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1、PTN业务QoS介绍,刘逸青,PTN业务QoS介绍刘逸青,前 言,QoS （Quality of Service,服务质量)就是指网络通信过程中，允许用户业务在丢包率、延迟、抖动和带宽等方面获得可预期的服务水平。本课程介绍了QoS的基本技术原理以及是怎么实现的，结合PTN产品的具体应用场景详细介绍了QoS的配置过程。,前 言QoS （Quality of Service,服务,培训目标,学完本课程后，您应该能：掌握QoS的基本原理了解QoS的技术实现了解QoS在PTN产品中的配置步骤了解QoS在PTN组网中的典型应用,培训目标学完本课程后，您应该能：,目 录,QoS基本概念 QoS的应用 Qo
2、S配置与实现 PTN组网中QoS配置示例,目 录 QoS基本概念,QoS的基本概念,报文分类和着色网络拥塞管理网络拥塞避免流量监管和流量整形,QoS（Quality of Service）技术，顾名思义就是对各种服务提供传输质量保证的技术。任何能够对传输质量进行保证的技术我们都可以称之为QoS技术。QoS旨在针对各种应用的不同需求，为其提供不同的服务质量，例如：提供专用带宽、减少报文丢失率、降低报文传送时延及时延抖动等。为实现上述目的，QoS提供了下述功能 ：,QoS的基本概念报文分类和着色 QoS（Quality,应用场景带宽限制,Internet,IP,我要100M,我要30M,我要2M,
3、10M,应用场景带宽限制InternetIP我要100M我要30M,QoS 三种模型,Best-Effort 模型：是目前Internet的缺省服务模型，主要实现技术是先进先出队列(FIFO)IntServ模型：业务通过信令向网络申请特定的QoS服务，网络在流量参数描述的范围内，预留资源以承诺满足该请求 DiffServ模型：当网络出现拥塞时，根据业务的不同服务等级约定，有差别地进行流量控制和转发来解决拥塞问题,QoS 三种模型Best-Effort 模型：是目前Inte,Best-Effort 模型,Best-Effort是单一的服务模型，也是最简单的服务模型。应用程序可任意发送任意报文，不
4、需要事先得到批准或通知网络网络尽最大可能发送这些报文，但对时延，可靠性等性能不提供任何保障Best-Effort service是目前Internet的缺省服务模型，主要实现技术是先进先出队列(FIFO),Best-Effort 模型Best-Effort是单一的服,IntServ 模型,为应用提供可控制的、端到端的服务 网络单元支持QoS的控制机制 应用程序向网络申请特定的QoS服务 信令协议在网络中部署QoS请求 RSVP是主要使用的信令协议,IntServ 模型为应用提供可控制的、端到端的服务,RSVP原理,我要预留2Mbps带宽,OK！,我要预留2Mbps带宽,我要预留2Mbps带宽,
5、我要预留2Mbps带宽,OK！,OK！,OK！,开始通信,RSVP原理我要预留OK！我要预留我要预留我要预留OK！OK,RSVP的问题,要求端到端所有设备支持这一协议网络单元为每个应用保存状态信息，可扩展性差周期性同相邻单元交换状态信息，协议报文开销大不适合在大型网络中应用,RSVP的问题要求端到端所有设备支持这一协议,DiffServ模型,DiffServ 域（又称DS 域）由一组提供相同服务策略，实现相同PHB（Per-Hop Behavior）的网络节点（DS 节点）组成。 DS 节点可分为DS 边缘节点和DS 内部节点。DS 边缘节点需要对进入DS 域的流量进行分类，对不同类型的业务流
