QoS之區(qū)分服務(wù)-浩慶波

1、QoS 之之 區(qū)分服務(wù)區(qū)分服務(wù)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)Shandong Agriculture University信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)學(xué) 生：生： 浩慶波浩慶波指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 張張 亮亮2014/1/2一、一、QoS概述概述二、二、IP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型三、三、實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)Shandong Agriculture UniversityQoS概述概述1.1 1.1 QoS的業(yè)務(wù)需求的業(yè)務(wù)需求n 傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的IPIP網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 主要承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，采用盡力傳送主要承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，采用盡力傳送（Bes

2、t Effort）的方式，的方式，服務(wù)質(zhì)量顯得無關(guān)緊要服務(wù)質(zhì)量顯得無關(guān)緊要。n 當(dāng)前的當(dāng)前的IPIP網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 隨著隨著IP技術(shù)的飛速發(fā)展，以及各種新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，如實(shí)時(shí)的技術(shù)的飛速發(fā)展，以及各種新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，如實(shí)時(shí)的IP 語音、電視會(huì)議、視頻點(diǎn)播等。語音、電視會(huì)議、視頻點(diǎn)播等。IP網(wǎng)絡(luò)必須為其所承載網(wǎng)絡(luò)必須為其所承載的每一類業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量的每一類業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量QoS(Quality of Service)。QoS概述概述1.1 1.1 QoS的業(yè)務(wù)需求的業(yè)務(wù)需求n IPIP網(wǎng)絡(luò)存在的問題網(wǎng)絡(luò)存在的問題 網(wǎng)絡(luò)帶寬網(wǎng)絡(luò)帶寬(Bandwidth） 網(wǎng)絡(luò)延遲網(wǎng)絡(luò)延遲(Delay) 抖動(dòng)抖

3、動(dòng)(Jitter) 網(wǎng)絡(luò)丟包網(wǎng)絡(luò)丟包(Packet Loss )QoS概述概述網(wǎng)絡(luò)帶寬網(wǎng)絡(luò)帶寬( (Bandwidth）RTCBWmax=min(100M, 2M, 10M, 1000M)=2M1000Mn網(wǎng)絡(luò)帶寬用于衡量網(wǎng)絡(luò)的吞吐能力，單位為網(wǎng)絡(luò)帶寬用于衡量網(wǎng)絡(luò)的吞吐能力，單位為bpsbps。n網(wǎng)絡(luò)帶寬的最大值為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上最小鏈路的帶寬值。網(wǎng)絡(luò)帶寬的最大值為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上最小鏈路的帶寬值。n如果網(wǎng)絡(luò)上存在多個(gè)數(shù)據(jù)流，它們將互相競爭帶寬。如果網(wǎng)絡(luò)上存在多個(gè)數(shù)據(jù)流，它們將互相競爭帶寬。n網(wǎng)絡(luò)帶寬取決于物理鏈路的速率，通過網(wǎng)絡(luò)帶寬取決于物理鏈路的速率，通過QoSQoS技術(shù)可以提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的技術(shù)

4、可以提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用效率。利用效率。RTAPC1RTBPC22M數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流10M100M1.1 1.1 QoS的業(yè)務(wù)需求的業(yè)務(wù)需求QoS概述概述網(wǎng)絡(luò)延遲網(wǎng)絡(luò)延遲(Delay)PC2Delay=(T1+P1+S1)+(T2+P2+S2)+(T3+P3+S3)n網(wǎng)絡(luò)延遲用于衡量網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間長短，單位為網(wǎng)絡(luò)延遲用于衡量網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間長短，單位為msms。n單個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的延遲包括傳輸延遲、調(diào)度延遲、串行延遲。單個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的延遲包括傳輸延遲、調(diào)度延遲、串行延遲。n網(wǎng)絡(luò)延遲為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備延遲的總和。網(wǎng)絡(luò)延遲為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備延遲的總和。n實(shí)時(shí)應(yīng)用比較關(guān)注延遲大小，如語音、視頻等應(yīng)

5、用。實(shí)時(shí)應(yīng)用比較關(guān)注延遲大小，如語音、視頻等應(yīng)用。RTAPC1RTBRTC傳輸延遲傳輸延遲T1T1調(diào)度延遲調(diào)度延遲P1P1串行延遲串行延遲S1S1傳輸延遲傳輸延遲T2T2調(diào)度延遲調(diào)度延遲P2P2串行延遲串行延遲S2S2傳輸延遲傳輸延遲T3T3調(diào)度延遲調(diào)度延遲P3P3串行延遲串行延遲S3S3數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流1.1 1.1 QoS的業(yè)務(wù)需求的業(yè)務(wù)需求QoS概述概述抖動(dòng)抖動(dòng)(Jitter)Jitter=abs(T1-T2)n抖動(dòng)用于衡量網(wǎng)絡(luò)延遲的穩(wěn)定性，單位為抖動(dòng)用于衡量網(wǎng)絡(luò)延遲的穩(wěn)定性，單位為msms。n同一個(gè)數(shù)據(jù)流的不同數(shù)據(jù)包，在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)歷的延遲可能不同，從而同一個(gè)數(shù)據(jù)流的不同數(shù)據(jù)包，在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)歷的

6、延遲可能不同，從而產(chǎn)生抖動(dòng)。產(chǎn)生抖動(dòng)。n抖動(dòng)對實(shí)時(shí)應(yīng)用的影響較大（如語音、視頻等應(yīng)用），會(huì)造成失真。抖動(dòng)對實(shí)時(shí)應(yīng)用的影響較大（如語音、視頻等應(yīng)用），會(huì)造成失真。數(shù)據(jù)包一數(shù)據(jù)包一RTAPC1RTBRTCPC2數(shù)據(jù)包二數(shù)據(jù)包二時(shí)延時(shí)延T1時(shí)延時(shí)延T212121.1 1.1 QoS的業(yè)務(wù)需求的業(yè)務(wù)需求QoS概述概述網(wǎng)絡(luò)丟包網(wǎng)絡(luò)丟包(Packet Loss )n網(wǎng)絡(luò)丟包用于衡量網(wǎng)絡(luò)的可靠性，單位為網(wǎng)絡(luò)丟包用于衡量網(wǎng)絡(luò)的可靠性，單位為ppspps或者百分比。或者百分比。n網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞的情況下，由于所有隊(duì)列被占滿，必然導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞的情況下，由于所有隊(duì)列被占滿，必然導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)包被丟棄。被丟棄

7、。n通過擁塞管理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)區(qū)分式服務(wù)，保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)流優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)。通過擁塞管理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)區(qū)分式服務(wù)，保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)流優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)。n通過早期丟棄技術(shù)可以平滑網(wǎng)絡(luò)流量，防止網(wǎng)絡(luò)流量的全局同步問題。通過早期丟棄技術(shù)可以平滑網(wǎng)絡(luò)流量，防止網(wǎng)絡(luò)流量的全局同步問題。4100M10M4FIFO QueueDropQueue Length=31231.1 1.1 QoS的業(yè)務(wù)需求的業(yè)務(wù)需求QoS概述概述n 為什么這些參數(shù)無法得到滿足呢？資源相對不足，擁塞為什么這些參數(shù)無法得到滿足呢？資源相對不足，擁塞n 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。

