PTN產(chǎn)品QoS介紹.ppt

1、PTN業(yè)務(wù)QoS介紹,前 言,QoS （Quality of Service,服務(wù)質(zhì)量)就是指網(wǎng)絡(luò)通信過程中，允許用戶業(yè)務(wù)在丟包率、延遲、抖動和帶寬等方面獲得可預(yù)期的服務(wù)水平。 本課程介紹了QoS的基本技術(shù)原理以及是怎么實現(xiàn)的。,目 錄,QoS基本概念 QoS的應(yīng)用,QoS的基本概念,報文分類和著色 網(wǎng)絡(luò)擁塞管理 網(wǎng)絡(luò)擁塞避免 流量監(jiān)管和流量整形,QoS（Quality of Service）技術(shù)，顧名思義就是對各種服務(wù)提供傳輸質(zhì)量保證的技術(shù)。任何能夠?qū)鬏斮|(zhì)量進行保證的技術(shù)我們都可以稱之為QoS技術(shù)。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，例如：提供專用帶寬、減少報文丟失率

2、、降低報文傳送時延及時延抖動等。為實現(xiàn)上述目的，QoS提供了下述功能 ：,應(yīng)用場景帶寬限制,Internet,IP,我要100M,我要30M,我要2M,10M,QoS 三種模型,Best-Effort 模型：是目前Internet的缺省服務(wù)模型，主要實現(xiàn)技術(shù)是先進先出隊列(FIFO) IntServ模型：業(yè)務(wù)通過信令向網(wǎng)絡(luò)申請?zhí)囟ǖ腝oS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 DiffServ模型：當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時，根據(jù)業(yè)務(wù)的不同服務(wù)等級約定，有差別地進行流量控制和轉(zhuǎn)發(fā)來解決擁塞問題,Best-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

3、。 應(yīng)用程序可任意發(fā)送任意報文，不需要事先得到批準或通知網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)盡最大可能發(fā)送這些報文，但對時延，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，主要實現(xiàn)技術(shù)是先進先出隊列(FIFO),IntServ 模型,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,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,RSVP的問

4、題,要求端到端所有設(shè)備支持這一協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)單元為每個應(yīng)用保存狀態(tài)信息，可擴展性差 周期性同相鄰單元交換狀態(tài)信息，協(xié)議報文開銷大 不適合在大型網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用,DiffServ模型,DiffServ 域（又稱DS 域）由一組提供相同服務(wù)策略，實現(xiàn)相同PHB（Per-Hop Behavior）的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點（DS 節(jié)點）組成。 DS 節(jié)點可分為DS 邊緣節(jié)點和DS 內(nèi)部節(jié)點。DS 邊緣節(jié)點需要對進入DS 域的流量進行分類，對不同類型的業(yè)務(wù)流量標記不同的PHB 服務(wù)等級。內(nèi)部DS 節(jié)點則基于PHB服務(wù)等級進行流量控制。,QoS的主要技術(shù),分類標記技術(shù)：DSCP、IP優(yōu)先級、 802.1P、EXP 擁塞管理機制：

5、FIFO、PQ、WFQ、CBWFQ 擁塞避免機制：尾丟棄、RED、WRED 擁塞調(diào)節(jié)機制：策略、整形、LR,報文分類及標記,報文分類及標記是QoS 執(zhí)行服務(wù)的基礎(chǔ)，分為簡單流分類和復(fù)雜流分類 報文分類使用技術(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記（著色）供核心網(wǎng)絡(luò)分類使用,ACL , IP優(yōu)先級,流量監(jiān)管,drop,令牌桶,流分類,CAR (Committed Access Rate):約定訪問速率 令牌桶算法 對流量進行控制 整形（shaping）使業(yè)務(wù)流輸出的速率符合業(yè)務(wù)模型的規(guī)定 丟棄（dropping）根據(jù)特定規(guī)則丟棄分組 打標記（marking）設(shè)置報文的DS域（

6、或IP優(yōu)先級）,流量監(jiān)管示例,沒有流量監(jiān)管,有流量監(jiān)管,bps,Time,bps,Time,Rate Limit,Rate Limit,流量整形,隊列,流分類,256Kbps,128Kbps,FR,128Kbps,GTS (Generic Traffic Shaping): 解決鏈路兩邊的接口速率不匹配 對報文的流量進行限制,對超出流量約定的報文進行緩沖 流量整形可能會增加延遲,令牌,流量整形示例,沒有流量整形,使用流量整形,bps,Time,bps,Time,Rate Limit,Rate Limit,物理接口總速率限制,LR (Line Rate): 在一個物理接口上，限制接口發(fā)送報文（包

