QoS技術(shù)原理及實(shí)現(xiàn)

1、 / QoS原理及實(shí)現(xiàn) /QoS原理p產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景p基本概念基本概念p業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)模型p流量管理技術(shù)流量管理技術(shù)u報(bào)文分類和標(biāo)記報(bào)文分類和標(biāo)記u流量監(jiān)管流量監(jiān)管u流量整形流量整形u擁塞管理擁塞管理u擁塞避免擁塞避免 /產(chǎn)生背景3 在傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)中，所有的報(bào)文都被無區(qū)別的等同對待，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備對所有的報(bào)文均采用先入先出（FIFO）的策略進(jìn)行處理，它盡最大的努力（Best-Effort）將報(bào)文送到目的地，但對報(bào)文傳送的可靠性、傳送延遲等性能不提供任何保證。 但在實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)上存在各種各樣的問題，比如網(wǎng)絡(luò)上的丟包現(xiàn)象、網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)延遲以及受限的網(wǎng)絡(luò)帶寬，隨著網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及新興業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，這些

2、問題會極大地影響網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)（比如VoIP、IPTV等）。VoIP等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)就對報(bào)文的傳輸延遲提出了較高要求，如果報(bào)文傳送延時(shí)太長，用戶將不能接受（相對而言，E-Mail和FTP業(yè)務(wù)對時(shí)間延遲并不敏感）。 /產(chǎn)生背景網(wǎng)絡(luò)延遲網(wǎng)絡(luò)延遲4InternetAA發(fā)送的第一個(gè)發(fā)送的第一個(gè)bit接收的最后一個(gè)接收的最后一個(gè)bit處理延時(shí)處理延時(shí)處理延時(shí)處理延時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)端到端的延時(shí)端到端的延時(shí)時(shí)間時(shí)間 /產(chǎn)生背景網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)5Internet132發(fā)送發(fā)送接收接收321D3D2D1D3=D2=D /產(chǎn)生背景網(wǎng)絡(luò)丟包網(wǎng)絡(luò)丟包6我我啊啊三三張張是是本地這么說本地這么說 .我我啊啊三三是是對方聽到

3、的是對方聽到的是 .？I /產(chǎn)生背景帶寬限制帶寬限制7IP我要我要100M我要我要30M我要我要2M10M /產(chǎn)生背景8 傳統(tǒng)傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的盡力服務(wù)不可能識別和區(qū)分出網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)的盡力服務(wù)不可能識別和區(qū)分出網(wǎng)絡(luò)中的各種通信類別，而具備通信類別的區(qū)分能力正是為不同的各種通信類別，而具備通信類別的區(qū)分能力正是為不同的通信提供不同服務(wù)的前提，所以說傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的盡力服務(wù)模通信提供不同服務(wù)的前提，所以說傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的盡力服務(wù)模式已不能滿足應(yīng)用的需要。式已不能滿足應(yīng)用的需要。 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所面臨的服務(wù)質(zhì)量問題，主要是由網(wǎng)絡(luò)擁塞傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所面臨的服務(wù)質(zhì)量問題，主要是由網(wǎng)絡(luò)擁塞引起的。所謂擁塞，是指由于供給資源的相對不足

4、而造成引起的。所謂擁塞，是指由于供給資源的相對不足而造成服務(wù)速率下降（引入了額外的延遲）的一種現(xiàn)象。服務(wù)速率下降（引入了額外的延遲）的一種現(xiàn)象。 QoS技術(shù)的出現(xiàn)便致力于解決這個(gè)問題。技術(shù)的出現(xiàn)便致力于解決這個(gè)問題。 /產(chǎn)生背景 /QoS原理p產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景p基本概念基本概念p業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)模型p流量管理技術(shù)流量管理技術(shù)u報(bào)文分類和標(biāo)記報(bào)文分類和標(biāo)記u流量監(jiān)管流量監(jiān)管u流量整形流量整形u擁塞管理擁塞管理u擁塞避免擁塞避免 /基本概念11基本概念：基本概念：QoS（Quality of Service）即服務(wù)質(zhì)量。對于網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，服務(wù)質(zhì)量包括傳輸?shù)膸挕魉偷臅r(shí)延、數(shù)據(jù)的丟包率等，在網(wǎng)絡(luò)中可以通過