8、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。了額外的延遲）的一種現(xiàn)象。n QosQos也就是如何事先避免擁塞（擁塞避免也就是如何事先避免擁塞（擁塞避免 流量監(jiān)管），在擁塞發(fā)生流量監(jiān)管），在擁塞發(fā)生時(shí)如何減少損失（擁塞管理）時(shí)如何減少損失（擁塞管理）n 為了實(shí)施為了實(shí)施 QoSQoS，人們提出了一些解決方案，包括，人們提出了一些解決方案，包括IntServ模型和模型和DiffServ 模型模型1.1 1.1 QoS的業(yè)務(wù)需求的業(yè)務(wù)需求QoS概述概述1.1.2 2 IntServ模型和模型和Diff

9、Serv模型模型nQoSQoS的實(shí)現(xiàn)模型主要有的實(shí)現(xiàn)模型主要有IntServIntServ（Integrated ServiceIntegrated Service，集成服務(wù)），集成服務(wù)）和和DiffServDiffServ（Differentiated ServiceDifferentiated Service，區(qū)分服務(wù)）。，區(qū)分服務(wù)）。 IntServIntServ模型是端到端的基于流的模型是端到端的基于流的QoSQoS技術(shù)，它通過信令向網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它通過信令向網(wǎng)絡(luò)申請?zhí)囟ǖ纳暾執(zhí)囟ǖ腝oSQoS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

10、請求。以承諾滿足該請求。 DiffServDiffServ模型是一種基于類的模型是一種基于類的QoSQoS技術(shù)，它在網(wǎng)絡(luò)邊界將數(shù)據(jù)流技術(shù)，它在網(wǎng)絡(luò)邊界將數(shù)據(jù)流按按QoSQoS要求進(jìn)行簡單分類，并根據(jù)業(yè)務(wù)的不同服務(wù)等級約定，有要求進(jìn)行簡單分類，并根據(jù)業(yè)務(wù)的不同服務(wù)等級約定，有差別地進(jìn)行流量控制和轉(zhuǎn)發(fā)來解決擁塞問題。差別地進(jìn)行流量控制和轉(zhuǎn)發(fā)來解決擁塞問題。IP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型2 2.1 .1 DiffServ網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)了 DiffServ DiffServ 功能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)稱為功能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)稱為DS DS 節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)。DS DS 域域(DS Domain)(D

11、S Domain)由一由一組采用相同的服務(wù)提供策略和實(shí)現(xiàn)了相同組采用相同的服務(wù)提供策略和實(shí)現(xiàn)了相同PHB(Per-Hop Behavior)PHB(Per-Hop Behavior)集合的集合的相連相連DS DS 節(jié)點(diǎn)組成。節(jié)點(diǎn)組成。IP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型DS DS 節(jié)點(diǎn)可分為：節(jié)點(diǎn)可分為：DS DS 邊界節(jié)點(diǎn)和邊界節(jié)點(diǎn)和DS DS 內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。前者將內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。前者將DS DS 域和非域和非DS DS 域連域連接在一起；后者僅僅在同一個(gè)接在一起；后者僅僅在同一個(gè)DS DS 域中連接域中連接DS DS 邊界節(jié)點(diǎn)和其他內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。邊界節(jié)點(diǎn)和其他內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。DS DS 邊界節(jié)點(diǎn)需根據(jù)

12、域間制定的流量控制協(xié)定邊界節(jié)點(diǎn)需根據(jù)域間制定的流量控制協(xié)定TCA(Traffic Conditioning TCA(Traffic Conditioning Agreement)Agreement)進(jìn)行流量控制并設(shè)置報(bào)文的進(jìn)行流量控制并設(shè)置報(bào)文的DSCP(Differentiated Services DSCP(Differentiated Services CodePoint)CodePoint)值。值。DS DS 內(nèi)部節(jié)點(diǎn)僅需基于內(nèi)部節(jié)點(diǎn)僅需基于DSCP DSCP 值進(jìn)行簡單的流分類以及對值進(jìn)行簡單的流分類以及對相應(yīng)的流實(shí)施流量控制。相應(yīng)的流實(shí)施流量控制。2 2.1 .1 DiffServ

13、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)IP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型2 2. .2 2 DiffServ模型體系結(jié)構(gòu)模型體系結(jié)構(gòu)QoS DiffServ模型中定義的行為有兩大類模型中定義的行為有兩大類（1 1）TCB：traffic classification and conditioning，流量的，流量的區(qū)分和調(diào)節(jié)區(qū)分和調(diào)節(jié)classification分類分類 marking標(biāo)記，標(biāo)記優(yōu)先級標(biāo)記，標(biāo)記優(yōu)先級policing監(jiān)管監(jiān)管（2 2）PHB：per-hop behavior，逐跳行為，逐跳行為queuing排隊(duì)，擁塞管理的方式，出口排隊(duì)排隊(duì)，擁塞管理的方式，出口排隊(duì)dropping丟包，有

14、選擇的丟棄數(shù)據(jù)包丟包，有選擇的丟棄數(shù)據(jù)包IP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型內(nèi)部節(jié)點(diǎn)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)邊界節(jié)點(diǎn)邊界節(jié)點(diǎn)DiffServ網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)用戶網(wǎng)絡(luò)用戶網(wǎng)絡(luò)DiffServ網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)流量控制流量控制SLA/TCA邊界節(jié)點(diǎn)邊界節(jié)點(diǎn)邊界節(jié)點(diǎn)邊界節(jié)點(diǎn)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)邊界節(jié)點(diǎn)邊界節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行業(yè)在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行業(yè)務(wù)分類和流量調(diào)整。務(wù)分類和流量調(diào)整。- 流分類流分類- 流量監(jiān)管與整形流量監(jiān)管與整形 . 監(jiān)管監(jiān)管CAR . 整形整形GTS-擁塞管理避免擁塞管理避免 .隊(duì)列隊(duì)列 .丟包丟包不同不同DS區(qū)域可有不同的區(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，以實(shí)現(xiàn)不同的服務(wù)提供策略，它們之

15、間通過SLA與與TCA協(xié)調(diào)提供跨區(qū)域服務(wù)：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。：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。：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)提供區(qū)域的服務(wù)提供策略由策略由PHB決定。決定。DS節(jié)點(diǎn)根據(jù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)PHB屬性屬性轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)。IP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型2 2. .3 3 DS field 和和DS codepoint服務(wù)：占服務(wù)：占 8 8 位，用來獲得更好的服務(wù)

