29、QoS路由：集成服务网络的高效路径选择

QoS路由：集成服务网络的高效路径选择

在当今的网络环境中，随着应用程序对服务质量（QoS）的要求日益多样化，传统的路由范式已难以满足需求。本文将深入探讨QoS路由的相关概念、指标选择、模型构建以及路径选择算法，为实现高效的网络资源分配和路径选择提供理论支持和实践指导。

1. PNNI与QoS路由背景

PNNI（专用网络-网络接口）机制涵盖了动态拓扑信息、层次结构、源路由（DTL）和回退等功能。这些机制并非专为解决ATM网络的特定问题，而是为了应对应用程序对带宽和延迟保障的需求。随着对带宽和延迟有保障要求的应用日益广泛，在包括互联网在内的所有网络环境中解决这些问题变得至关重要。

ATM论坛受PNNI路由可用于IP网络的启发，开发了集成PNNI（I - PNNI），以实现ATM和IP网络的路由。同时，互联网工程任务组（IETF）也开始研究IP网络的QoS路由问题。

2. 集成服务网络的QoS路由

随着QoS需求的日益多样化，继续依赖主要关注连通性的传统路由范式已不切实际。典型的资源预留过程包括寻找资源和进行预留两个步骤，只有当路由找到具有足够资源以满足用户需求的路径时，才能进行资源预留。因此，现代路由策略必须考虑广泛的QoS要求。

路由中的路径选择通常被表述为最短路径优化问题，即确定一系列连接源和目的地的网络链路，以使特定目标函数（如跳数、延迟、成本）最小化。然而，计算受多个约束的路径问题已被证明是NP完全问题，通常需要选择QoS参数的子集进行折衷。

3. 指标选择

在基于QoS的路由中，路径选择算法会优化一个或多个指标。对于路径P = (i, j, k, …, l, m)，