相应的服务质量。
在DiffServ的实现中，对于不同的数据流，可以为其分配许多不同的服务质量级别，以实现对数据流的有效保护。
2、IntServ(Integrated Services)IntServ是一种面向连接的QoS保障方式，通过为每一个连接（应用程序）进行服务级别的协商，实现对QoS的管理。
Ipv6下网络QoS新机制的研究
Ipv6下网络QoS新机制的研究【摘要】本文针对网络中使用内部网关协议约时出现的问题，采用了源路由技术、实现IPv6下QoS，在边界路由器对IPv6分组进行分类以及流标号值的重新设置，并利用约束路由选择最优路径，把优先级最高的分组和最优路径绑定起来，实现每一类分组和一条路径对应起来。
在同一路径上按优先级调度转发分组。
在分组转发过程中,利用IPv6支持源路由的特性，实现了对有效链路的充分利用。
【关键词】约束路由；流标号；通信量类；源路由0.序言IPv6的产生主要为了解决地址短缺问题。
IPv6在1995年底提交IETF并获得批准。
至今，IPv6没有得到广泛商用，孤立的看IPv6，我们很难对其应用前景得出结论，必须要把IPv6放在大的互联网发展背景中，我们才能看清该如何对待和运用IPv6。
无论如何使用IPv6，对于网络服务质量（QoS）的保证都应该成为首要问题。
IPv6在实现QoS中具有特有的优势。
如：IPv6的报头格式中流标签字段和流量类型字段的使用，IPv6可以比较方便地支持QoS信令的实现等。
本文主要是研究使用IPv6的流标号字段和通信类字段以及路由约束和路径绑定等方法来实现QoS的方法。
1.IPv6的报头格式IPv6的报头格式分为基本报头（如表1）和扩展报头（如表2）。
表1 IPv6首部格式通过使用通信量类型字段、可以确定不同优先级的IPV6分组，从而实施不同的QoS；信源通过流标号标识出一系列分组，同一个业务流所有数据包采用相同的流标号，这样相同的流标号就采用相同的路径发出去，而不需要为每一个数据包重新选择路由，从而大大提高了数据包的转发的效率降低了端到端的延迟。
表2 路由报头·下一个报头：用来标识紧接路由报头之后的报头类型。
·扩展报头长度：以8比特为单位表示路由报头长度。
·路由类型：目前置成0。
·剩余中继点数：该值显示在到达目的地前还要访问的中间结点个数。
移动IPv6的端到端隧道路由机制及其QoS性能研究
ＩＰｖ６是一种全新的互联网地址协议，制定ＩＰｖ６的专家们总结了早期制定ＩＰｖ４的经验，以及互联网的发展和市场需求，认为下一代互联网协议应侧重于网络的容量和网络的性能。
ＩＰｖ６彻底解决了ｌＰｖ４存在的地址空『日Ｊ耗尽和路由表爆炸等问题，并且在安全性、移动性以及ＱｏＳ等方面提供了强有力的支持。
此外，ＩＰｖ６协议由于包头设计得更加合理，使得路由器在处理数据包时更加快捷，目前越来越多对ＩＰｖ６的研究和应用都在各个领域展丌。
２．１．２移动ＩＰ和移动ＩＰｖ６２．１．２．１移动ＩＰ目Ｉｊｉ『，移动ＩＰ是唯一支持Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上主机移动的标准㈣。
也就是说，即使移动节点（ＭＮ，ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ）离开了原网关服务范围，依然无须修改ＩＰ地址，继续原末的通信。
同时，在Ｉｎｔｅｍｅｔ上的其他节点，依然能够根据ＭＮ的ＩＰ地址找到ＭＮ。
移动ＩＰ定义了移动节点（ＭＮ，ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ）、家乡代理（ＨＡ，ＨｏｍｅＡｇｅｎｔ）和外地代理（ＦＡ，ＦｏｒｅｉｇｎＡｇｅｎｔ）三个功能实体，主要通过代理发现、注册和路由转发三个机制来实现。
图２．１为移动ＩＰ基本操作过程。
图２－１移动ＩＰ基本操作过程‘‘ｑ１、移动代理（ＦＡ或ＨＡ）在所在链路上周期性地发送ＩＣＭＰ路由器发现协议（ＩＲＤＰ，ＩＣＭＰＲｏｕｔｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｔｏｃ０１）的代理通告消息，ＭＮ通过检测该消息，便可知道自己是否已经移动到另外一个移动代理所管核区域。