16、。位，用來獲得更好的服務(wù)。這個(gè)字段在舊標(biāo)準(zhǔn)中叫做服務(wù)類型，但實(shí)際上一直沒有被使用過。這個(gè)字段在舊標(biāo)準(zhǔn)中叫做服務(wù)類型，但實(shí)際上一直沒有被使用過。19981998年年IETFIETF把這個(gè)字段改名為區(qū)分服務(wù)把這個(gè)字段改名為區(qū)分服務(wù) DS (DifferentiatedServices)DS (DifferentiatedServices)。只有在使用區(qū)分服務(wù)時(shí)，這個(gè)字段才起作用。只有在使用區(qū)分服務(wù)時(shí)，這個(gè)字段才起作用。IP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型在在RFC791、RFC134 和和RFC1349中定義了中定義了IPv4報(bào)文頭的報(bào)文頭的ToS(Type of Service)字段，字

17、段，ToS 字段包含字段包含3bits的優(yōu)先級的優(yōu)先級(Precedence)、D bit、T bit、R bit 和和C bit，ToS 字字段的最高位段的最高位bit 必須為必須為0。D bit 代表延遲代表延遲（Delay），），T bit 代表吞吐量代表吞吐量(Throughput)，R bit 代表可靠性代表可靠性(Reliability)，C bit 代表花費(fèi)代表花費(fèi)(Cost)。在實(shí)施在實(shí)施QoS 時(shí)，路由器會(huì)檢查報(bào)文的優(yōu)先級。其余的比特位未被充分利用。時(shí)，路由器會(huì)檢查報(bào)文的優(yōu)先級。其余的比特位未被充分利用。在在 RFC2474中對中對IPv4報(bào)文頭的報(bào)文頭的ToS字段進(jìn)行了重新

18、定義，稱為字段進(jìn)行了重新定義，稱為DS(Differentiated Services)字段。字段。DS 字段的低字段的低6 6 位位(0(05 5 位位) )用作區(qū)分服務(wù)代碼點(diǎn)用作區(qū)分服務(wù)代碼點(diǎn) DSCP(DS CodePoint)，高高2 2位位(6(6、7 7位位) )是保留位。是保留位。DSDS字段的低字段的低3 3位位(0(02 2位位) )是類選擇代碼是類選擇代碼點(diǎn)點(diǎn)CSCP(Class Selector CodePoint)，它表示了一類它表示了一類DSCP。DS 節(jié)點(diǎn)根據(jù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)DSCP 的值選擇相應(yīng)的的值選擇相應(yīng)的PHB。2 2. .3 3 DS field 和和DS cod

19、epointIP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型編碼池編碼池編碼空間編碼空間 用途用途1xxxxx0Standards Action（標(biāo)準(zhǔn)操作）2xxxx11EXP/LU（試驗(yàn)/局部使用）3xxxx01EXP/LU（也可用作以后標(biāo)準(zhǔn)操作的擴(kuò)展空間)DSCPDSCP的的6464個(gè)代碼點(diǎn)空間被劃分為如下表所示的三個(gè)池個(gè)代碼點(diǎn)空間被劃分為如下表所示的三個(gè)池。2 2. .3 3 DS field 和和DS codepointIP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型2 2. .4 4 標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的PHBnPHB 是是DS DS 節(jié)點(diǎn)作用于數(shù)據(jù)流的行為。網(wǎng)絡(luò)管理員可以配置節(jié)點(diǎn)作用于數(shù)據(jù)流的行為

20、。網(wǎng)絡(luò)管理員可以配置DSCP 到到PHB 的映射關(guān)系。如果的映射關(guān)系。如果DS 節(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)報(bào)文，檢查其節(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)報(bào)文，檢查其DSCP，發(fā)現(xiàn)未定義到發(fā)現(xiàn)未定義到PHB 的映射，則的映射，則DS 節(jié)點(diǎn)將選擇采用缺省節(jié)點(diǎn)將選擇采用缺省PHB( (即即Best-Effort，DSCP=000000)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)處理。進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)處理。n每個(gè)每個(gè)DS 節(jié)點(diǎn)必須支持該缺省節(jié)點(diǎn)必須支持該缺省PHB。n目前，目前，IETF 定義了三種標(biāo)準(zhǔn)的定義了三種標(biāo)準(zhǔn)的PHB：加速轉(zhuǎn)發(fā)加速轉(zhuǎn)發(fā)EF(Expedited Forwarding)、確保轉(zhuǎn)發(fā)、確保轉(zhuǎn)發(fā)AF(Assured Forwarding)和盡力而為和盡力而為

21、BE(Best-Effort)，BE 是缺省的是缺省的PHB。IP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型2.4.1 EF PHBn加速轉(zhuǎn)發(fā)被定義為這樣的一種轉(zhuǎn)發(fā)處理：從任何加速轉(zhuǎn)發(fā)被定義為這樣的一種轉(zhuǎn)發(fā)處理：從任何DS 節(jié)點(diǎn)發(fā)出節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信息流速率在任何情況下必須獲得等于或大于設(shè)定的速率。的信息流速率在任何情況下必須獲得等于或大于設(shè)定的速率。EF PHB 在在DS 域內(nèi)不能被重新標(biāo)記。僅允許在邊界節(jié)點(diǎn)重新標(biāo)域內(nèi)不能被重新標(biāo)記。僅允許在邊界節(jié)點(diǎn)重新標(biāo)記記EF PHB，并且要求新的，并且要求新的DSCP 滿足滿足EF PHB 的特性。的特性。n定義定義 EF PHB 的目標(biāo)是在的目標(biāo)是在DS 域

22、內(nèi)模擬一種虛擬租用線域內(nèi)模擬一種虛擬租用線（Virtual Leased Line）的轉(zhuǎn)發(fā)效果，提供一種低丟包率、低延的轉(zhuǎn)發(fā)效果，提供一種低丟包率、低延遲、高帶寬的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。遲、高帶寬的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。2 2. .4 4 標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的PHBIP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型2.4.2 AF PHBn確保轉(zhuǎn)發(fā)當(dāng)前定義了四類確保轉(zhuǎn)發(fā)當(dāng)前定義了四類 AFAF，即，即AF1AF1、AF2AF2、AF3AF3、AF4AF4。每一類。每一類AF AF 業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)的分組又可以細(xì)分為三種不同的丟棄優(yōu)先級。分組又可以細(xì)分為三種不同的丟棄優(yōu)先級。AF AF 編碼點(diǎn)編碼點(diǎn)AFij AFij 表示表示AF AF

23、類為類為i i（1=i=41=i=4），丟棄優(yōu)先級為），丟棄優(yōu)先級為j j（1=j=31=j=3）。運(yùn)營商在提供）。運(yùn)營商在提供AF AF 服務(wù)時(shí)，為每服務(wù)時(shí)，為每類類AF AF 分配不同的帶寬資源。分配不同的帶寬資源。n對對 AF PHB AF PHB 的一個(gè)特別要求是：流量控制不能改變同一信息流中分組的順的一個(gè)特別要求是：流量控制不能改變同一信息流中分組的順序。比如，某一業(yè)務(wù)流中的不同分組歸屬同一序。比如，某一業(yè)務(wù)流中的不同分組歸屬同一AF AF 類，但在流量監(jiān)管時(shí)被標(biāo)類，但在流量監(jiān)管時(shí)被標(biāo)記了的不同的丟棄優(yōu)先級，此時(shí)，雖然不同分組的丟包概率不同，但是他們記了的不同的丟棄優(yōu)先級，此時(shí)，雖然