7、括緊急報文）的總速率 LR采用了令牌桶進行流量控制, 所有經(jīng)由接口發(fā)送的報文首先要經(jīng)過LR的令牌桶進行處理 利用QoS豐富的隊列來緩存報文,流分類,256Kbps,128Kbps,QoS隊列,擁塞管理,網(wǎng)絡(luò)擁塞時，保證不同優(yōu)先級的報文得到不同的QoS待遇，包括時延、帶寬等。 將不同優(yōu)先級的報文入不同的隊列，不同隊列將得到不同的調(diào)度優(yōu)先級、概率或帶寬保證 算法： FIFO（ First In First Out ） PQ（ Priority Queue ） CQ（ Custom Queue ） WFQ（ Weighted Fair Queuing ）,先進先出隊列,FIFO (First In

8、First Out): 算法簡單，轉(zhuǎn)發(fā)的速度快 所有報文統(tǒng)一對待，先進先出，沒有任何區(qū)別分 Internet 的默認服務(wù)模式Best-Effort采用的隊列策略,轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,優(yōu)先隊列,PQ (Priority queuing): 優(yōu)先隊列，可以保障高優(yōu)先級隊列的服務(wù)質(zhì)量 PQ分為四個隊列：High，Medium， Normal，Low 較高的優(yōu)先級的隊列優(yōu)先調(diào)度,drop,流分類,定制隊列,CQ (Custom queuing): 定制隊列，用戶可配置隊列占用的帶寬比例關(guān)系 CQ共分為17個隊列: 0號隊列為系統(tǒng)隊列，優(yōu)先調(diào)度; 1-16為用戶隊列，輪詢調(diào)度 各隊列在統(tǒng)計規(guī)率上滿足用戶配置的帶

9、寬比例,drop,流分類,加權(quán)公平隊列,WFQ (Weighted fair queuing): 加權(quán)公平隊列，保證相同優(yōu)先級業(yè)務(wù)間公平，不同優(yōu)先級業(yè)務(wù)間加權(quán) 最大隊列數(shù)目可配置(2-256) 權(quán)值依賴于IP報文頭中攜帶的IP優(yōu)先級,drop,流分類,擁塞避免,傳統(tǒng)的尾丟包在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時對報文全部丟棄，并不加以區(qū)分 TCP慢啟動導(dǎo)致全局同步化 進行擁塞避免，在網(wǎng)絡(luò)沒有發(fā)生擁塞以前根據(jù)隊列狀態(tài)進行有選擇性的丟包 算法：TD、RED、WRED,擁塞避免,WRED (Weighted Random Early Detection): 加權(quán)隨機早期檢測 采用隨機丟棄的策略，避免了尾部丟棄的方式而引起

10、TCP全局同步 根據(jù)當前隊列的深度來預(yù)測擁塞的情況 根據(jù)優(yōu)先級定義不同的丟棄策略，定義上限閾值和下限閾值 相同的優(yōu)先級不同的隊列，隊列長度越長丟棄概率越高,drop,流分類,下限閥值,上限閥值,目 錄,QoS基本概念 QoS的應(yīng)用,PTN產(chǎn)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 設(shè)備支持的QoS 策略。 DiffServ DiffServ 作為一種實現(xiàn)端到端的QoS 控制模型，具有實現(xiàn)簡單，易于擴展的特點。 HQoS PTN 設(shè)備作為邊緣DS 節(jié)點應(yīng)用時，支持層次化的QoS（HQoS，Hierarchical QoS）控制。,HQoS,PTN

11、 設(shè)備作為邊緣DS 節(jié)點提供了多層次的QoS 作用點，實現(xiàn)了HQoS 控制功能。 與傳統(tǒng)的QoS 相比，PTN 設(shè)備提供的HQoS 具有以下優(yōu)點： 多級的調(diào)度機制，實現(xiàn)了基于端口、業(yè)務(wù)、PW 或QinQ 的調(diào)度，更加細化了QoS的控制粒度。 多級的流量控制機制，實現(xiàn)了基于端口、業(yè)務(wù)、PW 或QinQ 鏈路的流量控制，更全面地控制業(yè)務(wù)的QoS 質(zhì)量。 可配置WFQ、WRED 策略，提高QoS 控制的靈活性。,PTN產(chǎn)品中QoS的應(yīng)用,QoS 的應(yīng)用包括QoS 配置流程、基于Tunnel 的QoS 控制，基于端口、業(yè)務(wù)、PW、QinQ等多種QoS 策略的應(yīng)用。 1. Tunnel 的QoS PTN 設(shè)備支持基于Tunnel 的QoS 控制，對Tunnel 帶寬進行限制。 PTN 設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)的入口/出口處支持PWE3功能，將不同的業(yè)務(wù)分別適配到不同的PW 上，再將PW 承載到Tunnel 中傳送。一個Tunnel 中可以承載多條去往同一目的地的PW。PTN 設(shè)備支持對Tunnel 的帶寬進行控制。承載在Tunnel 中的PW 總帶寬不能超過該Tunnel 允許的帶寬。,PTN產(chǎn)品中QoS的應(yīng)用（續(xù)）,2. QoS 策略 PTN 設(shè)備支持配置QoS 策略包括: 業(yè)務(wù)優(yōu)先級與PHB 轉(zhuǎn)發(fā)類型的映射