6、量标记不同的PHB 服务等级。内部DS 节点则基于PHB服务等级进行流量控制。,DiffServ模型 DiffServ 域（又称DS,QoS的主要技术,分类标记技术：DSCP、IP优先级、 802.1P、EXP拥塞管理机制：FIFO、PQ、WFQ、CBWFQ拥塞避免机制：尾丢弃、RED、WRED拥塞调节机制：策略、整形、LR,QoS的主要技术分类标记技术：DSCP、IP优先级、 802,报文分类及标记,报文分类及标记是QoS 执行服务的基础，分为简单流分类和复杂流分类报文分类使用技术：ACL和IP优先级 根据分类结果交给其它模块处理或打标记（着色）供核心网络分类使用,ACL , IP优先级,报
7、文分类及标记报文分类及标记是QoS 执行服务的基础，分为简,流量监管,drop,令牌桶,流分类,CAR (Committed Access Rate):约定访问速率 令牌桶算法对流量进行控制整形（shaping）使业务流输出的速率符合业务模型的规定丢弃（dropping）根据特定规则丢弃分组打标记（marking）设置报文的DS域（或IP优先级）,流量监管drop令牌桶流分类CAR (Committed A,流量监管示例,没有流量监管,有流量监管,bps,Time,bps,Time,Rate Limit,Rate Limit,流量监管示例没有流量监管 有流量监管bpsTimebpsTi,流量整
8、形,队列,流分类,令牌桶,256Kbps,128Kbps,FR,128Kbps,GTS (Generic Traffic Shaping): 解决链路两边的接口速率不匹配对报文的流量进行限制,对超出流量约定的报文进行缓冲流量整形可能会增加延迟,令牌,流量整形队列流分类令牌桶256Kbps128KbpsFR12,流量整形示例,没有流量整形,使用流量整形,bps,Time,bps,Time,Rate Limit,Rate Limit,流量整形示例没有流量整形使用流量整形bpsTimebpsTi,物理接口总速率限制,LR (Line Rate): 在一个物理接口上，限制接口发送报文（包括紧急报文）的
9、总速率 LR采用了令牌桶进行流量控制, 所有经由接口发送的报文首先要经过LR的令牌桶进行处理利用QoS丰富的队列来缓存报文,流分类,令牌桶,256Kbps,128Kbps,QoS队列,物理接口总速率限制 LR (Line Rate): 在一个,拥塞管理,网络拥塞时，保证不同优先级的报文得到不同的QoS待遇，包括时延、带宽等。将不同优先级的报文入不同的队列，不同队列将得到不同的调度优先级、概率或带宽保证算法：FIFO（ First In First Out ）PQ（ Priority Queue ）CQ（ Custom Queue ）WFQ（ Weighted Fair Queuing ）,拥塞
10、管理网络拥塞时，保证不同优先级的报文得到不同的QoS待遇,先进先出队列,FIFO (First In First Out): 算法简单，转发的速度快所有报文统一对待，先进先出，没有任何区别分Internet 的默认服务模式Best-Effort采用的队列策略,转发数据包,先进先出队列 FIFO (First In First Ou,优先队列,PQ (Priority queuing): 优先队列，可以保障高优先级队列的服务质量PQ分为四个队列：High，Medium， Normal，Low较高的优先级的队列优先调度,drop,流分类,优先队列PQ (Priority queuing): 优先队
11、,定制队列,CQ (Custom queuing): 定制队列，用户可配置队列占用的带宽比例关系CQ共分为17个队列: 0号队列为系统队列，优先调度; 1-16为用户队列，轮询调度各队列在统计规率上满足用户配置的带宽比例,drop,流分类,定制队列CQ (Custom queuing): 定制队列，,加权公平队列,WFQ (Weighted fair queuing): 加权公平队列，保证相同优先级业务间公平，不同优先级业务间加权最大队列数目可配置(2-256)权值依赖于IP报文头中携带的IP优先级,drop,流分类,加权公平队列 WFQ (Weighted fair queu,拥塞避免,传统