24、不同分組的丟包概率不同，但是他們之間的相互順序不能改變。之間的相互順序不能改變。n這種機(jī)制特別適合于多媒體業(yè)務(wù)的傳輸。這種機(jī)制特別適合于多媒體業(yè)務(wù)的傳輸。2 2. .4 4 標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的PHBIP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型2.4.3 BE PHBn即傳統(tǒng)的即傳統(tǒng)的IP IP 分組投遞服務(wù)，只關(guān)注可達(dá)性，其他方面分組投遞服務(wù)，只關(guān)注可達(dá)性，其他方面不做任何要求。任何路由器必須支持不做任何要求。任何路由器必須支持BE PHBBE PHB2 2. .4 4 標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的PHBIP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型2 2. .5 5 推薦的推薦的DSCPn不同的不同的DS 域可以有

25、自定義的域可以有自定義的DSCP 到到PHB 的映射。的映射。RFC2474 為為BE、EF、AFij以及類選擇代碼點(diǎn)以及類選擇代碼點(diǎn)CSCP（Class Selector Codepoints）推薦了編碼值。推薦了編碼值。CSCP 是為是為兼容兼容IPv4 的優(yōu)先級模型而設(shè)的。的優(yōu)先級模型而設(shè)的。nBE：DSCP=000000nEF：DSCP=101110nAFij 編碼點(diǎn)：編碼點(diǎn)：AF 編碼編碼低丟棄優(yōu)先級低丟棄優(yōu)先級j=1中等丟棄優(yōu)先級中等丟棄優(yōu)先級j=2高丟棄優(yōu)先級高丟棄優(yōu)先級j=3AF(i=4)100010100100100110AF(i=3)011010011100011110AF

26、(i=2)010010010100010110AF(i=1)001010001100001110IP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型AF 編碼編碼低丟棄優(yōu)先級低丟棄優(yōu)先級j=1中等丟棄優(yōu)先級中等丟棄優(yōu)先級j=2高丟棄優(yōu)先級高丟棄優(yōu)先級j=3AF(i=4)100010100100100110AF(i=3)011010011100011110AF(i=2)010010010100010110AF(i=1)001010001100001110n屬于同一類屬于同一類 AF 的分組前三位相同，具體來講，的分組前三位相同，具體來講，AF1j 的前三位是的前三位是001，AF2j 的前三位是的前三位

27、是010，AF3j 的前三位是的前三位是011，AF4j 的前三位是的前三位是100。第。第3、4 位位用來表示丟棄優(yōu)先級，有三個(gè)有效值，分別為用來表示丟棄優(yōu)先級，有三個(gè)有效值，分別為01、10、11，數(shù)值，數(shù)值越大，丟棄優(yōu)先級越高越大，丟棄優(yōu)先級越高。n在實(shí)施流量監(jiān)管時(shí)，如果在實(shí)施流量監(jiān)管時(shí)，如果j=1，報(bào)文顏色被標(biāo)記為綠色，如果，報(bào)文顏色被標(biāo)記為綠色，如果j=2，報(bào)文顏色被，報(bào)文顏色被標(biāo)記為黃色，如果標(biāo)記為黃色，如果j=3，報(bào)文顏色被標(biāo)記為紅色。，報(bào)文顏色被標(biāo)記為紅色。2 2. .5 5 推薦的推薦的DSCPIP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型模型n在制定在制定 Diff-Serv D

28、iff-Serv 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，考慮要向后與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，考慮要向后與IPv4 IPv4 報(bào)文頭的優(yōu)先級報(bào)文頭的優(yōu)先級（PrecedencePrecedence）域兼容，）域兼容，DSCP=xxx000 DSCP=xxx000 被用作類選擇代碼點(diǎn)被用作類選擇代碼點(diǎn)CSCPCSCP，其遵，其遵循循Codepoint Codepoint 值越高，值越高，PHBPHB轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延越小。轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延越小。IPv4 IPv4 中優(yōu)先級與中優(yōu)先級與CSCP CSCP 有一有一定的對應(yīng)關(guān)系。定的對應(yīng)關(guān)系。n在在 NE80 NE80 的實(shí)現(xiàn)中，的實(shí)現(xiàn)中，IPv4IPv4中優(yōu)先級與中優(yōu)先級與CSCPCSCP的缺省對應(yīng)關(guān)系如下表所示

29、。的缺省對應(yīng)關(guān)系如下表所示。2 2. .5 5 推薦的推薦的DSCP實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)3.1 3.1 流分類流分類n在采用在采用 Diff-Serv Diff-Serv 模型實(shí)施模型實(shí)施QoS QoS 時(shí)，需要路由器識(shí)別各種流，因此時(shí)，需要路由器識(shí)別各種流，因此需要對報(bào)文進(jìn)行流分類。有兩種流分類的方法，即復(fù)雜流分類和簡單需要對報(bào)文進(jìn)行流分類。有兩種流分類的方法，即復(fù)雜流分類和簡單流分類。流分類。n復(fù)雜流分類是根據(jù)報(bào)文的協(xié)議類型、源復(fù)雜流分類是根據(jù)報(bào)文的協(xié)議類型、源 IP IP 地址、源端口號(hào)、目的地址、源端口號(hào)、目的IP IP 地址、目的端口號(hào)、分片報(bào)文的類型、源地

30、址、目的端口號(hào)、分片報(bào)文的類型、源MAC MAC 地址以及時(shí)間段對地址以及時(shí)間段對報(bào)文進(jìn)行分類。通常，在報(bào)文進(jìn)行分類。通常，在Diff-ServDiff-Serv域的邊界路由器上需要進(jìn)行復(fù)雜域的邊界路由器上需要進(jìn)行復(fù)雜流分類。流分類。n簡單流分類是根據(jù)報(bào)文所攜帶的簡單流分類是根據(jù)報(bào)文所攜帶的 IP PrecedenceIP Precedence、DSCPDSCP、MPLS EXPMPLS EXP、802.1P 802.1P 優(yōu)先級識(shí)別出各種報(bào)文流。屬于同一流分類的報(bào)文集合稱為優(yōu)先級識(shí)別出各種報(bào)文流。屬于同一流分類的報(bào)文集合稱為BABA（ Behavior AggregateBehavior A