5、保證傳輸?shù)膸?、降低傳送的時(shí)延、降低數(shù)據(jù)的丟包率以及時(shí)延抖動(dòng)等措施來提高服務(wù)質(zhì)量。技術(shù)優(yōu)點(diǎn)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：QoS旨在針對各種應(yīng)用的不同需求，為其提供不同的服務(wù)質(zhì)量。如：可以限制骨干網(wǎng)上 FTP 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，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原理p產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景p基本概念基本概念p業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)模型p流量管理技術(shù)流量管理技術(shù)u報(bào)文分類和標(biāo)記報(bào)文分類和標(biāo)記u流量監(jiān)管流量監(jiān)管u流量整形流量

6、整形u擁塞管理擁塞管理u擁塞避免擁塞避免 /業(yè)務(wù)模型Best-Effort 模型：是目前模型：是目前Internet的缺省服務(wù)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)列模型，主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)是先進(jìn)先出隊(duì)列(FIFO)Int-Serv模型模型(集成服務(wù)集成服務(wù))：業(yè)務(wù)通過信令向網(wǎng)：業(yè)務(wù)通過信令向網(wǎng)絡(luò)申請?zhí)囟ǖ慕j(luò)申請?zhí)囟ǖ腝oS服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)在流量參數(shù)描服務(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求述的范圍內(nèi)，預(yù)留資源以承諾滿足該請求 Diff-Serv模型模型(差分服務(wù)差分服務(wù))：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞：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)等級約定，有差別時(shí)，根據(jù)業(yè)務(wù)的不同服務(wù)等級約定，有差別地進(jìn)行

7、流量控制和轉(zhuǎn)發(fā)來解決擁塞問題地進(jìn)行流量控制和轉(zhuǎn)發(fā)來解決擁塞問題 /Bets-Effort模型Best-Effort是單一的服務(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，但對時(shí)延，可靠性等性能不提供任何保障。Best-Effort service是目前Internet的缺省服務(wù)模型，主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)是先進(jìn)先出隊(duì)列(FIFO)，它適用于絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如FTP、 E-Mail等。其實(shí)best-effort并非是什么QOS，就是互聯(lián)網(wǎng)的簡單數(shù)據(jù)傳輸方式而已，有什么傳什么，阻塞也就阻塞了，丟且也就丟棄了。只不過QOS指一種全局網(wǎng)絡(luò)通

8、訊的質(zhì)量保證機(jī)制，不得不把這種低智商的服務(wù)模式提及一下。 /Int-ServInt-Serv模型 Int-Serv 是一個(gè)綜合服務(wù)模型，它可以滿足多種QoS 需求。該模型使用資源預(yù)留協(xié)議（RSVP），RSVP 運(yùn)行在從源端到目的端的每個(gè)設(shè)備上，可以監(jiān)視每個(gè)流，以防止其消耗資源過多。這種體系能夠明確區(qū)分并保證每一個(gè)業(yè)務(wù)流的服務(wù)質(zhì)量，為網(wǎng)絡(luò)提供最細(xì)粒度化的服務(wù)質(zhì)量區(qū)分。但是，Inter-Serv 模型對設(shè)備的要求很高，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流數(shù)量很大時(shí)，設(shè)備的存儲和處理能力會遇到很大的壓力。Inter-Serv 模型可擴(kuò)展性很差，難以在Internet 核心網(wǎng)絡(luò)實(shí)施。 /Int-ServInt-Serv模