当然，ＭＮ也可以主动发送ＩＲＤＰ代理请求来获取代理通告。
６是使采用移动ＩＰ协议的终端，无论在本地网络还是在外地网络上，都能通过归属地址被寻址。
移动ＩＰ网络层的新特性是当网络接入点发生改变时，运行在移动终端上的应用程序不用修改或重新配置仍然可用，而且已经建立的连接仍然可以保持，不会被中断。
图２．２展示了移动ＩＰｖ６整个研究体系和系统框架。
幽２－２移动Ｉｐｖ６的研究体系【ｌ６ｉ移动ＩＰ的主要目标就是使得移动节点总是通过家乡地址寻址，不管是连接在家乡链路还是移动到外地网络。
IPv6在QoS控制策略方面的应用
IPv6在QoS控制策略方面的应用摘要:IPv6在其报头中设置了流标记和优先级两个字段，利用这两个字段可以进行服务质量（QoS）控制。
结合IPv6报头结构，具体分析其新增功能，并讨论了依靠流标记和优先级两个字段来实现QoS控制的机理。
关键词:QoS；IPv6；流标记；优先级1 概述随着网络多媒体技术的飞速发展，互联网上的多媒体应用层出不穷，Internet已逐渐从单一的文本传输网向文本、语音、图像等多媒体信息的综合数据传输网演化。
如何保证网络服务质量（Quality of Service，QoS），提升Internet的网络性能，使这些综合数据的传输更加流畅，已经成为人们最为关注的问题。
QoS（服务质量），在互联网领域，是指网络在传输数据流时要求满足的一系列服务请求，具体为数据包的平均速率、最大速率、延迟时间、抖动、丢包率等指标。
当前，在IPv4协议下的QoS控制机制已逐渐无法满足实时业务的高要求。
因此，以对实时通信支持性更好的IPv6代替IPv4支撑起下一代Internet，将成为互联网发展的必然趋势。
2 IPv6的优越性起初，IPv6是为解决IPv4中32位IP地址即将耗尽的问题而提出的。
IPv6从IPv4发展而来，保持了IPv4中大多数的原理及应用。
但同时，它又对IPv4前瞻性地加以改进，其中最突出的就是IPv6对QoS控制的支持。
2.1 解决地址不足IPv6的地址从32bits扩展到128bits，从而在理论上拥有相当多的网络节点，彻底解决了IPv4地址不足的问题。
新的地址结构支持多层次地址编码，提供了更多的地址类型，满足了各种实时业务的要求。
2.2 简化报头IPv6的报头只有40 Bytes，比IPv4的报头要简单得多，而且是固定的长度,从而减少了因加入复杂算法而引起的开销，同时减轻了路由器存储转发的压力，提高了网络吞吐量。
IPv6的报头格式如图1所示：版本：标志IP协议的版本；优先级：标志数据包在进行流量及拥塞控制时丢弃的顺序；流标记：用于在源地址和目的地址之间建立特定的数据连接；负载长度：标志在头后数据包中所承载用户数据的大小；下一报头标：标志紧跟这个报头的扩展报头类型；跳数限制：标志数据包的生存时间。
IPv6QoS多媒体应用：性能分析（上）
IPv6QoS多媒体应⽤：性能分析（上）IPv6 QoS 多媒体应⽤:性能分析Assured Forwarding (AF)：保证转发Expedited Forwarding (EF)：快速转发Traffic aggregation：流量聚集throughput packet loss：吞吐量丢包end-to-end delay：端到端时延variation in delay：时延变化IntServ： Integrated Services，端到端的基于流的QoS技术摘要IPv4：DiffServ（区分服务）是满⾜实时应⽤Qos需求的最佳⽅法。
研究⽬的：评估实时多媒体应⽤的IPv4/IPv6的QoS性能（例如在IPv4/Ipv6⽹络中驱动DiffServ的视频流）1. 介绍不同的应⽤对吞吐量、时延、可靠性和抖动有不同的要求。
服务质量（Qos）：在⽹络中有效的为应⽤程序提供功能的⼀组设备。
带宽:在指定的时间内可以传输的数据包(聚合)的数量。
延迟:将所有数据包/位放⼊特定链路所花费的时间。