12、的尾丢包在网络发生拥塞时对报文全部丢弃，并不加以区分TCP慢启动导致全局同步化进行拥塞避免，在网络没有发生拥塞以前根据队列状态进行有选择性的丢包算法：TD、RED、WRED,拥塞避免传统的尾丢包在网络发生拥塞时对报文全部丢弃，并不加以,拥塞避免,WRED (Weighted Random Early Detection): 加权随机早期检测采用随机丢弃的策略，避免了尾部丢弃的方式而引起TCP全局同步根据当前队列的深度来预测拥塞的情况根据优先级定义不同的丢弃策略，定义上限阈值和下限阈值相同的优先级不同的队列，队列长度越长丢弃概率越高,drop,流分类,下限阀值,上限阀值,拥塞避免 WRED (W
13、eighted Random Ear,目 录,QoS基本概念 QoS的应用 QoS配置与实现 PTN组网中QoS配置示例,目 录 QoS基本概念,PTN产品中QoS的基本概念,在配置PTN的QoS 策略之前，需要掌握QoS 的基本概念以及PTN 设备支持的QoS 策略。DiffServ DiffServ 作为一种实现端到端的QoS 控制模型，具有实现简单，易于扩展的特点。HQoS PTN 设备作为边缘DS 节点应用时，支持层次化的QoS（HQoS，Hierarchical QoS）控制。,PTN产品中QoS的基本概念 在配置PTN的QoS 策略之前,HQoS,PTN 设备作为边缘DS 节点提供
14、了多层次的QoS 作用点，实现了HQoS 控制功能。与传统的QoS 相比，PTN 设备提供的HQoS 具有以下优点：多级的调度机制，实现了基于端口、业务、PW 或QinQ 的调度，更加细化了QoS的控制粒度。多级的流量控制机制，实现了基于端口、业务、PW 或QinQ 链路的流量控制，更全面地控制业务的QoS 质量。可配置WFQ、WRED 策略，提高QoS 控制的灵活性。,HQoSPTN 设备作为边缘DS 节点提供了多层次的QoS,PTN产品中QoS的应用,QoS 的应用包括QoS 配置流程、基于Tunnel 的QoS 控制，基于端口、业务、PW、QinQ等多种QoS 策略的应用。1. Tunn
15、el 的QoS PTN 设备支持基于Tunnel 的QoS 控制，对Tunnel 带宽进行限制。 PTN 设备在网络的入口/出口处支持PWE3功能，将不同的业务分别适配到不同的PW 上，再将PW 承载到Tunnel 中传送。一个Tunnel 中可以承载多条去往同一目的地的PW。PTN 设备支持对Tunnel 的带宽进行控制。承载在Tunnel 中的PW 总带宽不能超过该Tunnel 允许的带宽。,PTN产品中QoS的应用QoS 的应用包括QoS 配置流程、,PTN产品中QoS的应用（续）,2. QoS 策略 PTN 设备支持配置QoS 策略包括: 业务优先级与PHB 转发类型的映射关系 端口Q
16、oS 策略 ATM策略 V-UNI Ingress/Egress 策略 PW（Pseudo Wire）策略 QinQ 策略 WFQ（Weighted Fair Queuing）调度策略 WRED（Weighted Random Early Detection）调度策略此外，PTN 设备提供ATM 业务时，支持通过配置ATM 策略实现对ATM 流量的控制。,PTN产品中QoS的应用（续） 2. QoS 策略,目 录,QoS基本概念 QoS的应用 QoS配置与实现 PTN组网中QoS配置示例,目 录 QoS基本概念,DiffServ域下的QoS配置流程,PTN 设备作为DiffServ 域的边缘节
