N業(yè)務(wù)QoS產(chǎn)品介紹

PTN業(yè)務(wù)QoS介紹前言QoS（QualityofService,服務(wù)質(zhì)量)就是指網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中，允許用戶業(yè)務(wù)在丟包率、延遲、抖動(dòng)和帶寬等方面獲得可預(yù)期的服務(wù)水平。本課程介紹了QoS的基本技術(shù)原理以及是怎么實(shí)現(xiàn)的。目錄QoS基本概念QoS的應(yīng)用QoS的基本概念報(bào)文分類和著色網(wǎng)絡(luò)擁塞管理網(wǎng)絡(luò)擁塞避免流量監(jiān)管和流量整形

QoS（QualityofService）技術(shù)，顧名思義就是對(duì)各種服務(wù)提供傳輸質(zhì)量保證的技術(shù)。任何能夠?qū)鬏斮|(zhì)量進(jìn)行保證的技術(shù)我們都可以稱之為QoS技術(shù)。QoS旨在針對(duì)各種應(yīng)用的不同需求，為其提供不同的服務(wù)質(zhì)量，例如：提供專用帶寬、減少報(bào)文丟失率、降低報(bào)文傳送時(shí)延及時(shí)延抖動(dòng)等。為實(shí)現(xiàn)上述目的，QoS提供了下述功能：應(yīng)用場(chǎng)景－帶寬限制InternetIP我要100M我要30M我要2M10MQoS三種模型Best-Effort模型：是目前Internet的缺省服務(wù)模型，主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)是先進(jìn)先出隊(duì)列(FIFO)IntServ模型：業(yè)務(wù)通過(guò)信令向網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)?zhí)囟ǖ腝oS服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)在流量參數(shù)描述的范圍內(nèi)，預(yù)留資源以承諾滿足該請(qǐng)求DiffServ模型：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時(shí)，根據(jù)業(yè)務(wù)的不同服務(wù)等級(jí)約定，有差別地進(jìn)行流量控制和轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)解決擁塞問(wèn)題Best-Effort模型Best-Effort是單一的服務(wù)模型，也是最簡(jiǎn)單的服務(wù)模型。應(yīng)用程序可任意發(fā)送任意報(bào)文，不需要事先得到批準(zhǔn)或通知網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)盡最大可能發(fā)送這些報(bào)文，但對(duì)時(shí)延，可靠性等性能不提供任何保障Best-Effortservice是目前Internet的缺省服務(wù)模型，主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)是先進(jìn)先出隊(duì)列(FIFO)IntServ模型為應(yīng)用提供可控制的、端到端的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)單元支持QoS的控制機(jī)制應(yīng)用程序向網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)?zhí)囟ǖ腝oS服務(wù)信令協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中部署QoS請(qǐng)求RSVP是主要使用的信令協(xié)議RSVP原理我要預(yù)留2Mbps帶寬OK！我要預(yù)留2Mbps帶寬我要預(yù)留2Mbps帶寬我要預(yù)留2Mbps帶寬OK！OK！OK！開始通信RSVP的問(wèn)題要求端到端所有設(shè)備支持這一協(xié)議網(wǎng)絡(luò)單元為每個(gè)應(yīng)用保存狀態(tài)信息，可擴(kuò)展性差周期性同相鄰單元交換狀態(tài)信息，協(xié)議報(bào)文開銷大不適合在大型網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用DiffServ模型型DiffServ域域（又稱稱DS域域）由由一組提提供相同同服務(wù)策策略，實(shí)實(shí)現(xiàn)相同同PHB（Per-HopBehavior））的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（（DS節(jié)節(jié)點(diǎn)））組成。。DS節(jié)節(jié)點(diǎn)可分分為DS邊緣緣節(jié)點(diǎn)和和DS內(nèi)內(nèi)部節(jié)節(jié)點(diǎn)。DS邊邊緣節(jié)點(diǎn)點(diǎn)需要對(duì)對(duì)進(jìn)入DS域域的流量量進(jìn)行分分類，對(duì)對(duì)不同類類型的業(yè)業(yè)務(wù)流量量標(biāo)記不不同的PHB服服務(wù)等等級(jí)。內(nèi)內(nèi)部DS節(jié)點(diǎn)點(diǎn)則基于于PHB服務(wù)等等級(jí)進(jìn)行行流量控控制。