31、ggregate）。通常，在）。通常，在Diff-Serv Diff-Serv 域的核心路由器域的核心路由器上僅需進(jìn)行簡單流分類。上僅需進(jìn)行簡單流分類。3.1 3.1 流分類流分類n報(bào)文分類是將依據(jù)報(bào)文分類是將依據(jù)IPv4IPv4報(bào)文頭的報(bào)文頭的ToSToS字段（字段（Type of ServiceType of Service）將）將報(bào)文分成多個(gè)優(yōu)先級或多個(gè)服務(wù)種類。用戶可以將報(bào)文最多分成報(bào)文分成多個(gè)優(yōu)先級或多個(gè)服務(wù)種類。用戶可以將報(bào)文最多分成六類（另外兩個(gè)值保留為其它用途）。對報(bào)文分類后，就可以實(shí)六類（另外兩個(gè)值保留為其它用途）。對報(bào)文分類后，就可以實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)將QoSQoS應(yīng)用到不同分類上。

32、應(yīng)用到不同分類上。n分類實(shí)例分類實(shí)例所有接口收到的報(bào)文置為最高優(yōu)先級所有接口收到的報(bào)文置為最高優(yōu)先級 所有所有FTPFTP流量都分類成低優(yōu)先級流量都分類成低優(yōu)先級 從特定從特定IPIP地址發(fā)出的視頻流量被分類為中等優(yōu)先級別地址發(fā)出的視頻流量被分類為中等優(yōu)先級別 流向特定目的地址的流量被分類為高優(yōu)先級流向特定目的地址的流量被分類為高優(yōu)先級 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)3.2 3.2 流量監(jiān)管與整形流量監(jiān)管與整形流量調(diào)節(jié)器流量調(diào)節(jié)器( (流量監(jiān)管流量監(jiān)管) )n 流量調(diào)節(jié)器是網(wǎng)絡(luò)邊界所需的各種流量調(diào)節(jié)器是網(wǎng)絡(luò)邊界所需的各種QoSQoS功能，用于對用戶的流量進(jìn)功能，用于對用戶的流量

33、進(jìn)行分類，并控制接入網(wǎng)絡(luò)的用戶流量與協(xié)定相符，同時(shí)設(shè)置行分類，并控制接入網(wǎng)絡(luò)的用戶流量與協(xié)定相符，同時(shí)設(shè)置DSCPDSCPn 流量調(diào)節(jié)器的功能包括分類、測量、標(biāo)記、丟棄和整形等，提供流量調(diào)節(jié)器的功能包括分類、測量、標(biāo)記、丟棄和整形等，提供了三個(gè)特性完成上述功能：了三個(gè)特性完成上述功能：n CARCAR，承諾的接入速率，對用戶流量進(jìn)行監(jiān)管，承諾的接入速率，對用戶流量進(jìn)行監(jiān)管n GTSGTS，通用流量整形，對用戶流量進(jìn)行整形，通用流量整形，對用戶流量進(jìn)行整形實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)3.2.1 3.2.1 CAR- -流量監(jiān)管流量監(jiān)管分類器分類器標(biāo)記器標(biāo)記器測量單元測量單元IP

34、 & MPLS 報(bào)文報(bào)文丟棄丟棄發(fā)送發(fā)送令牌桶令牌桶令牌桶令牌桶.nCAR CAR （Committed Access RateCommitted Access Rate）：約定訪問速率分類器）：約定訪問速率分類器n前提：流分類，流被識(shí)別出來。根據(jù)報(bào)文的輸入接口、源或目的前提：流分類，流被識(shí)別出來。根據(jù)報(bào)文的輸入接口、源或目的MACMAC地址、滿足地址、滿足ACLACL情況、情況、IP PrecedenceIP Precedence、DSCPDSCP、EXPEXP、RTPRTP報(bào)文的報(bào)文的UDPUDP端口號(hào)等規(guī)則對報(bào)文進(jìn)行分端口號(hào)等規(guī)則對報(bào)文進(jìn)行分類。一般發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)邊緣。類。一般發(fā)生在

35、網(wǎng)絡(luò)邊緣。n測量單元：利用令牌桶算法對每一類的報(bào)文到達(dá)速率進(jìn)行度量，滿足約定將包文測量單元：利用令牌桶算法對每一類的報(bào)文到達(dá)速率進(jìn)行度量，滿足約定將包文進(jìn)行整形，使業(yè)務(wù)流輸出的速率符合業(yè)務(wù)模型的規(guī)定，不滿足約定將報(bào)文丟棄進(jìn)行整形，使業(yè)務(wù)流輸出的速率符合業(yè)務(wù)模型的規(guī)定，不滿足約定將報(bào)文丟棄n標(biāo)記器：根據(jù)測量的結(jié)果設(shè)置標(biāo)記器：根據(jù)測量的結(jié)果設(shè)置IP PrecedenceIP Precedence、DSCPDSCP或或EXPEXP值值n采用令牌桶算法采用令牌桶算法實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)分類器分類器標(biāo)記器標(biāo)記器測量單元測量單元IP & MPLS 報(bào)文報(bào)文丟棄丟棄發(fā)送發(fā)送

36、令牌桶令牌桶令牌桶令牌桶.n 對于不同的流采取不同的動(dòng)作對于不同的流采取不同的動(dòng)作 ： 直接轉(zhuǎn)發(fā)直接轉(zhuǎn)發(fā)對評估為對評估為“符合符合”流量規(guī)定的報(bào)文繼續(xù)正常轉(zhuǎn)發(fā)。流量規(guī)定的報(bào)文繼續(xù)正常轉(zhuǎn)發(fā)。 直接丟棄直接丟棄丟棄丟棄“不符合不符合”流量規(guī)定的報(bào)文。流量規(guī)定的報(bào)文。 修改報(bào)文優(yōu)先級后再轉(zhuǎn)發(fā)修改報(bào)文優(yōu)先級后再轉(zhuǎn)發(fā)對評估結(jié)果為對評估結(jié)果為“部分符合部分符合”的報(bào)文，的報(bào)文，將之標(biāo)記為更低優(yōu)先級別的流后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。將之標(biāo)記為更低優(yōu)先級別的流后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。 進(jìn)入下一級的監(jiān)管進(jìn)入下一級的監(jiān)管流量監(jiān)管可以逐級堆疊，每級關(guān)注和監(jiān)管流量監(jiān)管可以逐級堆疊，每級關(guān)注和監(jiān)管更具體的目標(biāo)。更具體的目標(biāo)。 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)Diff

37、Serv 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)3.2.1 3.2.1 CAR- -流量監(jiān)管流量監(jiān)管3.2.2 3.2.2 GTS- -流量整形流量整形分類器分類器IP & MPLS 報(bào)文報(bào)文發(fā)送發(fā)送測量單元測量單元令牌桶令牌桶令牌桶令牌桶.隊(duì)列隊(duì)列n GTS GTS （Generic Traffic ShapingGeneric Traffic Shaping）：解決鏈路兩邊的接口速率不）：解決鏈路兩邊的接口速率不匹配匹配n 分類器，根據(jù)報(bào)文的輸入接口、源或目的分類器，根據(jù)報(bào)文的輸入接口、源或目的MACMAC地址、滿足地址、滿足ACLACL情況、情況、IP PrecedenceIP Precedenc