延迟变化(抖动):延迟的变化被认为是抖动。
数据包丢失:它是由在⽬标点接收到的移动数据包的数量与传输的数据包的总和来衡量的。
区分服务（DiffServ）：⼀系列的聚合⾏为被放在⼀块来在⽹络中提供Qos。
通过IPv4的ToS(服务类型)字节和PHBs进⾏包标记。
Tos：三层数据包的服务标记类型服务类型（TOS）字段包括⼀个3bit的优先权⼦字段（现在已被忽略），4bit的TOS⼦字段和1bit未⽤位但必须置0。
4bit的TOS分别代表：最⼩时延、最⼤吞吐量、最⾼可靠性和最⼩费⽤。
4bit中只能置其中1bit。
如果所有4bit均为0，那么就意味着是⼀般服务。
PHB（Per-Hop Behaviors），PHB是DS节点作⽤于数据流的⾏为。
如队列、政策、属于BA的调度，并由服务⽔平协议(SLA)或策略组成。
PHB类型DSCP值说明默认（Default PHB）000 000DSCP值为“000000”的数据包标记，获得最佳服务类选择器（Class-Selector PHB）aaa 000加速转发（Expedited Forwarding PHB）101 110确保转发（Assured Forwarding PHB）aaa bb0/**以下内容参考⾃：RFC791中定义了TOS位的前三位为IP Precedence，这三位可划分⼋个优先级，即：IP优先级字段，可以应⽤于流分类，数值越⼤表⽰优先级越⾼但是在⽹络中实际部署的时候，⼋个优先级是远远不够⽤的，于是RFC2474中⼜对TOS进⾏了新的定义，把前六位定义成了DSCP，后两位保留。
移动IPv6的端到端隧道路由机制及其QoS性能研究的开题报告
移动IPv6的端到端隧道路由机制及其QoS性能研究的开题报告一、研究背景及意义随着移动通信和智能手机的普及，IPv6协议逐渐成为下一代互联网协议的主流方案。
IPv6协议相比IPv4协议具有更加丰富的地址空间和更好的路由性能，可以满足移动通信的需求。
移动IPv6是IPv6的一个扩展，用于支持移动用户的无缝漫游和移动性。
移动IPv6的一个核心技术是端到端隧道（end-to-end tunneling）。
它允许移动节点在不同的IPv6子网之间移动，同时保留原来的IPv6地址。
端到端隧道路由器可以将源节点发送的IPv6数据包封装在IPv6隧道中，通过隧道路由器转发到目标节点。
这种机制可以解决IPv6子网之间互联的问题，提高移动节点的通信效率和可靠性。
然而，端到端隧道路由器的QoS（Quality of Service）问题一直是学术界和工业界关注的热点。
移动IPv6在实际应用中面临很多挑战，如移动节点快速漫游时隧道重建的效率、转发延迟和丢包率等问题。
因此，对移动IPv6的端到端隧道路由器机制和QoS性能的研究具有重要意义。
二、研究内容及思路本研究旨在分析移动IPv6的端到端隧道路由器机制，并研究其QoS 性能。
具体研究内容如下：1. 端到端隧道路由器的机制：分析端到端隧道路由器的工作原理、传输过程、协议栈等，进一步探讨隧道路由器和节点之间的交互和通信方式。
2. 移动IPv6隧道重建机制：针对移动IPv6在跨子网移动时需要重新建立隧道的问题，探讨如何选择最佳路由器并快速重建隧道。
3. QoS保障技术：在移动IPv6端到端隧道中，探索如何实现QoS保障，包括差分服务（DiffServ）、流量控制、拥塞控制等技术。
4. 性能评估：通过仿真实验和实际测试，评估移动IPv6端到端隧道路由器的性能，包括吞吐量、转发延迟、丢包率、QoS保障效果等指标。
三、研究意义及应用价值本研究可以为移动IPv6端到端隧道路由器的设计、优化和实现提供指导和参考。
IPv6中的QoS机制浅析
IPv6中的QoS机制浅析
任晓尘;孙涌
【期刊名称】《微型电脑应用》
【年(卷),期】2006(22)2
【摘要】IPv6的出现给网络的更广泛应用带来了新的契机.IPv6不仅可以解决IP 地址局限的问题,还可以加强网络的实时处理能力.文章介绍了从"4"到"6"的变化,并重点对IPv6的QoS(Quality of Service)机制做了探讨.