17、点或内部节点时，其QoS 的配置流程有所不同。当PTN 设备作为DiffServ 域的边缘节点时，其QoS 的配置流程如右图所示。,DiffServ域下的QoS配置流程PTN 设备作为Diff,DiffServ域下的QoS配置流程（续）,当PTN 设备作为DiffServ 域的内部节点时，其QoS 的配置流程如下图所示。,DiffServ域下的QoS配置流程（续）当PTN 设备作为,配置QoS,QoS 的配置包括：创建DifferServ 域、创建基于端口以及业务的丢弃策略、创建调度策略，以及应用于各级QoS 作用点的QoS 策略。 创建DiffServ 域 创建端口WRED 策略 创建业务W
18、RED 策略 创建WFQ 调度策略 创建端口策略 创建V-UNI Ingress 策略 创建V-UNI Egress 策略 创建PW 策略 创建QinQ 策略 创建ATM 策略,配置QoSQoS 的配置包括：创建DifferServ 域、,创建DiffServ域,创建Diffserv 域基本过程包括： 配置Diffserv 域映射关系，包括入、出方向各种类型的用户报文优先级与PHB 服务等级间的映射关系。配置应用该映射关系的物理端口,即将端口加入域中。,创建DiffServ域创建Diffserv 域基本过程包括：,创建端口WRED 策略,操作步骤：在网元管理器中单击网元，在功能树中选择“配置
19、QoS 管理 策略管理”。选择“端口WRED 策略”选项卡，单击“新建”，弹出“创建端口WRED 丢弃策略 ”对话框。在对话框中配置：策略ID 及名称；绿色、黄色、红色报文的丢弃策略。如丢弃低门限、丢弃高门限，以及丢弃概率。,创建端口WRED 策略操作步骤：,创建业务WRED 策略,操作步骤：在网元管理器中单击网元，在功能树中选择“配置 QoS 管理 策略管理”。选择“业务WRED 策略”，单击“新建”，弹出“创建业务WRED 丢弃策略”对话框。在对话框中配置：策略ID 及名称；绿色、黄色、红色报文的丢弃策略。如丢弃低门限、丢弃高门限，以及丢弃概率。,创建业务WRED 策略操作步骤：,创建WF
20、Q 调度策略,操作步骤：在网元管理器中单击网元，在功能树中选择“配置 QoS 管理 策略管理WFQ 调度策略。单击“新建”，弹出“创建WFQ 调度策略”对话框。在对话框中配置参数：策略ID 和名称；AF 调度权重。,创建WFQ 调度策略操作步骤：,创建端口策略,操作步骤：在网元管理器中单击网元，在功能树中选择“配置 QoS 管理 策略管理”。选择“端口策略”选项卡，单击“新建”，弹出“创建端口策略”对话框。在对话框中配置参数：策略ID 及名称；CoS 参数及报文丢弃参数。,创建端口策略操作步骤：,创建端口策略（续）,如果需要对接入的流量进行ACL 过滤，单击“新建”。在弹出的“创建流分类”对话
21、框中配置： -流分类ID -ACL 动作 单击“增加”，配置流分类规则，单击“确定”。,创建端口策略（续）如果需要对接入的流量进行ACL 过滤，单击,创建V-UNI Ingress 策略,操作步骤：在网元管理器中单击网元，在功能树中选择“配置 QoS 管理 策略管理”。选择“V-UNI Ingress 策略”选项卡，单击“新建”，弹出“创建V-UNI Ingress 策略”对话框。在对话框中配置参数：策略ID 及名称；引用的WFQ 调度策略；CoS 参数及报文丢弃参数。,创建V-UNI Ingress 策略操作步骤：,创建V-UNI Ingress 策略（续）,操作步骤：单击“新建”。在弹出的
22、“创建流分类”对话框中配置：流分类IDACL 动作单击“增加”，配置ACL规则。CAR 参数染色方式,创建V-UNI Ingress 策略（续）操作步骤：,创建V-UNI Egress 策略,操作步骤：在网元管理器中单击网元，在功能树中选择“配置 QoS 管理 策略管理”。选择“V-UNI Egress 策略”选项卡，单击“新建”，弹出“创建V-UNI Egress 策略”对话框。在对话框中配置参数：策略ID 及名称；引用的WFQ 调度策略；CoS 参数及报文丢弃参数。,创建V-UNI Egress 策略操作步骤：,创建PW 策略,操作步骤：在网元管理器中单击网元，在功能树中选择“配置 QoS