9、型16我要預(yù)留我要預(yù)留2Mbps帶寬帶寬OK！我要預(yù)留我要預(yù)留2Mbps帶寬帶寬我要預(yù)留我要預(yù)留2Mbps帶寬帶寬我要預(yù)留我要預(yù)留2Mbps帶寬帶寬OK！OK！OK！工作原理工作原理1、通過信令層面通知所有路由器為即將通過的流量預(yù)留多少帶寬、通過信令層面通知所有路由器為即將通過的流量預(yù)留多少帶寬2、真實(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送、真實(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送兩個(gè)控件兩個(gè)控件1、admission control 檢查節(jié)點(diǎn)是否有足夠的資源可以提供預(yù)留，這是準(zhǔn)入控檢查節(jié)點(diǎn)是否有足夠的資源可以提供預(yù)留，這是準(zhǔn)入控制制2、policy control 描述設(shè)備是否有權(quán)力去預(yù)留資源，即是否運(yùn)行描述設(shè)備是否有權(quán)力去預(yù)留資源，即是否運(yùn)行RS

10、VP /Int-ServInt-Serv模型 /Int-ServInt-Serv模型要求端到端所有設(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 /Diff-ServDiff-Serv模型模型19 DiffServ是一個(gè)多服務(wù)模型，它可以滿足不同的QoS需求，與IntServ不同，它不需要使用RSVP即應(yīng)用程序在發(fā)出報(bào)文前，不需要通知路由器為其預(yù)留資源，對DiffServ服務(wù)模型，網(wǎng)絡(luò)不需要為每個(gè)流維護(hù)狀態(tài)，它根據(jù)每個(gè)報(bào)文指定的QoS 來提供特定的服務(wù)可以用不同的方法來指定報(bào)文的QoS，如IP報(bào)文的優(yōu)先級位 IP P

11、recedence) ，報(bào)文的源地址和目的地址等，網(wǎng)絡(luò)通過這些信息來進(jìn)行報(bào)文的分類、流量整形、流量監(jiān)管和隊(duì)列調(diào)度。 區(qū)分式QoS模型中定義的行為有兩大類： (1) TCB：traffic classification and conditioning，流量的區(qū)分和調(diào)節(jié) (2) PHB：per-hop behavior，逐跳行為 /Diff-ServDiff-Serv模型模型20DiffServ網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)用戶網(wǎng)絡(luò)用戶網(wǎng)絡(luò)DiffServ網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)流量控制流量控制SLA/TCA邊界節(jié)點(diǎn)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)邊界節(jié)點(diǎn)邊界節(jié)點(diǎn)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)邊界節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行業(yè)務(wù)分類和流量調(diào)整。- 業(yè)務(wù)分類 . 基于DS域 . 基于其他特

12、征- 流量調(diào)整 . 測量 . 標(biāo)記 . 丟棄 . 整形不同DS區(qū)域可有不同的PHB，以實(shí)現(xiàn)不同的服務(wù)提供策略，它們之間通過SLA與TCA協(xié)調(diào)提供跨區(qū)域服務(wù)：SLA：服務(wù)等級協(xié)定，關(guān)于業(yè)務(wù)流在網(wǎng)絡(luò)中傳遞時(shí)所應(yīng)當(dāng)獲得的待遇。TCA：流量調(diào)整協(xié)定，關(guān)于業(yè)務(wù)分類準(zhǔn)則、業(yè)務(wù)模型及相應(yīng)處理的協(xié)定。用戶網(wǎng)絡(luò)用戶網(wǎng)絡(luò)DS區(qū)域的服務(wù)提供策略由PHB決定。DS節(jié)點(diǎn)根據(jù)PHB屬性轉(zhuǎn)發(fā)。 /Diff-ServDiff-Serv模型模型21常用QoS 技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的位置 /Diff-ServDiff-Serv模型模型22Diff-Serv模型中模型中QoS功能包括功能包括流分類流分類和標(biāo)記和標(biāo)記、流量監(jiān)管、流量整形、擁

