Introduction

New additions to Internet increasing traffic

– High volume client/server application

– Web

Graphics

– Real time voice and video

Need to manage traffic and control congestion

IEFT standards

– Integrated services

Collective service to set of traffic demands in domain

在域内为一组流量需求提供统一服务

– Limit demand & reserve resources

– Differentiated services

Classify traffic in groups

Different group traffic handled differently

互联网流量的增加与管理简介（Introduction） 讨论了由于互联网应用的多样化和高需求增长带来的挑战，以及为了应对这些挑战而发展的流量管理与拥塞控制策略。以下是对相关内容的详细解读：

1. 流量增加的原因

高流量客户端/服务器应用

• 随着互联网的发展，客户端/服务器架构的大规模应用成为流量增长的重要驱动力。

• 例如大型在线服务（如电子商务、云计算等）在服务器端处理了大量请求，同时返回高数据量的响应。

Web 流量

• 随着 Web 应用的普及，HTTP 请求和响应成为网络流量的主要组成部分。

• 尤其是图形化内容（如图片、动画、视频）和交互式页面进一步增加了流量需求。

图形和多媒体流量

• 高质量图像、3D 模型和多媒体文件的在线传输占用了大量的网络带宽。

• 大型图形文件传输的特点是需要稳定的高带宽支持，且对丢包较为敏感。

实时语音和视频

• 实时通信（如语音通话和视频会议）对延迟和抖动高度敏感。

• 这类流量需要低延迟和高质量的服务保障，否则用户体验会明显下降。

2. 应对措施：流量管理与拥塞控制

互联网流量的增长带来了拥塞和服务质量（QoS）下降的风险，需要有效的流量管理策略来应对这些问题。

流量管理目标

• 控制流量需求： 通过合理规划和限制网络流量需求，避免网络资源被过度消耗。

• 保证资源分配： 通过对关键流量的优先级管理和资源预留，确保重要应用的服务质量。

拥塞控制目标

• 避免网络拥塞导致的数据丢包、延迟增加和服务不可用。

• 通过动态调整流量传输速率，优化网络资源利用率。

3. IETF 标准化的流量管理策略

集成服务（Integrated Services, IntServ）

• 定义： 提供针对特定流量需求的服务质量保障，为网络中的流量集群分配集体服务。

• 关键特性：

• 根据流量需求动态限制流量，以避免超过网络的处理能力。

• 通过资源预留（如带宽预留）为特定应用提供确定性的服务质量保障。

• 适用场景：

• 适用于对 QoS 有严格要求的场景，如视频会议或远程医疗等实时应用。

• 挑战：

• 需要复杂的信令协议（如 RSVP）来实现资源预留和管理，对网络基础设施的要求较高。

区分服务（Differentiated Services, DiffServ）

• 定义： 通过将网络流量分类为不同组，采用不同的服务策略处理每组流量。

• 关键特性：

• 每组流量被分配不同的优先级或服务级别。例如：

• 实时流量（语音、视频）可以被优先处理。

• 非实时流量（如文件传输）可以被分配较低优先级。

• 使用简单的标记机制（如 DSCP 位）来区分流量组，降低分类和调度的复杂性。

• 适用场景：

• 适用于需要弹性服务质量的环境，如混合网络中需要兼顾实时流量和背景流量的情况。

• 挑战：

• 需要合理规划流量分类策略，避免优先级配置不当导致资源竞争或服务失衡。

4. 集成服务与区分服务的比较

服务方式

• 集成服务采用每流量独立的资源预留方式，适合为关键流量提供精细化保障。

• 区分服务通过对流量分组的方式实现优先级管理，更加灵活，适合大规模网络环境。

复杂性

• 集成服务需要复杂的信令协议来支持资源预留，部署和管理成本较高。

• 区分服务通过简单的分类和标记实现分级管理，复杂性相对较低。

扩展性

• 集成服务的资源预留方式在流量增长或网络规模扩展时面临瓶颈。

• 区分服务通过组的概念实现可扩展的流量管理，适应更大的网络。

5. 总结

随着高流量客户端/服务器应用、Web 图形内容、以及实时语音和视频等需求的增加，互联网流量呈指数增长。为了应对流量增长对网络带来的压力，IETF 制定了集成服务（IntServ）和区分服务（DiffServ）两种标准化流量管理策略。集成服务通过资源预留满足关键流量的服务需求，而区分服务通过流量分组和优先级管理实现更高的灵活性和扩展性。在实际应用中，应根据网络需求和场景选择合适的流量管理策略，以实现网络资源的高效利用和服务质量的保障。

Integrated Services

Architecture (ISA)

IPv4 header fields for precedence and type of service usually ignored

ATM only network designed to support TCP, UDP and real-time traffic