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1、QoS技术原理及配置,QoS技术原理及配置,目录, QoS的概念 QoS技术优点 QoS服务模型简介 报文分类及标记 拥塞管理 拥塞避免 流量监管和流量整形,目录 QoS的概念,什么是QoS？,QoS（Quality of Service）服务质量： 是对分组转发过程中对带宽/吞吐量、延迟、延迟抖动、丢包率、可用性等核心需求提供支持的服务能力的评估。 它被用来评估服务方满足客户服务需求的能力,什么是QoS？ QoS（Quality of Serv,丢包,？,Internet,丢包我啊三张是本地这么说 .我啊三是对方听到的,延时,Internet,A,A,发送的第一个bit,接收的最后一个bit
2、,处理延时,处理延时,网络传输延时,端到端的延时,时间t,延时InternetAA发送的第一个bit接收的最后一个bi,抖动,Internet,D3,D2,D1,D3=D2=D1,抖动Internet132发送接收321D3D2D1D3=D,带宽限制,IP,我要100M,我要30M,我要2M,10M,带宽限制IP我要100M我要30M我要2M10M,QoS技术优点,可以限制骨干网上FTP（文件传输）使用的带宽，也可以给数据库访问以较高优先级 对于ISP（互联网服务提供商），其用户可能传送语音、视频或其他实时业务，QoS使ISP能区分这些不同的报文，并提供不同服务。可以为时间敏感的多媒体业务提供
3、带宽和低时延保证，而其他业务在使用网络时，也不会影响这些时间敏感的业务。,QoS技术优点可以限制骨干网上FTP（文件传输）使用的带宽，,QoS服务模型简介,通常QoS提供以下三种服务模型（服务模型， 是指一组端到端的QoS功能）： Best-Effort service（尽力而为服务模型） Integrated service（综合服务模型，简称IntServ） Differentiated service （区分服务模型，简称DiffServ）,QoS服务模型简介 通常QoS提供以下三种服务模型（服,Best-Effort service（尽力而为服务模型）,Best-Effort是一个单一
4、的服务模型，也是最简单的服务模型。应用程序可以在任何时候，发出任意数量的报文，而且不需要事先获得批准，也不需要通知网络。对Best-Effort服务，网络尽最大的可能性来发送报文。但对时延、可靠性等性能不提供任何保证。 Best-Effort服务是现在Internet的缺省服务模型，它适用于绝大多数网络应用，如FTP、E-Mail等，它通过FIFO队列来实现,Best-Effort service（尽力而为服务模型）,Integrated service （综合服务模型，简称IntServ）,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
5、令协议在网络中部署QoS请求 RSVP是主要使用的信令协议保证服务：它提供保证的带宽和时延限制来满足应用程序的要求。 负载控制服务：它保证即使在网络过载的情况下，能对报文提供近似于网络未过载类似的服务，即在网络拥塞的情况下，保证某些应用程序的报文低时延和优先通过。,Integrated service （综合服务模型，简称I,Differentiated service （区分服务模型，简称DiffServ）,根据每个报文的差分服务类（IP报文头中的差分服务标记字段DSCP值），来提供特定的服务 主要包括以下三类转发行为 : 加速转发（EF） 确保转发（AF） 兼容IP 优先级（CS) 尽力转
6、发（BE）不足之处是很难提供基于流的端到端的质量保证,Differentiated service （区分服务模型,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,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,报文分类及标记,报文分类及标记是QoS 执行服务的基础报文分类使用技术：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,报文分类及标记报文分类及标记是QoS 执行服务的基础ACL,流分类,流即业务流（traff