【总页数】3页(P50-51,55)
【作者】任晓尘;孙涌
【作者单位】苏州大学计算机科学与技术学院;苏州大学计算机科学与技术学院【正文语种】中文
【中图分类】TP393
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IPv6 QoS管理模型分析
IPv6 QoS管理模型分析
陈瑞昭
【期刊名称】《现代计算机（专业版）》
【年(卷),期】2008(000)012
【摘要】在分析传统网络"尽力而为"服务不足的基础上,介绍IPv6的主要特点,论述IPv6 QoS管理模型及其实现方案,并运用NS2网络仿真器分析表明,IPv6 QoS 管理模型的性能表现相当出色,不但是可扩展而且易于配置.
【总页数】3页(P132-133,141)
【作者】陈瑞昭
【作者单位】广东轻工职业技术学院,广州,510300
【正文语种】中文
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基于IPv6的网络QoS保证技术研究的开题报告
基于IPv6的网络QoS保证技术研究的开题报告一、选题背景及意义IPv6是下一代互联网协议，它是在IPv4协议的基础之上进行了改进和完善。
IPv6可以弥补IPv4在地址空间方面的不足，同时还能够降低路由器在转发数据包时的负担，提高网络的传输效率。
IPv6的普及将对未来互联网的发展起到至关重要的作用。
随着IPv6的普及，网络质量保证(QoS)问题越来越显著。
由于IPv6地址长度增加至128位，网络设备需要更高效的QoS算法来保证网络服务质量。
QoS技术可以保证各种应用能够在网络中得到平等的服务质量，提高网络的性能和可靠性，保证网络连接的质量和稳定性。
因此，本文将对基于IPv6的网络QoS保证技术进行研究，以提高IPv6网络的性能和可靠性，保证网络连接的质量和稳定性。
二、研究内容和研究目标本文的研究内容包括基于IPv6的QoS技术、IPv6网络的服务质量保证、QoS技术在IPv6网络中的应用等方面。
主要研究以下问题：1. 网络QoS技术的基本原理和方法。
2. 基于IPv6的QoS技术的设计与实现。
3. IPv6网络的服务质量保证机制。
4. IPv6网络中QoS技术的应用实例。
研究目标是提出一种基于IPv6的QoS技术解决方案，使得IPv6网络能够提供更高效、更稳定和更可靠的网络服务。
三、研究方法和研究步骤本研究主要采用文献调研、理论分析和实验研究相结合的研究方法来进行。
具体步骤如下：1. 对IPv6协议和QoS技术进行深入研究，分析现有的技术和算法，对比分析其优缺点。
2. 根据IPv6网络的特点，设计一种基于IPv6的QoS技术策略，并进行模拟实验验证。
3. 针对实验结果进行分析和总结，提出相应的优化策略。
4. 最后，撰写出本文的结论和总结，提出未来研究的方向和建议。
四、预期成果预期成果包括：1. 在IPv6网络中提出一种基于QoS的技术解决方案，有效地提升IPv6网络的性能和可靠性。
2. 验证设计方案的有效性，提高网络服务的质量和稳定性。
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IPv6部署对移动网络QoS 影响分析郑 熠(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081)摘 要:随着物联网的兴起和移动数据业务的增长,在移动网络中引入IPv6成为大势所趋。
首先介绍了移动网络中Qos 的架构,其次从终端、无线接入侧、核心网和外部承载网等方面对移动网络引入IPv 6后给QoS 所带来的影响进行了分析,提出了移动网络在向IPv 6演进的过程中保障QoS 需要注意的问题及方案,为在移动网络中引入IPv 6提供了参考。
关键词:端到端;QoS;IPv6;ROHC中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1003-3114(2010)06-14-3Analysis of Impacts of IPv 6Integration on QoS in Mobile NetworkZHENG Yi(The 54th Research Insti tute of CETC,Shijiazhuang Hebei 050081,China)Abstract :Along with the rise of Internet of Things and the growth of mobile data services,the introduction of IPv6into mobile network