13、、流量監(jiān)管、流量整形、擁塞管理和擁塞避免主要完成如下功能：塞管理和擁塞避免主要完成如下功能： 流分類和標(biāo)記：采用一定的規(guī)則識別符合某類特征的報(bào)文，它是流分類和標(biāo)記：采用一定的規(guī)則識別符合某類特征的報(bào)文，它是對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行區(qū)分服務(wù)的前提和對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行區(qū)分服務(wù)的前提和基礎(chǔ)?；A(chǔ)。 流量監(jiān)管：對進(jìn)入或流出設(shè)備的特定流量進(jìn)行監(jiān)管。當(dāng)流量超出流量監(jiān)管：對進(jìn)入或流出設(shè)備的特定流量進(jìn)行監(jiān)管。當(dāng)流量超出設(shè)定值時(shí)，可以采取限制或懲罰措施，以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源不受損害。可設(shè)定值時(shí)，可以采取限制或懲罰措施，以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源不受損害?？梢宰饔迷诮涌谌敕较蚝统龇较?。以作用在接口入方向和出方向。 流量整形：一種主動(dòng)調(diào)整流的輸出

14、速率的流量控制措施，用來使流量整形：一種主動(dòng)調(diào)整流的輸出速率的流量控制措施，用來使流量適配下游設(shè)備可供給的網(wǎng)絡(luò)資源，避免不必要的報(bào)文丟棄，通常流量適配下游設(shè)備可供給的網(wǎng)絡(luò)資源，避免不必要的報(bào)文丟棄，通常作用在接口出方向。作用在接口出方向。 擁塞管理：就是當(dāng)擁塞發(fā)生時(shí)如何制定一個(gè)資源的調(diào)度策略，以擁塞管理：就是當(dāng)擁塞發(fā)生時(shí)如何制定一個(gè)資源的調(diào)度策略，以決定報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的處理次序，通常作用在接口出方向。決定報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的處理次序，通常作用在接口出方向。 擁塞避免：監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)擁塞有加劇的趨勢擁塞避免：監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)擁塞有加劇的趨勢時(shí)采取主動(dòng)丟棄報(bào)文的策略，通過調(diào)整隊(duì)列長度

15、來解除網(wǎng)絡(luò)的過載，時(shí)采取主動(dòng)丟棄報(bào)文的策略，通過調(diào)整隊(duì)列長度來解除網(wǎng)絡(luò)的過載，通常作用在接口出方向。通常作用在接口出方向。 /QoS原理p產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景p基本概念基本概念p業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)模型p流量管理技術(shù)流量管理技術(shù)u報(bào)文分類和標(biāo)記報(bào)文分類和標(biāo)記u流量監(jiān)管流量監(jiān)管u流量整形流量整形u擁塞管理擁塞管理u擁塞避免擁塞避免 /流量管理技術(shù)流量管理技術(shù) /QoS原理p產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景p基本概念基本概念p業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)模型p流量管理技術(shù)流量管理技術(shù)u報(bào)文分類和標(biāo)記報(bào)文分類和標(biāo)記u流量監(jiān)管流量監(jiān)管u流量整形流量整形u擁塞管理擁塞管理u擁塞避免擁塞避免 /報(bào)文分類和標(biāo)記26 流量分類是將數(shù)據(jù)報(bào)文劃分為多個(gè)優(yōu)先

16、級或多個(gè)服務(wù)流量分類是將數(shù)據(jù)報(bào)文劃分為多個(gè)優(yōu)先級或多個(gè)服務(wù)類。網(wǎng)絡(luò)管理者可以設(shè)置流量分類的策略，這個(gè)策略除可類。網(wǎng)絡(luò)管理者可以設(shè)置流量分類的策略，這個(gè)策略除可以包括以包括IP報(bào)文的報(bào)文的IP優(yōu)先級或優(yōu)先級或DSCP值、值、802.1p的的CoS值等值等帶內(nèi)信令，還可以包括輸入接口、源帶內(nèi)信令，還可以包括輸入接口、源IP地址、目的地址、目的IP地址、地址、MAC地址、地址、IP協(xié)議或應(yīng)用程序的端口號等。協(xié)議或應(yīng)用程序的端口號等。 分類的結(jié)果是沒有范圍限制的，它可以是一個(gè)由五元分類的結(jié)果是沒有范圍限制的，它可以是一個(gè)由五元組（源組（源IP地址、源端口號、協(xié)議號、目的地址、源端口號、協(xié)議號、目的IP

