IPv6与流媒体传输在互联网的应用

综合业务模型

综合业务模型是根据数据包的ip源地址、ip目的地址、上层协议类型、源端口号、目的端口号等进行预定分类，并利用资源预留协议(resource reservation protocol，rsvp)，给每个业务流(或连接)申请传输路径资源预留，以提供端到端的传输质量服务。

rsvp是综合业务模型的核心。用户可以给每个业务流(或连接)申请资源预留，要预留的资源可能包括缓冲区及带宽的大小。在传输路径上的每一跳都要进行这种预留，这样才能提供端到端的qos保证。rsvp是单向的预留，适用于点到点及点到多点的通信环境。除了rsvp以外，综合业务模型还包含三个组件用于提供整个qos业务：访问控制，它基于用户和网络达成的服务协议，对用户的访问进行一定的监视和控制，有利于保证双方的共同利益;分类器，根据数据包的ip源地址、ip目的地址、上层协议类型、源端口号、目的端口号等预定策略，将数据包分类放到不同的队列中等待接收服务;队伍调度器，它主要是基于一定的调度算法对分类后的分组队列进行调度服务，常见的调度算法有wfq、wf2q、scfq、vc、md-scfq、wrr等。

综合业务模型的特点是针对不同级别的服务提供相应的资源预留，需要质量保证的应用在传输数据前必须申请预留资源。它定义了三种级别的服务：保证服务、受控负载服务、尽力而为的服务。其优点是管理者能够根据源、目的、端口等制订严格详尽的服务保证策略，并能对数据流进行监视和控制，以防止其占用更多的资源，同时rsvp协议能够让路径消息识别组播流的所有端点，并发送路径消息给它们。它同样可以把来自每个接收端的revp消息合并到一个网络请求点上，该点可以让一个多播流在分开的连接上发送同样的流。其主要缺点是可扩展性差，因为rsvp要求端到端的信令，这也就意味着要求从发送者到接收者的所有路由器都支持所实施的信令协议。这在一个实际运行的运营商网络中几乎无法实现。

IPv6与IPv4在综合业务模型上没有本质上的区别，都是以rsvp为核心协议。在IPv4中，rsvp依照业务数据流的源地址、目的地址、端口等信息制定相应的qos策略，而且要在传输路径上的所有路由器上实现这些策略。这意味着传输路径上的所有路由器都需要分析每个数据包的源地址、目的地址、端口等信息，这将会增加路由器的负担，另外，当数据量增大时，也会增加数据包的处理延时。IPv6为rsvp的实施提供了一种更为有效的方法。主要原因在于，在IPv6数据报头信息中定义了专门的qos支持域，IPv6对qos的支持主要表现在流标记域，流标记基本上是按位产生的伪随机数，在一定的时间值内，源端不能重用流标记。流标记为0，指示这个包不属于任何流。IPv6环境下的rsvp可以只依照数据包的流标记制定相应的qos策略，这将大大减小rsvp的开销，同时传输路径上每个路由器的处理负担也相应减小，使rsvp策略的实施更为简便。另外，当需要qos服务的数据流的生存期很短或者所需带宽很小时，rsvp的开销很可能大于数据流中所有包的开销，如果在IPv4网络中采用综合业务模型，将得不偿失;而在IPv6网络中rsvp的开销非常小，使得这种业务需求得到保障。

差分业务模型

差分业务模型是由综合业务模型发展而来的，它采用了ietf的基于rsvp的服务分类标准，抛弃了分组流沿路节点上的资源预留。它将有效地取代跨越大范围的rsvp的使用。差分业务模型区域的主要成员有核心路由器、边缘路由器、资源控制器。

差分业务模型利用IPv4数据报头中的tos字段或IPv6数据报头中的tc字段，并对8位tos或tc字段重新命名，作为ds字段，其中6位可供目前使用，其余2位以备将来使用。该字段可以按照预先确定好的规则加以定义，使下行节点通过识别这个字段，获取足够的信息来处理到达输入端口的数据包，并将它们正确地转发给下一跳的路由器。在差分业务模型中，网络的边缘设备对每个分组进行分类、标记ds域，用ds域来携带ip分组对服务的需求信息。在网络的核心节点上，路由器根据分组头上的dscp(diffserv code point)选择所对应的转发处理。资源控制器配置了管理规则，为客户分配资源。它可以通过服务级别协定(service level agreement，sla)与客户进行相互协调以分享规定的带宽。与综合业务类似，差分业务也定义了三种业务类型：最优的业务(premium)，类似于传统运营商网络的专线业务;分等级的业务(tiered)，可以根据发展的需要定制不同的业务等级;尽力而为的业务(best-effort)，类似于Internet中尽力而为的业务。

在差分业务模型中，可以认为IPv6与IPv4没有区别。

组播

在IPv4网络中，数据传送方式有三种：单播、广播和组播。

单播(unicast)传输

指在发送者和接收者之间建立单独的数据信道，发送者需要为每个接收者传送一份数据拷贝。如果一个发送者同时给少量的接收者传输数据，一般没有什么问题。但如果有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时，这将导致发送者负担沉重、延迟长、网络拥塞。为保证一定的服务质量需增加硬件和带宽。

广播(broadcast)传输

指在发送者向网络内广播数据包，所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。发送者向网络广播地址传送一份数据拷贝，则网络内的所有主机都会收到这份数据拷贝。