38、e、DSCPDSCP、EXPEXP、RTPRTP報(bào)文的報(bào)文的UDPUDP端口號(hào)等規(guī)則對報(bào)文進(jìn)端口號(hào)等規(guī)則對報(bào)文進(jìn)行分類行分類n 測量單元，利用令牌桶算法對每一類的報(bào)文進(jìn)行度量，滿足約定測量單元，利用令牌桶算法對每一類的報(bào)文進(jìn)行度量，滿足約定直接發(fā)送；不滿足約定，入隊(duì)緩存直接發(fā)送；不滿足約定，入隊(duì)緩存n 可采用多種隊(duì)列技術(shù)來緩存報(bào)文，如可采用多種隊(duì)列技術(shù)來緩存報(bào)文，如PQPQ、WFQWFQ、CBWFQCBWFQ等等n 流量整形可能會(huì)增加延遲流量整形可能會(huì)增加延遲實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)3.3 3.3 srTCM與與trTCM算法算法nRFC2697 建議的建議的srTCM（

39、A Single Rate Three Color Marker）算法和算法和RFC2698 建議的建議的trTCM（A Two Rate Three Color Marker）算法用于對算法用于對流量進(jìn)行測評，根據(jù)評估結(jié)果可以為報(bào)文標(biāo)記三種顏色：綠色、黃色和紅流量進(jìn)行測評，根據(jù)評估結(jié)果可以為報(bào)文標(biāo)記三種顏色：綠色、黃色和紅色。對于色。對于AF 業(yè)務(wù)的報(bào)文，可根據(jù)評估結(jié)果按照報(bào)文的顏色，將報(bào)文重新業(yè)務(wù)的報(bào)文，可根據(jù)評估結(jié)果按照報(bào)文的顏色，將報(bào)文重新標(biāo)記為不同的丟棄優(yōu)先級。標(biāo)記為不同的丟棄優(yōu)先級。nsrTCM 與與trTCM 算法均采用兩個(gè)令牌桶對到達(dá)的報(bào)文進(jìn)行評估。它們算法均采用兩個(gè)令牌桶對到

40、達(dá)的報(bào)文進(jìn)行評估。它們允許流量在某種級別上突發(fā)，但各自關(guān)注的重點(diǎn)不同。允許流量在某種級別上突發(fā)，但各自關(guān)注的重點(diǎn)不同。srTCM 更關(guān)注報(bào)更關(guān)注報(bào)文尺寸的突發(fā)，文尺寸的突發(fā)，trTCM 則關(guān)注速率上的突發(fā)。則關(guān)注速率上的突發(fā)。srTCM 與與trTCM 算法有算法有兩種工作模式，色盲模式（兩種工作模式，色盲模式（Color-Blind）與非色盲模式）與非色盲模式（Color-Aware），），其中色盲模式是較常用的。其中色盲模式是較常用的。實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)3.3.1 3.3.1 srTCM算法算法nsrTCM srTCM 算法采用兩個(gè)令牌桶對流量進(jìn)行評估，這兩個(gè)令

41、牌桶投放算法采用兩個(gè)令牌桶對流量進(jìn)行評估，這兩個(gè)令牌桶投放令牌的速率均為令牌的速率均為CIRCIR（Committed Information RateCommitted Information Rate），兩個(gè)令牌），兩個(gè)令牌桶的大小分別為桶的大小分別為CBSCBS（Committed Burst SizeCommitted Burst Size）和）和EBSEBS（Excess Excess Burst SizeBurst Size）。為方便起見，將兩個(gè)令牌桶分別稱為）。為方便起見，將兩個(gè)令牌桶分別稱為C C 桶和桶和E E 桶。桶。用用Tc Tc 和和Te Te 表示桶中的令牌數(shù)量，表示

42、桶中的令牌數(shù)量，Tc Tc 和和Te Te 初始化時(shí)分別等于初始化時(shí)分別等于CBSCBS和和EBSEBS。CBS CBS 比比EBS EBS 要小。要小。nTc Tc 和和Te Te 在每秒鐘內(nèi)更新在每秒鐘內(nèi)更新CIR CIR 次，每次更新時(shí)遵循以下規(guī)則：次，每次更新時(shí)遵循以下規(guī)則：如果如果 Tc CBSTc CBS，則，則Tc Tc 增加增加1 1，否則，否則如果如果 Te EBSTe = 0Tc-B = 0，則報(bào)文被標(biāo)記為綠色，且，則報(bào)文被標(biāo)記為綠色，且Tc Tc 降低降低B B，否則，否則如果如果 Te-B = 0Te-B = 0，則報(bào)文被標(biāo)記為黃色，且，則報(bào)文被標(biāo)記為黃色，且Te Te

43、 降低降低B B，否則，否則報(bào)文被標(biāo)記為紅色且報(bào)文被標(biāo)記為紅色且 Tc Tc 和和Te Te 都不降低。都不降低。n非色盲模式下，在對到達(dá)報(bào)文（假設(shè)報(bào)文大小為非色盲模式下，在對到達(dá)報(bào)文（假設(shè)報(bào)文大小為 B B）進(jìn)行評估時(shí)，遵循以）進(jìn)行評估時(shí)，遵循以下規(guī)則：下規(guī)則：如果報(bào)文已被標(biāo)記為綠色且如果報(bào)文已被標(biāo)記為綠色且 Tc-B = 0Tc-B = 0，則報(bào)文被標(biāo)記為綠色，且，則報(bào)文被標(biāo)記為綠色，且Tc Tc 降低降低B B，否則，否則如果報(bào)文已被標(biāo)記為綠色或黃色且如果報(bào)文已被標(biāo)記為綠色或黃色且 Te-B = 0Te-B = 0，則報(bào)文被標(biāo)記為黃，則報(bào)文被標(biāo)記為黃色，且色，且TeTe降低降低B B，否

44、則，否則報(bào)文被標(biāo)記為紅色且報(bào)文被標(biāo)記為紅色且 Tc Tc 和和Te Te 都不降低。都不降低。實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)3.3.1 3.3.1 srTCM算法算法3.3.2 3.3.2 trTCM算法算法ntrTCM 算法中兩個(gè)令牌桶的填充令牌的速率不同，分別為承諾的平算法中兩個(gè)令牌桶的填充令牌的速率不同，分別為承諾的平均速率均速率CIR（Committed Information Rate）和峰值速率和峰值速率PIR（Peak Information Rate）。n為方便將這兩個(gè)令牌桶稱為為方便將這兩個(gè)令牌桶稱為C 桶和桶和P 桶，這兩個(gè)桶的尺寸分別為承諾桶，這兩個(gè)桶的尺