QoS的的主要技技術(shù)分類標(biāo)記記技術(shù)：：DSCP、IP優(yōu)先先級(jí)、802.1P、EXP擁塞管理理機(jī)制：：FIFO、PQ、WFQ、、CBWFQ擁塞避免免機(jī)制：：尾丟棄棄、RED、WRED擁塞調(diào)節(jié)節(jié)機(jī)制：：策略、、整形、、LR報(bào)文分類類及標(biāo)記記報(bào)文分類類及標(biāo)記記是QoS執(zhí)執(zhí)行服務(wù)務(wù)的基礎(chǔ)礎(chǔ)，分為為簡(jiǎn)單流分分類和復(fù)雜流分分類報(bào)文分類類使用技技術(shù)：ACL和和IP優(yōu)優(yōu)先級(jí)根據(jù)分類類結(jié)果交交給其它它模塊處處理或打打標(biāo)記（（著色））供核心心網(wǎng)絡(luò)分分類使用用ACL,IP優(yōu)先先級(jí)流量監(jiān)管管drop令牌桶流分類CAR(CommittedAccessRate):約定訪訪問(wèn)速率率令牌桶算算法對(duì)流量進(jìn)進(jìn)行控制制整形（shaping）使業(yè)業(yè)務(wù)流輸輸出的速速率符合合業(yè)務(wù)模模型的規(guī)規(guī)定丟棄（dropping）根根據(jù)特定定規(guī)則丟丟棄分組組打標(biāo)記（（marking）設(shè)設(shè)置報(bào)文文的DS域（或或IP優(yōu)優(yōu)先級(jí)））流量監(jiān)管管示例沒(méi)有流量量監(jiān)管有流量監(jiān)監(jiān)管bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit流量整形形隊(duì)列流分類令牌桶256Kbps128KbpsFR128KbpsGTS(GenericTrafficShaping):解解決鏈鏈路兩邊邊的接口口速率不不匹配對(duì)報(bào)文的的流量進(jìn)進(jìn)行限制制,對(duì)超超出流量量約定的的報(bào)文進(jìn)進(jìn)行緩沖沖流量整形形可能會(huì)會(huì)增加延延遲令牌流量整形形示例沒(méi)有流量量整形使用流量量整形bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit物理接口口總速率率限制LR(LineRate):在在一一個(gè)物理理接口上上，限制制接口發(fā)發(fā)送報(bào)文文（包括括緊急報(bào)報(bào)文）的的總速率率LR采用用了令牌牌桶進(jìn)行行流量控控制,所所有經(jīng)經(jīng)由接口口發(fā)送的的報(bào)文首首先要經(jīng)經(jīng)過(guò)LR的令牌牌桶進(jìn)行行處理利用QoS豐富富的隊(duì)列列來(lái)緩存存報(bào)文流分類令牌桶256Kbps128KbpsQoS隊(duì)隊(duì)列擁塞管理理網(wǎng)絡(luò)擁塞塞時(shí)，保保證不同同優(yōu)先級(jí)級(jí)的報(bào)文文得到不不同的QoS待待遇，包包括時(shí)延延、帶寬寬等。將不同優(yōu)優(yōu)先級(jí)的的報(bào)文入入不同的的隊(duì)列，，不同隊(duì)隊(duì)列將得得到不同同的調(diào)度度優(yōu)先級(jí)級(jí)、概率率或帶寬寬保證算法：FIFO（FirstInFirstOut））PQ（PriorityQueue））CQ（CustomQueue）WFQ（（WeightedFairQueuing））輸出隊(duì)列流分類先進(jìn)先出出隊(duì)列FIFO(FirstInFirstOut):算算法簡(jiǎn)單單，轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)的速度度快所有報(bào)文文統(tǒng)一對(duì)對(duì)待，先先進(jìn)先出出，沒(méi)有有任何區(qū)區(qū)別分Internet的的默認(rèn)服服務(wù)模式式－Best-Effort采用的的隊(duì)列策策略轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)據(jù)包優(yōu)先隊(duì)列列PQ(Priorityqueuing):優(yōu)先先隊(duì)列，，可以保保障高優(yōu)優(yōu)先級(jí)隊(duì)隊(duì)列的服服務(wù)質(zhì)量量PQ分為為四個(gè)隊(duì)隊(duì)列：High，Medium，Normal，Low較高的優(yōu)優(yōu)先級(jí)的的隊(duì)列優(yōu)優(yōu)先調(diào)度度drop流分類MediumNormalHighLow定制隊(duì)列列CQ(Customqueuing):定定制隊(duì)列列，用戶戶可配置置隊(duì)列占占用的帶帶寬比例例關(guān)系CQ共分分為17個(gè)隊(duì)列列:0號(hào)隊(duì)隊(duì)列為系系統(tǒng)隊(duì)列列，優(yōu)先先調(diào)度;1-16為為用戶隊(duì)隊(duì)列，輪輪詢調(diào)度度各隊(duì)列在在統(tǒng)計(jì)規(guī)規(guī)率上滿滿足用戶戶配置的的帶寬比比例drop流分類…Queue0Queue1Queue2Queue16…加權(quán)公平平隊(duì)列WFQ(Weightedfairqueuing):加權(quán