is a general course of develop ment.This paper first introduces the architecture of Qos in mobile network,and then it analyzes the i mpacts on QoS when IPv6introduced in to mobile network aiming at several aspects,such as UE,RAN,core network,external backbone network,and proposes some recommendations and solutions for better QoS,which provides references for IPv6evolution process.Key words:end to end;QoS;IPv6;ROHC收稿日期:2010-09-08作者简介:郑 熠(1978-),女,工程师。
主要研究方向:通信交换技术、信令和协议。
0 引言目前,移动网络在分组域接入时由于大量部署了NAT 设备,大量的终端分配私有IPv4地址,通过NAT 设备访问外部网络,因此IPv4公有地址的耗尽与其影响与固定宽带接入网络相比并不是很强烈。
但是近期由于物联网的兴起和实时在线数据业务的增加,预计移动网络对IP 地址的需求和占用时间将呈爆炸式的增加,因此在移动网络中有引入IPv6的需求,特别是针对特定业务,如M2M 等。
服务质量(Quality of Service,QoS)是指网络在传输数据流时要满足的一系列服务请求,具体可以量化为传输延迟、抖动、丢失率、带宽要求和吞吐量等指标。
此处的服务具体指数据包(流)经过若干网络节点所接受的传输服务,强调端到端或网络边界到边界的整体性[1]。
QoS 的目的是保障业务的顺利运行,带来更好的用户体验。
1 移动网络QoS 架构QoS 指标对网络来说是极其重要的一个指标,可以从定性和定量两方面进行分析。
定性上来说就是对业务进行区别对待,对重要业务进行高优先级的转发和保障,例如对网络的信令流和VoIP 业务制定高优先级。
定量上就是为特定的业务规定一定的网络传输指标,例如吞吐量、时延和丢包率等。
影响移动I Pv6网络服务质量的有2个方面:一个是移动节点的移动性;另一个是无线链路的特性,比如高丢失率、高延迟和高抖动。
因此在移动IPv6中实现QoS 要比在固定IP 网络中复杂得多[2]。
根据3GPP 的规范,移动网络的QoS 架构如图1所示。
由图1可以看出,移动网络端到端的QoS 由业务所流经的各个子系统来决定。
这些子系统大致可以分为终端、无线接入侧(RAN)、核心网(包括底层承载网)、边界网关、外部网络以及对端(包括终端或业务服务器)。
因此端到端的服务可以划分为多个子服务来完成,如终端内部的承载服务,移动网络的承载服务,移动外部网络的承载服务。
移动网络的承载服务有可以进一步划分为无线接入侧的承载服务和核心网的承载服务,无线接入侧的承载服务又可以划分为无线的承载服务和无线接入网的接入承载服务。
通信系统与网络技术图1 移动网络的QoS 架构2 对端到端QoS 的影响分析在移动网络中,端到端的QoS 指从一个移动终端到另外一个移动终端,或者是一个移动终端到业务的应用服务器。
在整个的传输路径上,信息流将流过不同设备的不同的协议栈,如分组数据汇聚协议(PDCP)、无线链路控制协议(RLC)、媒体接入控制(MAC)和GTP 的传输平面(GTP U )等。
下面以UMTS 网络的用户平面为例,相应的端到端QoS 的网络协议层次结构如图2所示。
图2 端到端QoS 的网络协议层次架构IPv6与I Pv4相比,有包头(Packet Header)开销大(不带选项的包头IPv6是IPv4的2倍),系统消息增多(IPv6需要定期传送消息),需要各种演进方案(隧道或翻译等)等特点,这些特点必然对端到端的QoS 带来影响。
2.1 对终端处理能力的影响IPv6引入后,如果终端升级为双栈(Dual Stack)或者IPv6 only,则终端可以直接处理IPv6包。
IPv6要求终端定期发送和接收系统消息,同时为了安全起见,可以对IPv6地址进行随机处理(周期性随机改变IID),这些都将对终端的处理能力带来影响。
因此,IPv6的引入后,为了保证较好的QoS,需要增加终端的处理能力。
2.2 对无线侧承载QoS 的影响由于在信令处理上变化不大,IPv6的引入主要对用户平面有一定的影响。
根据图2所示,在无线承载侧的用户平面,IP 包需要经过PDCP 、RLC 和MAC 以及物理层进行传输。