45、寸分別為承諾突發(fā)尺寸突發(fā)尺寸CBS（Committed Burst Size）和峰值突發(fā)尺寸和峰值突發(fā)尺寸PBS（Peak Burst Size）。n用用Tc 和和Tp表示桶中的令牌數(shù)量，表示桶中的令牌數(shù)量，Tc 和和Tp 初始化等于初始化等于CBS 和和PBS。nTc 和和Tp 在每秒鐘內(nèi)分別更新在每秒鐘內(nèi)分別更新CIR 和和PIR 次，每次更新增加一個(gè)令次，每次更新增加一個(gè)令牌（除非桶滿）。牌（除非桶滿）。實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)n在色盲模式下，在對到達(dá)報(bào)文（假設(shè)報(bào)文大小為在色盲模式下，在對到達(dá)報(bào)文（假設(shè)報(bào)文大小為 B B）進(jìn)行評估時(shí)，）進(jìn)行評估時(shí)，遵循以下規(guī)則：遵循

46、以下規(guī)則：如果如果 Tp-B 0Tp-B 0，則報(bào)文被標(biāo)記為紅色，否則，則報(bào)文被標(biāo)記為紅色，否則如果如果 Tc-B 0Tc-B 0，則報(bào)文被標(biāo)記為黃色，且，則報(bào)文被標(biāo)記為黃色，且Tp Tp 降低降低B B，否則，否則報(bào)文被標(biāo)記為綠色且報(bào)文被標(biāo)記為綠色且 Tc Tc 和和Tp Tp 都降低都降低B B。n在非色盲模式下，在對到達(dá)報(bào)文（假設(shè)報(bào)文大小為在非色盲模式下，在對到達(dá)報(bào)文（假設(shè)報(bào)文大小為B B）進(jìn)行評估時(shí)，）進(jìn)行評估時(shí)，遵循以下規(guī)則：遵循以下規(guī)則：如果報(bào)文已被標(biāo)記為紅色或者如果報(bào)文已被標(biāo)記為紅色或者 Tp-B 0Tp-B 0，則報(bào)文被標(biāo)記為，則報(bào)文被標(biāo)記為紅色，否則紅色，否則如果報(bào)文已被標(biāo)記

47、為黃色或者如果報(bào)文已被標(biāo)記為黃色或者 Tc-B 0Tc-B 0，則報(bào)文被標(biāo)記為，則報(bào)文被標(biāo)記為黃色，且黃色，且Tp Tp 降低降低B B，否則，否則報(bào)文被標(biāo)記為綠色且報(bào)文被標(biāo)記為綠色且 Tc Tc 和和Tp Tp 都降低都降低B B。實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)3.3.2 3.3.2 trTCM算法算法3.4 3.4 擁塞管理及避免擁塞管理及避免擁塞管理與隊(duì)列調(diào)度擁塞管理與隊(duì)列調(diào)度目的：網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，保證不同優(yōu)先級的報(bào)文得到不同的目的：網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，保證不同優(yōu)先級的報(bào)文得到不同的QoSQoS待遇。待遇。方式：將不同優(yōu)先級的報(bào)文入不同的隊(duì)列，不同隊(duì)列將得到不同的調(diào)度優(yōu)先級、概方式：

48、將不同優(yōu)先級的報(bào)文入不同的隊(duì)列，不同隊(duì)列將得到不同的調(diào)度優(yōu)先級、概率或帶寬保證。率或帶寬保證。n算法算法FIFOFIFO（ First In First OutFirst In First Out ）先入先出隊(duì)列先入先出隊(duì)列PQPQ（ Priority QueuePriority Queue ）優(yōu)先權(quán)隊(duì)列優(yōu)先權(quán)隊(duì)列CQCQ（ Custom QueueCustom Queue ）定制隊(duì)列定制隊(duì)列WFQWFQ（ Weighted Fair QueuingWeighted Fair Queuing ）加權(quán)公平隊(duì)列加權(quán)公平隊(duì)列CBWFQCBWFQ（ Class Based Weighted Fair

49、QueuingClass Based Weighted Fair Queuing ）基于分類的加權(quán)公平隊(duì)列基于分類的加權(quán)公平隊(duì)列) )LD輸出隊(duì)列輸出隊(duì)列優(yōu)先隊(duì)列優(yōu)先隊(duì)列金牌服務(wù)金牌服務(wù)銀牌服務(wù)銀牌服務(wù)銅牌服務(wù)銅牌服務(wù)LU流流分分類類實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)nFIFO(First In First Out)FIFO(First In First Out)先進(jìn)先出隊(duì)列，報(bào)文入隊(duì)的順序和報(bào)文先進(jìn)先出隊(duì)列，報(bào)文入隊(duì)的順序和報(bào)文出隊(duì)的順序相同，算法簡單，轉(zhuǎn)發(fā)的速度快出隊(duì)的順序相同，算法簡單，轉(zhuǎn)發(fā)的速度快n丟包策略可采用尾丟棄、丟包策略可采用尾丟棄、REDRED和和WREDWRED

50、（基于（基于IP PreIP Pre或或EXPEXP）n所有報(bào)文被等同處理，簡單、高效，沒有任何附加開銷所有報(bào)文被等同處理，簡單、高效，沒有任何附加開銷nInternet Internet 的默認(rèn)服務(wù)模式的默認(rèn)服務(wù)模式Best-EffortBest-Effort采用的隊(duì)列策略采用的隊(duì)列策略n無無QOSQOSFIFO 先進(jìn)先出隊(duì)列先進(jìn)先出隊(duì)列丟包策略丟包策略丟棄丟棄發(fā)送發(fā)送入隊(duì)入隊(duì)出隊(duì)出隊(duì)調(diào)度調(diào)度IP & MPLS 報(bào)文報(bào)文實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)3.4 3.4 擁塞管理及避免擁塞管理及避免n優(yōu)先隊(duì)列，分為優(yōu)先隊(duì)列，分為4 4個(gè)隊(duì)列，分別為個(gè)隊(duì)列，分別為highhi

51、gh、middlemiddle、normalnormal和和bottombottomn根據(jù)報(bào)文的輸入接口、滿足根據(jù)報(bào)文的輸入接口、滿足ACLACL情況、情況、IP PrecedenceIP Precedence、DSCPDSCP、EXPEXP、LabelLabel等規(guī)則對報(bào)文進(jìn)行分類，進(jìn)相應(yīng)隊(duì)列等規(guī)則對報(bào)文進(jìn)行分類，進(jìn)相應(yīng)隊(duì)列nPQPQ中每一個(gè)隊(duì)列的丟包策略可采用尾丟棄、中每一個(gè)隊(duì)列的丟包策略可采用尾丟棄、REDRED和和WREDWREDn為不同的業(yè)務(wù)定義不同的調(diào)度策略，由于涉及到復(fù)雜的流分類，系統(tǒng)為不同的業(yè)務(wù)定義不同的調(diào)度策略，由于涉及到復(fù)雜的流分類，系統(tǒng)資源存在一定的開銷資源存在一定的開銷

