QOS技術(shù)原理及配置課件

QOS技術(shù)原理及配置.目錄☆QoS的概念☆QoS技術(shù)優(yōu)點(diǎn)☆QoS服務(wù)模型簡介☆報(bào)文分類及標(biāo)記☆擁塞管理☆擁塞避免☆流量監(jiān)管和流量整形丟包我啊三張是……本地這么說…...我啊三是……對方聽到的是…...？Internet延時(shí)InternetAA發(fā)送的第一個(gè)bit接收的最后一個(gè)bit處理延時(shí)處理延時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)端到端的延時(shí)時(shí)間t抖動(dòng)Internet132發(fā)送接收321D3D2D1D3=D2=D1帶寬限制IP我要100M我要30M我要2M10MQoS技術(shù)優(yōu)點(diǎn)可以限制骨干網(wǎng)上FTP（文件傳輸）使用的帶寬，也可以給數(shù)據(jù)庫訪問以較高優(yōu)先級對于ISP（互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商），其用戶可能傳送語音、視頻或其他實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，QoS使ISP能區(qū)分這些不同的報(bào)文，并提供不同服務(wù)?？梢詾闀r(shí)間敏感的多媒體業(yè)務(wù)提供帶寬和低時(shí)延保證，而其他業(yè)務(wù)在使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)，也不會影響這些時(shí)間敏感的業(yè)務(wù)。

QoS服務(wù)模型簡介通常QoS提供以下三種服務(wù)模型（服務(wù)模型，是指一組端到端的QoS功能）：☆Best-Effortservice（盡力而為服務(wù)模型）

☆I(lǐng)ntegratedservice（綜合服務(wù)模型，簡稱IntServ）☆Differentiatedservice（區(qū)分服務(wù)模型，簡稱DiffServ）Best-Effortservice（盡力而為服務(wù)模型）Best-Effort是一個(gè)單一的服務(wù)模型，也是最簡單的服務(wù)模型。應(yīng)用程序可以在任何時(shí)候，發(fā)出任意數(shù)量的報(bào)文，而且不需要事先獲得批準(zhǔn)，也不需要通知網(wǎng)絡(luò)。對Best-Effort服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)盡最大的可能性來發(fā)送報(bào)文。但對時(shí)延、可靠性等性能不提供任何保證。Best-Effort服務(wù)是現(xiàn)在Internet的缺省服務(wù)模型，它適用于絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如FTP、E-Mail等，它通過FIFO隊(duì)列來實(shí)現(xiàn)Integratedservice（綜合服務(wù)模型，簡稱IntServ）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?zhí)囟ǖ腝oS服務(wù)信令協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中部署QoS請求RSVP是主要使用的信令協(xié)議保證服務(wù)：它提供保證的帶寬和時(shí)延限制來滿足應(yīng)用程序的要求。

負(fù)載控制服務(wù)：它保證即使在網(wǎng)絡(luò)過載的情況下，能對報(bào)文提供近似于網(wǎng)絡(luò)未過載類似的服務(wù)，即在網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況下，保證某些應(yīng)用程序的報(bào)文低時(shí)延和優(yōu)先通過。Differentiatedservice

（區(qū)分服務(wù)模型，簡稱DiffServ）根據(jù)每個(gè)報(bào)文的差分服務(wù)類（IP報(bào)文頭中的差分服務(wù)標(biāo)記字段DSCP值），來提供特定的服務(wù)

主要包括以下三類轉(zhuǎn)發(fā)行為:加速轉(zhuǎn)發(fā)（EF）確保轉(zhuǎn)發(fā)（AF）兼容IP優(yōu)先級（CS)盡力轉(zhuǎn)發(fā)（BE）不足之處是很難提供基于流的端到端的質(zhì)量保證

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！開始通信報(bào)文分類及標(biāo)記報(bào)文分類及標(biāo)記是QoS執(zhí)行服務(wù)的基礎(chǔ)報(bào)文分類使用技術(shù)：ACL和IP優(yōu)先級根據(jù)分類結(jié)果交給其它模塊處理或打標(biāo)記（著色）供核心網(wǎng)絡(luò)分類使用ACL,IP優(yōu)先級流分類流即業(yè)務(wù)流（traffic），指所有通過交換機(jī)的報(bào)文。