17、地址、目的端地址、目的端口號）確定的流這樣狹小的范圍，也可以是到某某網(wǎng)段的口號）確定的流這樣狹小的范圍，也可以是到某某網(wǎng)段的所有報(bào)文。所有報(bào)文。 下游網(wǎng)絡(luò)可以選擇接受上游網(wǎng)絡(luò)的分類結(jié)果，也可以下游網(wǎng)絡(luò)可以選擇接受上游網(wǎng)絡(luò)的分類結(jié)果，也可以按照自己的分類標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)據(jù)流量重新進(jìn)行分類。按照自己的分類標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)據(jù)流量重新進(jìn)行分類。 /報(bào)文分類和標(biāo)記27以太網(wǎng)以太網(wǎng)QoS COS是在第二層是在第二層ISL或或802.1Q數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)幀中的ISL或或802。1Q的報(bào)的報(bào)頭中的頭中的3位用于位用于COS，即優(yōu)先標(biāo)識。，即優(yōu)先標(biāo)識。3bit，0-7個(gè)級別。個(gè)級別。 /報(bào)文分類和標(biāo)記 /報(bào)文分類和標(biāo)記29IP

18、QoS TOS是在第三層是在第三層IP數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包中的8位位TOS數(shù)據(jù)位，以來標(biāo)識優(yōu)先級。數(shù)據(jù)位，以來標(biāo)識優(yōu)先級。這這8位中前位中前3位表示優(yōu)先級，后位表示優(yōu)先級，后4位表示服務(wù)類型位表示服務(wù)類型(分別為：最小延遲、分別為：最小延遲、最大吞吐量、最高可靠性、最小費(fèi)用。只能其中一位為最大吞吐量、最高可靠性、最小費(fèi)用。只能其中一位為1，即生效。如，即生效。如果全為果全為0就表示一般服務(wù)）。最后一位一般不用，置就表示一般服務(wù)）。最后一位一般不用，置0 DSCP也是三層也是三層IP中的中的8位位TOS字段表示優(yōu)先級。不同的是用了前字段表示優(yōu)先級。不同的是用了前6位表示優(yōu)先級，可設(shè)位表示優(yōu)先級，可設(shè)

19、0-63，共，共64個(gè)等級。（把前個(gè)等級。（把前6位中的前位中的前3位設(shè)為位設(shè)為優(yōu)先級，后優(yōu)先級，后3位設(shè)為位設(shè)為0，就可以實(shí)現(xiàn)，就可以實(shí)現(xiàn)DSCP和和TOS互相映射兼容）?；ハ嘤成浼嫒荩?。 最最后兩位為早期擁塞通知。后兩位為早期擁塞通知。 /報(bào)文分類和標(biāo)記 /報(bào)文分類和標(biāo)記31 IPv6在報(bào)頭中保留了類似在報(bào)頭中保留了類似IPv4的的ToS域，稱為傳輸級別域（域，稱為傳輸級別域（TC），），以繼續(xù)為以繼續(xù)為IP提供差分提供差分QoS服務(wù)，可以基于服務(wù)，可以基于IPv6 ToS域進(jìn)行業(yè)務(wù)分類與域進(jìn)行業(yè)務(wù)分類與標(biāo)記。同時(shí)標(biāo)記。同時(shí)IPv6報(bào)頭中增加報(bào)頭中增加20比特流標(biāo)簽（比特流標(biāo)簽（Flow