7、ic），指所有通过交换机的报文。 流分类（traffic classification）是指采用一定的规则识别符合某类特征的报文，它是有区别地进行服务的前提和基础。分类规则：1、使用IP 报文头的ToS（Type of Service，服务类型）字段的优先级位，识别出有不同优先级特征的流量2、由网络管理者设置流分类的策略,流分类 流即业务流（traffic），指所有通过交换机,IP 优先级、ToS 优先级和DSCP 优先级,IP 优先级、ToS 优先级和DSCP 优先级,802.1p 优先级,带有802.1Q 标签头的以太网帧,802.1Q 标签头,802.1p 优先级带有802.1Q 标签头
8、的以太网帧802,拥塞管理,网络拥塞示意图,拥塞管理网络拥塞示意图,解决网络拥塞队列技术,具体过程包括队列的创建、报文的分类、将报文送入不同的队列、队列调度等 队列调度将对不同优先级的报文进行分别处理，优先级高的报文会得到优先处理。 常用的队列有FIFO、PQ、CQ、WFQ、CBWFQ、RTP优先队列等,解决网络拥塞队列技术 具体过程包括队列的创建、报文的,先进先出队列（FIFO）,先进先出队列示意图,先进先出队列（FIFO） 先进先出队列示意图,优先队列（PQ）,PQ队列示意图,优先队列（PQ） PQ队列示意图,定制队列（CQ）,定制队列示意图,定制队列（CQ） 定制队列示意图,加权公平队列
9、（WFQ）,加权公平队列示意图,加权公平队列（WFQ） 加权公平队列示意图,基于类的加权公平队列（CBWFQ）,基于类的加权公平队列示意图,CBWFQ分为三类队列：EF队列、AF队列、BE队列,基于类的加权公平队列（CBWFQ）基于类的加权公平队列示意图,RTP优先队列,RTP优先队列示意图,RTP优先队列 RTP优先队列示意图,拥塞避免,传统的丢包策略采用尾部丢弃（Tail-Drop）的方法，会引发TCP全局同步现象。 为避免引发TCP全局同步现象，可使用 RED或WRED,拥塞避免,RED,在RED类算法中，为每个队列都设定上限和下限，对队列中的报文进行如下处理： 当队列的长度小于下限时，
10、不丢弃报文； 当队列的长度超过上限时，丢弃所有到来的报文； 当队列的长度在上限和下限之间时，开始随机丢弃到来的报文。队列越长，丢弃概率越高，但有一个最大丢弃概率。,RED 在RED类算法中，为每个队列都设定上限和下限，对,WRED和队列机制的关系,WRED和队列机制关系示意图,WRED和队列机制的关系 WRED和队列机制关系示意图,令牌桶,用令牌桶评测流量,令牌桶用令牌桶评测流量,流量监管,丢弃：比如对评估结果为“不符合”的报文进行丢弃 转发：比如对评估结果为“符合”或者“不符合”的报文进行转发改变802.1p 优先级并转发：比如对评估结果为“符合”的报 文将之标记为其它的802.1p 优先级
11、后再进行转发；改变DSCP 优先级并转发：比如对评估结果为“符合”或者 “不符合”的报文，将之标记为其它的DSCP优先级后再进行转发,流量监管丢弃：比如对评估结果为“不符合”的报文进行丢弃,流量整形,TS 示意图,流量整形TS 示意图,端口限速,端口限速（Line Rate）是指基于端口的速率限制，它对端口接收或发送报文的总速率进行限制,端口限速也是采用令牌桶进行流量控制。如果在设备的某个端口上配置了端口限速，所有经由该端口接收或发送的报文首先要经过令牌桶进行处理。如果令牌桶中有足够的令牌，则报文可以被接收或发送；否则，报文将被丢弃。,与流量监管相比，端口限速能够限制在端口上通过的所有报文。当
12、用户只要求对所有报文限速时，使用端口限速比较简单。,端口限速 端口限速（Line Rate）是指基于端口的,重定向,重定向功能是指通过引用ACL 进行流识别，将匹配的报文重定向到指定的端口。用户可以使用重定向功能改变报文的转发流程，满足特定的需要。,重定向重定向功能是指通过引用ACL 进行流识别，将匹配的报文,队列调度SP队列,SP 队列示意图,队列调度SP队列SP 队列示意图,队列调度WRR队列,WRR 队列示意图,队列调度WRR队列WRR 队列示意图,Burst 功能,在下列情况下，Burst 功能可以提供更好的报文缓存功能和流量转发性能： 广播或者组播报文流量密集，瞬间突发流量大的网络环境中。 报文从高速链路进入设备，由低速链路转发出去；或者报文从相同速率的多个接口同时进入设备，由一个相同速率的接口转发出去。,Burst 功能 在下列情况下，Burst 功能可以提供,流镜像,流镜像功能是指通过引用ACL 进行流识别，将通过指定端口的匹配ACL 规则的报文镜像到目的端口,流镜像 流镜像功能是指通过引用ACL 进行流识别，将通过,