在PDC P 、RLC 和MAC 层传输时,IP 包需要被拆分和组合成服务数据单元(Service Data Unit,SDU)和协议数据单元(Protocol Data Unit,PD U),为了方便处理器进行处理,所有的PDU 和SDU 的长度都必须是8bits 的倍数,如图3所示。
因此在长度不是8的倍数时,需要进行数据填充,填充位数的多少将影响承载的效率,填充少效率高,填充多效率低。
因为IPv6图3 SDU 和PDU 的结构包头比IPv4的大,因此IPv6引入后,会影响PD U 和SD U 的填充位数,从而对承载的效率和QoS 产生影响。
因此在无线侧测算时,需要考虑I Pv6包头变化带来的影响。
IPv6对无线侧承载另一个影响是包头压缩。
由于无线资源相对紧张,因此PDCP 层的一个重要功能是对IP 包头进行压缩,以节省无线传输资源。
目前用的比较多的是强健型包头压缩(Robust Header Compression,ROHC),包头压缩对实时性的短包的业务(如VoIP 、实时数据监测等)能明显节省开销。
因为ROHC 是通过只传输改变的信息来节省开销的,因此如果为了安全性考虑,IPv6引入后周期性改变地址,则采用ROHC 后也需要周期性传输改变的IPv6地址,因此会降低ROHC 的效率。
建议对承载通信系统与网络技术效率要求比较高,同时是运营商内部的安全性已经有一定保障的业务,如VoI P或M2M等,可以不采用IPv6周期性改变地址的措施,以保证较高的QoS。
在RLC层,有3种传输模式,透传模式(Transparent Mode,TM)、不公开模式(Unacknowledged Mode,UM)和公开模式(Acknowledged Mode,AM)。
TM用于信令平面,UM和AM用于用户平面。
IPv6引入后,对新增加的某些系统消息,建议用AM模式传输,因为AM模式有重传的质量保证。
2.3 对核心网QoS的影响为了支持IPv6,核心网设备可以通过软件升级或者新建。
如果是通过软件升级方式支持IPv6,在相同的业务模型下会对核心网设备的处理能力产生一定的影响。
根据设备内部不同的处理方式,会有10%~20%的处理能力的损失,因此在网络规划时需要特别注意。
由于IPv6包头开销增大和新增的系统消息,在相同的业务模型下,也会增加对核心网设备间的带宽的需求。
2.4 与外部网络相关的QoS影响I Pv6引入后,与外部相关QoS的影响主要有2个方面,一个是与外部的IPv6节点(包括终端和应用服务器)通信,一个是与外部的IPv4节点(包括终端或应用服务器)通信。
在与I Pv6节点通信时,主要是承载上的需求,可以分为几个不同的场景: 承载网络不支持IPv6,此时需要通过隧道穿越IPv4的IP网络,此时需要考虑隧道的开销和隧道所带来的时延对QoS的影响;承载网络支持IPv6或双栈,此时可以直接传输本地的IPv6流量,没有影响。
但是如果网络设备是由IPv4软件升级到双栈,对设备的处理能力有一定的影响;!承载网络支持MPLS,采用6PE/ 6VPE传输IPv6流量,此时通过MPLS机制保证IPv6流量的QoS。
在于IPv4节点通信时,主要是翻译对QoS的影响,因为IPv6节点无法直接与IPv4节点进行通信,因此需要设置相应的翻译设备,同时还需要配置相应的应用层网关(ALG)。
基于应用层的翻译对QoS 会有比较大的影响。
因此在采用翻译机制的时候需要比较慎重,同时尽量减少对翻译的次数。
3 解决方法下一代互联网将采用IPv6作为核心协议,一切工作都将围绕着IPv6协议展开[3]。
由于移动网络和固定网络相比有自身的一些特点,比如,网络传输质量随时间有变化,网络存在突发的流量,无线接口侧的特定的传输协议,端到端的会涉及到多种子网络和多种特性的设备等等。
因此移动网络的QoS保障相对固定网络来说更加复杂和富有变化,相应来说也更加重要。
将IPv6引入后对端到端QoS架构中各部分的影响及解决方法归纳,如表1所示。
表1 IPv6对端到端QoS的影响设备类型对设备影响对网络影响原因解决方法终端处理能力需求增加系统消息和处理流程增加增加系统处理能力无线侧承载带宽需求增加RO HC压缩效率及PD U/SDU填充位数及变化调整相关参数优化无线侧带宽核心网对软件升级的设备处理能力降低带宽需求增加系统消息增多,包头增大增加核心网设备和网络带宽外部网络相关翻译增加翻译节点时延增加需要进行包转换,增加A LG尽量减少翻译次数隧道增加隧道起始点带宽需求及时延增加包头开销增大增加隧道承载带宽双栈对软件升级的设备处理能力降低增加系统消息和处理流程4 结束语综上所述,IPv6引入后不可避免地对端到端的QoS产生影响,某些影响可以随着演进过程而逐渐消失,某些影响会一直存在下去。