20、Label）域，可供后）域，可供后續(xù)擴(kuò)展用。續(xù)擴(kuò)展用。 /報(bào)文分類和標(biāo)記32報(bào)文分類和標(biāo)記配置：報(bào)文分類和標(biāo)記配置： /報(bào)文分類和標(biāo)記33端口信任字段：端口信任字段： 設(shè)置端口信任設(shè)置端口信任COS或者或者DSCP(IPv6報(bào)文中報(bào)文中Traffic Class)優(yōu)先級映射優(yōu)先級映射： COS映射到本地優(yōu)先級映射到本地優(yōu)先級 DSCP映射到本地優(yōu)先級映射到本地優(yōu)先級 本地優(yōu)先級映射到隊(duì)列本地優(yōu)先級映射到隊(duì)列 /QoS原理p產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景p基本概念基本概念p業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)模型p流量管理技術(shù)流量管理技術(shù)u報(bào)文分類和標(biāo)記報(bào)文分類和標(biāo)記u流量監(jiān)管流量監(jiān)管u流量整形流量整形u擁塞管理擁塞管理u擁塞避免擁

21、塞避免 /流量監(jiān)管35 流量監(jiān)管的典型作用是限制進(jìn)入某一網(wǎng)絡(luò)的某一連接的流量與突流量監(jiān)管的典型作用是限制進(jìn)入某一網(wǎng)絡(luò)的某一連接的流量與突發(fā)。在報(bào)文滿足一定的條件時(shí)，如某個(gè)連接的報(bào)文流量過大，流量監(jiān)管發(fā)。在報(bào)文滿足一定的條件時(shí)，如某個(gè)連接的報(bào)文流量過大，流量監(jiān)管就可以對該報(bào)文采取不同的處理動(dòng)作，例如丟棄報(bào)文，或重新設(shè)置報(bào)文就可以對該報(bào)文采取不同的處理動(dòng)作，例如丟棄報(bào)文，或重新設(shè)置報(bào)文的優(yōu)先級等。通常的用法是使用的優(yōu)先級等。通常的用法是使用CAR來限制某類報(bào)文的流量，例如限來限制某類報(bào)文的流量，例如限制制HTTP報(bào)文不能占用超過報(bào)文不能占用超過50%的網(wǎng)絡(luò)帶寬。的網(wǎng)絡(luò)帶寬。 可以在端口出方向或入方

22、向配置流量監(jiān)管，可以基于端口配置或可以在端口出方向或入方向配置流量監(jiān)管，可以基于端口配置或基于流配置?；诹髋渲?。 流量監(jiān)管主要利用令牌桶技術(shù)。流量監(jiān)管主要利用令牌桶技術(shù)。 /流量監(jiān)管 /流量監(jiān)管 /流量監(jiān)管 /流量監(jiān)管 /流量監(jiān)管 /流量監(jiān)管 /流量監(jiān)管 /流量監(jiān)管 /流量監(jiān)管44基于端口的流量監(jiān)管配置：基于端口的流量監(jiān)管配置： /流量監(jiān)管45基于數(shù)據(jù)流的流量監(jiān)管配置：基于數(shù)據(jù)流的流量監(jiān)管配置： /QoS原理p產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景p基本概念基本概念p業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)模型p流量管理技術(shù)流量管理技術(shù)u報(bào)文分類和標(biāo)記報(bào)文分類和標(biāo)記u流量監(jiān)管流量監(jiān)管u流量整形流量整形u擁塞管理擁塞管理u擁塞避免擁塞避免 /

23、流量整形47 TS（Traffic Shaping，流量整形）是一種主動(dòng)調(diào)整流量輸出速率，流量整形）是一種主動(dòng)調(diào)整流量輸出速率的措施。一個(gè)典型應(yīng)用是基于下游網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的的措施。一個(gè)典型應(yīng)用是基于下游網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的TP 指標(biāo)來控制本地流量指標(biāo)來控制本地流量的輸出。的輸出。 流量整形也主要利用令牌桶技術(shù)，與流量監(jiān)管的主要區(qū)別在于，流量整形也主要利用令牌桶技術(shù)，與流量監(jiān)管的主要區(qū)別在于，流量整形對流量監(jiān)管中需要丟棄的報(bào)文進(jìn)行緩存流量整形對流量監(jiān)管中需要丟棄的報(bào)文進(jìn)行緩存通常是將它們放通常是將它們放入緩沖區(qū)或隊(duì)列內(nèi)，當(dāng)令牌桶有足夠的令牌時(shí)，再均勻的向外發(fā)送這入緩沖區(qū)或隊(duì)列內(nèi)，當(dāng)令牌桶有足夠的令牌時(shí)，再均勻的