52、n數(shù)據(jù)包先按配置要求分類再按隊(duì)列優(yōu)先級發(fā)送數(shù)據(jù)包先按配置要求分類再按隊(duì)列優(yōu)先級發(fā)送PQ 優(yōu)先隊(duì)列優(yōu)先隊(duì)列丟包丟包發(fā)送發(fā)送入隊(duì)入隊(duì)出隊(duì)出隊(duì)調(diào)度調(diào)度丟包丟包丟包丟包丟包丟包分類器分類器IP & MPLS 報(bào)文報(bào)文highmiddlenormalbottom實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)3.4 3.4 擁塞管理及避免擁塞管理及避免CQ 定制隊(duì)列定制隊(duì)列nCQ (Custom queuing)CQ (Custom queuing)：定制隊(duì)列，用戶可配置隊(duì)列占用的帶寬比例關(guān)系。：定制隊(duì)列，用戶可配置隊(duì)列占用的帶寬比例關(guān)系。CQCQ共分為共分為1717個(gè)隊(duì)列。個(gè)隊(duì)列。n根據(jù)報(bào)文的輸

53、入接口、滿足根據(jù)報(bào)文的輸入接口、滿足ACLACL情況、情況、IP PrecedenceIP Precedence、DSCPDSCP、EXPEXP、LabelLabel等等規(guī)則對報(bào)文進(jìn)行分類，進(jìn)相應(yīng)隊(duì)列。規(guī)則對報(bào)文進(jìn)行分類，進(jìn)相應(yīng)隊(duì)列。nCQCQ中每一個(gè)隊(duì)列的丟包策略可采用尾丟棄、中每一個(gè)隊(duì)列的丟包策略可采用尾丟棄、REDRED和和WREDWRED。n可為不同的業(yè)務(wù)定義不同的調(diào)度策略，系統(tǒng)資源存在一定的開銷可為不同的業(yè)務(wù)定義不同的調(diào)度策略，系統(tǒng)資源存在一定的開銷n數(shù)據(jù)包先用戶定義分類再按優(yōu)先隊(duì)列等待發(fā)送數(shù)據(jù)包先用戶定義分類再按優(yōu)先隊(duì)列等待發(fā)送丟包丟包.入隊(duì)入隊(duì)出隊(duì)出隊(duì)調(diào)度調(diào)度丟包丟包丟包丟包分類

54、器分類器IP & MPLS 報(bào)文報(bào)文1216.發(fā)送發(fā)送實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)3.4 3.4 擁塞管理及避免擁塞管理及避免nWFQ (Weighted fair queuing)WFQ (Weighted fair queuing)：公平隊(duì)列，根據(jù)源和目的：公平隊(duì)列，根據(jù)源和目的IPIP地址、地址、TCPTCP或或UDPUDP的源和目的端口號(hào)、的源和目的端口號(hào)、LabelLabel進(jìn)行進(jìn)行HASHHASH，不同的數(shù)據(jù)流分入不同的隊(duì)列，自，不同的數(shù)據(jù)流分入不同的隊(duì)列，自動(dòng)完成。動(dòng)完成。n所有隊(duì)列的丟包策略可同時(shí)采用尾丟棄、所有隊(duì)列的丟包策略可同時(shí)采用尾丟棄、REDR

55、ED和和WREDWRED（基于（基于IP PreIP Pre或或EXPEXP），），權(quán)值依賴于權(quán)值依賴于IPIP報(bào)文頭中攜帶的報(bào)文頭中攜帶的IPIP優(yōu)先級優(yōu)先級n簡單、高效，沒有任何附加開銷簡單、高效，沒有任何附加開銷n數(shù)據(jù)包按流分類再按隊(duì)列優(yōu)先級等待發(fā)送數(shù)據(jù)包按流分類再按隊(duì)列優(yōu)先級等待發(fā)送n優(yōu)先級數(shù)值越小，所得帶寬越少，反之，數(shù)值越大，帶寬越多。優(yōu)先級數(shù)值越小，所得帶寬越少，反之，數(shù)值越大，帶寬越多。WFQ 公平隊(duì)列公平隊(duì)列丟包丟包.入隊(duì)入隊(duì)出隊(duì)出隊(duì)調(diào)度調(diào)度丟包丟包丟包丟包HASHIP & MPLS 報(bào)文報(bào)文122N.發(fā)送發(fā)送實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)3.4 3.

56、4 擁塞管理及避免擁塞管理及避免n在擁塞發(fā)生和擁塞加劇時(shí)，通過采用特定的隊(duì)列調(diào)度和分組在擁塞發(fā)生和擁塞加劇時(shí)，通過采用特定的隊(duì)列調(diào)度和分組丟棄策略，為屬于不同轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)類別的流量（丟棄策略，為屬于不同轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)類別的流量（EFEF、AF AF 等流量）等流量）權(quán)衡資源的分配。常用的分組丟棄策略有權(quán)衡資源的分配。常用的分組丟棄策略有n尾丟棄尾丟棄(Tail Drop)n隨機(jī)早期檢測隨機(jī)早期檢測 RED(Random Early Detection)n加權(quán)隨機(jī)早期檢測加權(quán)隨機(jī)早期檢測WRED(Weighted Random Early Detection)。實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技

57、術(shù)3.4 3.4 擁塞管理及避免擁塞管理及避免n尾丟棄尾丟棄:tail drop:tail dropn當(dāng)隊(duì)列滿時(shí)，丟棄所有到達(dá)的報(bào)文當(dāng)隊(duì)列滿時(shí)，丟棄所有到達(dá)的報(bào)文n在隊(duì)列丟包期間，來自于大量在隊(duì)列丟包期間，來自于大量TCPTCP連接的報(bào)文都將被丟棄，連接的報(bào)文都將被丟棄，TCPTCP的重的重傳機(jī)制將導(dǎo)致新的一輪的擁塞，這種現(xiàn)象稱為傳機(jī)制將導(dǎo)致新的一輪的擁塞，這種現(xiàn)象稱為“全局同步全局同步”n全局同步現(xiàn)象將嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的性能及服務(wù)質(zhì)量全局同步現(xiàn)象將嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的性能及服務(wù)質(zhì)量尾丟棄尾丟棄隊(duì)列隊(duì)列尾丟棄尾丟棄丟棄丟棄發(fā)發(fā)送送入隊(duì)入隊(duì)出隊(duì)出隊(duì)調(diào)調(diào)度度隊(duì)列是否滿隊(duì)列是否滿IP & MPLS 報(bào)文報(bào)文實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DiffServ 的相關(guān)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)3.4 3.4 擁塞管理及避免擁塞管理及避免n當(dāng)平均隊(duì)列長度為當(dāng)平均隊(duì)列長度為l-minl-min時(shí)開始隨機(jī)丟包，平均隊(duì)列越長，丟包概率越大，當(dāng)時(shí)開始隨機(jī)丟包，平均隊(duì)列越長，丟包概率越大，當(dāng)平均隊(duì)列長度等于平均隊(duì)列長度等于l-maxl-max時(shí)，丟棄所有到達(dá)的報(bào)文時(shí)，丟棄所有到達(dá)的報(bào)文n由于隊(duì)列長度可能瞬間變化很大，因此需要對隊(duì)列長度進(jìn)行低通濾波，得出由于隊(duì)列長度可能瞬間變化很大，因此需要對隊(duì)列長度進(jìn)行低通濾波，得