)權(quán)公平隊(duì)隊(duì)列，保保證相同同優(yōu)先級(jí)級(jí)業(yè)務(wù)間間公平，，不同優(yōu)優(yōu)先級(jí)業(yè)業(yè)務(wù)間加加權(quán)最大隊(duì)列列數(shù)目可可配置(2-256)權(quán)值依賴賴于IP報(bào)文頭頭中攜帶帶的IP優(yōu)先級(jí)級(jí)drop流分類…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096擁塞避免免傳統(tǒng)的尾尾丟包在在網(wǎng)絡(luò)發(fā)發(fā)生擁塞塞時(shí)對(duì)報(bào)報(bào)文全部部丟棄，，并不加加以區(qū)分分TCP慢慢啟動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)致全局局同步化化進(jìn)行擁塞塞避免，，在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)沒(méi)有發(fā)發(fā)生擁塞塞以前根根據(jù)隊(duì)列列狀態(tài)進(jìn)進(jìn)行有選選擇性的的丟包算法：TD、RED、、WRED時(shí)間t帶寬利用率擁塞避免免WRED(WeightedRandomEarlyDetection):加加權(quán)隨隨機(jī)早期期檢測(cè)采用隨機(jī)機(jī)丟棄的的策略，，避免了了尾部丟丟棄的方方式而引引起TCP全局局同步根據(jù)當(dāng)前前隊(duì)列的的深度來(lái)來(lái)預(yù)測(cè)擁?yè)砣那榍闆r根據(jù)優(yōu)先先級(jí)定義義不同的的丟棄策策略，定定義上限限閾值和和下限閾閾值相同的優(yōu)優(yōu)先級(jí)不不同的隊(duì)隊(duì)列，隊(duì)隊(duì)列長(zhǎng)度度越長(zhǎng)丟丟棄概率率越高drop流分類…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096下限閥值值上限閥值值目錄錄QoS基基本概念念QoS的的應(yīng)用PTN產(chǎn)產(chǎn)品中QoS的的基本概概念在配置PTN的的QoS策略略之前，，需要掌掌握QoS的的基本概概念以及及PTN設(shè)備備支持的的QoS策略略。DiffServDiffServ作作為一種種實(shí)現(xiàn)端端到端的的QoS控制制模型，，具有實(shí)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單單，易于于擴(kuò)展的的特點(diǎn)。。HQoSPTN設(shè)設(shè)備作作為邊緣緣DS節(jié)節(jié)點(diǎn)應(yīng)應(yīng)用時(shí)，，支持層層次化的的QoS（HQoS，，HierarchicalQoS）控控制。HQoSPTN設(shè)設(shè)備作作為邊緣緣DS節(jié)節(jié)點(diǎn)提提供了多多層次的的QoS作用用點(diǎn)，實(shí)實(shí)現(xiàn)了HQoS控制制功能。。與傳統(tǒng)的的QoS相比比，PTN設(shè)設(shè)備提供供的HQoS具具有以以下優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：多級(jí)的調(diào)調(diào)度機(jī)制制，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了基于于端口、、業(yè)務(wù)、、PW或或QinQ的的調(diào)度度，更加加細(xì)化了了QoS的控制制粒度。。多級(jí)的流流量控制制機(jī)制，，實(shí)現(xiàn)了了基于端端口、業(yè)業(yè)務(wù)、PW或或QinQ鏈鏈路的流流量控制制，更全全面地控控制業(yè)務(wù)務(wù)的QoS質(zhì)質(zhì)量?？膳渲肳FQ、、WRED策策略，提提高QoS控控制的靈靈活性。。PTN產(chǎn)產(chǎn)品中QoS的的應(yīng)用QoS的的應(yīng)用用包括QoS配配置流流程、基基于Tunnel的的QoS控制制，基于于端口、、業(yè)務(wù)、、PW、、QinQ等多多種QoS策策略的應(yīng)應(yīng)用。1.Tunnel的QoSPTN設(shè)設(shè)備支支持基于于Tunnel的QoS控控制，，對(duì)Tunnel帶帶寬進(jìn)行行限制。。PTN設(shè)設(shè)備在在網(wǎng)絡(luò)的的入口/出口處處支持PWE3功能，，將不同同的業(yè)務(wù)務(wù)分別適適配到不不同的PW上上，再將將PW承承載到到Tunnel中傳傳送。一一個(gè)Tunnel中中可以承承載多條條去往同同一目的的地的PW。PTN設(shè)設(shè)備支支持對(duì)Tunnel的的帶寬寬進(jìn)行控控制。承承載在Tunnel中中的PW總總帶寬不不能超過(guò)過(guò)該Tunnel允允許的帶帶寬。PTN產(chǎn)品品中QoS的應(yīng)應(yīng)用（（續(xù)））2.QoS策策略略PTN設(shè)設(shè)備支支持配配置QoS策策略包包括:業(yè)務(wù)優(yōu)優(yōu)先級(jí)級(jí)與PHB轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)類類型的的映射射關(guān)系系端口QoS策策略ATM策