23、 管理 策略管理”。选择“PW 策略”选项卡，单击“新建”，弹出“创建PW 策略”对话框。在对话框中配置参数：策略ID 及名称；引用的WFQ 调度策略；CoS 参数以及报文丢弃参数。,创建PW 策略操作步骤：,创建QinQ 策略,操作步骤：在网元管理器中单击网元，在功能树中选择“配置 QoS 管理 策略管理”。选择“QINQ 策略”选项卡，单击“新建”，弹出“创建QinQ 策略”对话框。在对话框中配置参数：策略ID 及名称；引用的WFQ 调度策略；CoS 参数以及报文丢弃参数。,创建QinQ 策略操作步骤：,创建ATM 策略,操作步骤：在网元管理器中单击网元，在功能树中选择“配置 QoS 管理
24、 策略管理”。选择“ATM 策略”选项卡，单击“新建”，弹出“创建ATM 策略”对话框。在对话框中配置参数： 策略ID 及名称。 业务类型。 流量参数。 帧丢弃标志。 UPC/NPC。,创建ATM 策略操作步骤：,目 录,QoS基本概念 QoS的应用 QoS配置与实现 PTN组网中QoS配置示例,目 录 QoS基本概念,以太网业务的QoS 配置示例,PTN 设备通过FE 接口将来自某用户的以太网业务（VLAN=20，其中包含了VoIP、IPTV，以及数据三种业务类型）接入到DifferServ 域中，并分别为该用户的不同业务类型提供不同级别的QoS 保证。,以太网业务的QoS 配置示例PTN
25、设备通过FE 接口将来自,以太网业务QoS 配置要求,以太网业务QoS 配置要求,配置过程,配置步骤主要包括：域配置、各种QoS 策略的配置与应用。操作步骤：步骤1 配置域。 本例使用设备缺省的业务优先级与PHB 服务等级映射，无需配置。 映射关系ID：1 映射关系名称：Default Map步骤2 配置端口WRED 策略。 本例不使用端口策略，因此无需配置端口WRED 策略。可以跳过此步骤。,配置过程配置步骤主要包括：域配置、各种QoS 策略的配置与应,配置过程,步骤3 配置WFQ 策略 本例使用设备缺省的WFQ 策略，无需配置。 策略ID：1 策略名称：WFQ Default Schedu
26、ling步骤4 配置业务WRED 策略。 策略ID：1 策略名称：service-wred,红色报文的丢弃规则： 丢弃下限：2048 丢弃上限：2550 丢弃概率：70%黄色报文的丢弃规则： 丢弃下限：2500 丢弃上限：3500 丢弃概率：70% 绿色报文的丢弃规则： 丢弃下限：3500 丢弃上限：4095 丢弃概率：30%,配置过程步骤3 配置WFQ 策略红色报文的丢弃规则：,配置过程,步骤6 配置V-UNI Ingress 策略。 策略ID：1 策略名称：V-UNI-Ingress WFQ 策略：缺省步骤7 配置V-UNI Egress 策略。 策略ID：1 策略名称：V-UNI-Egr
27、ess,配置过程步骤6 配置V-UNI Ingress 策略。,配置过程,步骤8 配置PW 策略。 策略ID：1 策略名称：PW-Policy步骤9 配置Tunnel。 在创建MPLS Tunnel 时设置Tunnel 带宽为16Mbit/s（如右图所示）。,配置过程步骤8 配置PW 策略。,配置过程,步骤11 配置以太网业务，引用V-UNI Ingress 策略、V-UNI Egress 策略、PW 策略。 V-UNI Ingress 策略： 策略ID：1 策略名称：V-UNI-Ingress V-UNI Egress 策略 策略ID：1 策略名称：V-UNI-Egress PW 策略 策略ID：1 策略名称：PW-Policy,配置过程步骤11 配置以太网业务，引用V-UNI Ingre,PTN业务QoS介绍(-50张)课件,