流分類（trafficclassification）是指采用一定的規(guī)則識別符合某類特征的報(bào)文，它是有區(qū)別地進(jìn)行服務(wù)的前提和基礎(chǔ)。分類規(guī)則：1、使用IP報(bào)文頭的ToS（TypeofService，服務(wù)類型）字段的優(yōu)先級位，識別出有不同優(yōu)先級特征的流量2、由網(wǎng)絡(luò)管理者設(shè)置流分類的策略IP優(yōu)先級、ToS優(yōu)先級和DSCP優(yōu)先級802.1p優(yōu)先級帶有802.1Q標(biāo)簽頭的以太網(wǎng)幀802.1Q標(biāo)簽頭擁塞管理網(wǎng)絡(luò)擁塞示意圖解決網(wǎng)絡(luò)擁塞—隊(duì)列技術(shù)具體過程包括隊(duì)列的創(chuàng)建、報(bào)文的分類、將報(bào)文送入不同的隊(duì)列、隊(duì)列調(diào)度等隊(duì)列調(diào)度將對不同優(yōu)先級的報(bào)文進(jìn)行分別處理，優(yōu)先級高的報(bào)文會得到優(yōu)先處理。

常用的隊(duì)列有FIFO、PQ、CQ、WFQ、CBWFQ、RTP優(yōu)先隊(duì)列等

先進(jìn)先出隊(duì)列（FIFO）

先進(jìn)先出隊(duì)列示意圖

優(yōu)先隊(duì)列（PQ）

PQ隊(duì)列示意圖

定制隊(duì)列（CQ）

定制隊(duì)列示意圖

加權(quán)公平隊(duì)列（WFQ）

加權(quán)公平隊(duì)列示意圖

基于類的加權(quán)公平隊(duì)列（CBWFQ）基于類的加權(quán)公平隊(duì)列示意圖

CBWFQ分為三類隊(duì)列：EF隊(duì)列、AF隊(duì)列、BE隊(duì)列

RTP優(yōu)先隊(duì)列

RTP優(yōu)先隊(duì)列示意圖

擁塞避免

傳統(tǒng)的丟包策略采用尾部丟棄（Tail-Drop）的方法，會引發(fā)TCP全局同步現(xiàn)象。

為避免引發(fā)TCP全局同步現(xiàn)象，可使用RED或WRED

RED

在RED類算法中，為每個(gè)隊(duì)列都設(shè)定上限和下限，對隊(duì)列中的報(bào)文進(jìn)行如下處理：當(dāng)隊(duì)列的長度小于下限時(shí)，不丟棄報(bào)文；

當(dāng)隊(duì)列的長度超過上限時(shí)，丟棄所有到來的報(bào)文；

當(dāng)隊(duì)列的長度在上限和下限之間時(shí)，開始隨機(jī)丟棄到來的報(bào)文。隊(duì)列越長，丟棄概率越高，但有一個(gè)最大丟棄概率。WRED和隊(duì)列機(jī)制的關(guān)系

WRED和隊(duì)列機(jī)制關(guān)系示意圖

令牌桶用令牌桶評測流量流量監(jiān)管丟棄：比如對評估結(jié)果為“不符合”的報(bào)文進(jìn)行丟棄轉(zhuǎn)發(fā)：比如對評估結(jié)果為“符合”或者“不符合”的報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)改變802.1p優(yōu)先級并轉(zhuǎn)發(fā)：比如對評估結(jié)果為“符合”的報(bào)文將之標(biāo)記為其它的802.1p優(yōu)先級后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；改變DSCP優(yōu)先級并轉(zhuǎn)發(fā)：比如對評估結(jié)果為“符合”或者“不符合”的報(bào)文，將之標(biāo)記為其它的DSCP優(yōu)先級后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)流量整形TS示意圖端口限速端口限速（LineRate）是指基于端口的速率限制，它對端口接收或發(fā)送報(bào)文的總速率進(jìn)行限制端口限速也是采用令牌桶進(jìn)行流量控制。如果在設(shè)備的某個(gè)端口上配置了端口限速，所有經(jīng)由該端口接收或發(fā)送的報(bào)文首先要經(jīng)過令牌桶進(jìn)行處理。如果令牌桶中有足夠的令牌，則報(bào)文可以被接收或發(fā)送；否則，報(bào)文將被丟棄。與流量監(jiān)管相比，端口限速能夠限制在端口上通過的所有報(bào)文。當(dāng)用戶只要求對所有報(bào)文限速時(shí)，使用端口限速比較簡單。重定向重定向功能是指通過引用ACL進(jìn)行流識別，將匹配的報(bào)文重定向到指定的端口。用戶可以使用重定向功能改變報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)流程，滿足特定的需要。隊(duì)列調(diào)度—SP隊(duì)列SP隊(duì)列示意圖隊(duì)列調(diào)度—WRR隊(duì)列W