24、向外發(fā)送這些被緩存的報(bào)文。流量整形與流量監(jiān)管的另一區(qū)別是，整形可能會增些被緩存的報(bào)文。流量整形與流量監(jiān)管的另一區(qū)別是，整形可能會增加延遲，而監(jiān)管幾乎不引入額外的延遲。加延遲，而監(jiān)管幾乎不引入額外的延遲。 流量整形支持端口級別基于隊(duì)列的流量整形。流量整形支持端口級別基于隊(duì)列的流量整形。 /流量整形 /流量整形49端口級別基于隊(duì)列的流量整形配置：端口級別基于隊(duì)列的流量整形配置： /QoS原理p產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景p基本概念基本概念p業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)模型p流量管理技術(shù)流量管理技術(shù)u報(bào)文分類和標(biāo)記報(bào)文分類和標(biāo)記u流量監(jiān)管流量監(jiān)管u流量整形流量整形u擁塞管理擁塞管理u擁塞避免擁塞避免 /擁塞管理51 對于擁塞管

25、理，一般采用隊(duì)列技術(shù)，使用一個(gè)隊(duì)列算法對流量進(jìn)對于擁塞管理，一般采用隊(duì)列技術(shù)，使用一個(gè)隊(duì)列算法對流量進(jìn)行分類，之后用某種優(yōu)先級別算法將這些流量發(fā)送出去。每種隊(duì)列算行分類，之后用某種優(yōu)先級別算法將這些流量發(fā)送出去。每種隊(duì)列算法都是用以解決特定的網(wǎng)絡(luò)流量問題，并對帶寬資源的分配、延遲、法都是用以解決特定的網(wǎng)絡(luò)流量問題，并對帶寬資源的分配、延遲、抖動(dòng)等有著十分重要的影響。抖動(dòng)等有著十分重要的影響。 隊(duì)列調(diào)度對不同優(yōu)先級的報(bào)文進(jìn)行分級處理，優(yōu)先級高的會得到隊(duì)列調(diào)度對不同優(yōu)先級的報(bào)文進(jìn)行分級處理，優(yōu)先級高的會得到優(yōu)先發(fā)送。這里介紹四種常用的隊(duì)列：嚴(yán)格優(yōu)先級優(yōu)先發(fā)送。這里介紹四種常用的隊(duì)列：嚴(yán)格優(yōu)先級SP

26、（Strict-Priority）隊(duì)列、加權(quán)輪詢隊(duì)列、加權(quán)輪詢WRR（Weighted Round Robin）隊(duì)列、加權(quán)公平隊(duì)）隊(duì)列、加權(quán)公平隊(duì)列（列（Weighted Fair Queuing）和）和SP+WRR 隊(duì)列。隊(duì)列。 /擁塞管理52SP隊(duì)列示意圖：隊(duì)列示意圖： /擁塞管理53WRR隊(duì)列示意圖：隊(duì)列示意圖： /擁塞管理54WFQ隊(duì)列示意圖：隊(duì)列示意圖： /擁塞管理55 用戶可以根據(jù)需要配置端口上的部分隊(duì)列使用用戶可以根據(jù)需要配置端口上的部分隊(duì)列使用SP 隊(duì)列調(diào)度，部隊(duì)列調(diào)度，部分隊(duì)列使用分隊(duì)列使用WRR 隊(duì)列調(diào)度，通過將端口上的隊(duì)列分別加入隊(duì)列調(diào)度，通過將端口上的隊(duì)列分別加入SP

27、調(diào)度組調(diào)度組和和WRR 調(diào)度組（即調(diào)度組（即group 1），實(shí)現(xiàn)），實(shí)現(xiàn)SP+WRR 的調(diào)度功能。在隊(duì)列的調(diào)度功能。在隊(duì)列調(diào)度時(shí)，系統(tǒng)會優(yōu)先保證調(diào)度時(shí)，系統(tǒng)會優(yōu)先保證SP 調(diào)度組內(nèi)的隊(duì)列調(diào)度，當(dāng)調(diào)度組內(nèi)的隊(duì)列調(diào)度，當(dāng)SP 調(diào)度組內(nèi)的調(diào)度組內(nèi)的隊(duì)列中沒有報(bào)文發(fā)送時(shí)，才會調(diào)度隊(duì)列中沒有報(bào)文發(fā)送時(shí)，才會調(diào)度WRR 調(diào)度組內(nèi)的隊(duì)列。調(diào)度組內(nèi)的隊(duì)列。SP調(diào)度組調(diào)度組內(nèi)各個(gè)隊(duì)列執(zhí)行嚴(yán)格優(yōu)先級調(diào)度方式，內(nèi)各個(gè)隊(duì)列執(zhí)行嚴(yán)格優(yōu)先級調(diào)度方式，WRR 調(diào)度組內(nèi)各個(gè)隊(duì)列執(zhí)行調(diào)度組內(nèi)各個(gè)隊(duì)列執(zhí)行加權(quán)輪詢調(diào)度方式。加權(quán)輪詢調(diào)度方式。SP+WRR隊(duì)列：隊(duì)列： /擁塞管理56端口級別基于隊(duì)列的擁塞管理配置：端口級別基于隊(duì)列

28、的擁塞管理配置： /QoS原理p產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景p基本概念基本概念p業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)模型p流量管理技術(shù)流量管理技術(shù)u報(bào)文分類和標(biāo)記報(bào)文分類和標(biāo)記u流量監(jiān)管流量監(jiān)管u流量整形流量整形u擁塞管理擁塞管理u擁塞避免擁塞避免 /擁塞避免58 過度的擁塞會對網(wǎng)絡(luò)資源造成極大危害，必須采取某種措施加以過度的擁塞會對網(wǎng)絡(luò)資源造成極大危害，必須采取某種措施加以解除。擁塞避免（解除。擁塞避免（Congestion Avoidance）是一種流量控制機(jī)制，它）是一種流量控制機(jī)制，它通過監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)資源（如隊(duì)列或內(nèi)存緩沖區(qū)）的使用情況，在擁塞產(chǎn)生通過監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)資源（如隊(duì)列或內(nèi)存緩沖區(qū)）的使用情況，在擁塞產(chǎn)生或有加劇的趨勢時(shí)主動(dòng)丟棄報(bào)文，通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的流量來解除網(wǎng)絡(luò)過或有加劇的趨勢時(shí)主動(dòng)丟棄報(bào)文，通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的流量來解除網(wǎng)絡(luò)過載。與端到端的流量控制相比，這里的流量控制具有更廣泛的意義，載。與端到端的流量控制相比，這里的流量控制具有更廣泛的意義，它影響到設(shè)備中更多的業(yè)務(wù)流的負(fù)載。設(shè)備在丟棄報(bào)文時(shí)，需要與源它影響到設(shè)備中更多的業(yè)務(wù)流的負(fù)載。設(shè)備在丟棄報(bào)文時(shí)，需要與源端的流量控制動(dòng)作（比如端的流量控制動(dòng)作（比如TCP流量控制）相配合，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的流量到流量控制）相配合，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的流量到一個(gè)合理的負(fù)載狀態(tài)。丟包策略和源端流控機(jī)制有效的組合，可以使一個(gè)合理的負(fù)載狀態(tài)。丟包策略和源端流控機(jī)制有效的組合，可以