第5章_IP_QoS原理及实现

1、华为3Com培训中心 第第5章章 IP QoS原理及实原理及实 现现 华为3Com网络学院第七学期 2 学习目标学习目标 l掌握掌握QoS的基本概念的基本概念 l掌握报文的分类和标记方法掌握报文的分类和标记方法 l掌握流量整形与监管掌握流量整形与监管 l掌握拥塞避免与队列调度技术掌握拥塞避免与队列调度技术 l掌握掌握QoS的基本应用的基本应用 学习完本课程，您应该能够：学习完本课程，您应该能够： 3 IP QoS 原理及实现原理及实现 网络中的常见性能指标及问题网络中的常见性能指标及问题 QoS基本概念基本概念 报文的分类和标记报文的分类和标记 流量监管及整形流量监管及整形 拥塞管理及避免拥塞

2、管理及避免 QoS应用实例应用实例 4 网络带宽网络带宽 RTA PC1 RTBRTC PC2 2M 数据流数据流 BWmax=min(100M, 2M, 10M, 1000M)=2M 10M 1000M 100M l网络带宽用于衡量网络的吞吐能力，单位为bps。 l网络带宽的最大值为数据转发路径上最小链路的带宽值。 l如果网络上存在多个数据流，它们将互相竞争带宽。 l网络带宽取决于物理链路的速率，通过QoS技术可以提高网络带宽的利用 效率。 5 网络延迟网络延迟 RTA PC1 RTBRTC PC2 Delay=(T1+P1+S1)+(T2+P2+S2)+(T3+P3+S3) 传输延迟传输延

3、迟T1 调度延迟调度延迟P1 串行延迟串行延迟S1 传输延迟传输延迟T2 调度延迟调度延迟P2 串行延迟串行延迟S2 传输延迟传输延迟T3 调度延迟调度延迟P3 串行延迟串行延迟S3 数据流数据流 l网络延迟用于衡量网络传输时间长短，单位为ms。 l单个网络设备的延迟包括传输延迟、调度延迟、串行延迟。 l网络延迟为数据转发路径上所有网络设备延迟的总和。 l实时应用比较关注延迟大小，如语音、视频等应用。 6 抖动抖动 RTA PC1 RTBRTC PC2 Jitter=abs(T1-T2) 数据包一数据包一 数据包二数据包二 时延时延T1 时延时延T2 12 1 2 l抖动用于衡量网络时延的稳定

4、性，单位为ms。 l同一个数据流的不同数据包，在网络中经历的延迟可能不同，从而 产生抖动。 l抖动对实时应用的影响较大，如语音、视频等应用，会造成失真。 7 网络丢包网络丢包 100M 10M 4 FIFO Queue 1234 Drop l网络丢包用于衡量网络的可靠性，单位为pps或者百分比。 l网络发生拥塞的情况下，由于所有队列被占满，必然导致部分数据包被 丢弃。 l通过拥塞管理技术可以实现区分式服务，保证关键数据流优先转发。 l通过早期丢弃技术可以平滑网络流量，防止网络流量的全局同步问题。 Queue Length=3 8 IP QoS 原理及实现原理及实现 网络中的常见性能指标及问题网

5、络中的常见性能指标及问题 QoS基本概念基本概念 报文的分类和标记报文的分类和标记 流量监管及整形流量监管及整形 拥塞管理及避免拥塞管理及避免 QoS应用实例应用实例 9 IP QoS两大模型两大模型 lQoS的实现模型主要有IntServ（Integrated Service，集成服务） 和DiffServ（Differentiated Service，区分服务）两种。 l集成服务模型是端到端的基于流的QoS技术，它通过信令向网络 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。 l差别服务模型是一种基于类的QoS技术，它在网络边界将数据流 按QoS要求进行简单

6、分类，并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。 10 DiffServ的服务的服务 l报文分类和标记 l流量监管 l流量整形 l拥塞管理 l拥塞避免 11 l报文分类也称为流分类，是将报文分为多个优先级或多个服 务类 l如使用IP报文头的TOS字段（Type of Service，服务类型）， 可以将报文最多分成六类（另外两个值保留为其他用途） l在报文分类后，就可以将其它的QoS特性应用到不同的分类， 如拥塞管理、带宽分配等 报文分类报文分类 12 报文标记报文标记 071 2 3456 DSCP 07 12 3456 IP Precedence CU To

7、S IPv4报文头报文头 MBZ RFC1349 RFC2474 DTRC 13 拥塞管理拥塞管理 lFIFO 是队列机制中最简单的，只按照到达的先后决定分组的转发次序 lPQ PQ严格按照优先级别来对数据进行转发。优先发送较高优先级队 列中的分组；当较高优先级队列为空时，再发送较低优先级队列中 的分组 lCQ CQ采用Round Robin调度方式，从每个队列取出指定字节的报文 发送，克服了PQ的“饿死”问题 14 拥塞管理（续）拥塞管理（续） lWFQ WFQ对报文按流进行分类，采用HASH算法将每个流被分配到一 个队列。优先级数值越小，所得带宽越少；优先级的数值越大， 所得带宽越多 lC

8、BQ CBQ是对WFQ功能的扩展，为用户提供了定义类的支持 包括提供EF的LLQ、提供AF的BQ、对缺省类的WFQ服务 CBQ首先根据IP优先级或者DSCP、输入接口、IP报文的五元组 等规则来对报文进行分类 不同类别的报文进入不同的队列。对于不匹配任何类别的报文， 报文被送入系统定义的缺省类 15 流量监管流量监管 l流量监管（Policing）通过监督进入网络的某一流量的规格，限制 它在一个允许的范围内。若某个连接的报文流量过大，就丢弃报 文，或重新设置该报文的优先级，以保护网络资源和运营商的利 益不受损害 16 流量整形流量整形 lGTS（Generic Traffic Shaping，

9、通用流量整形） l通过限制流出某一网络的某连接的流量和突发，使这类报文在某 个接口以比较均匀的速度向外发送 l通常使用缓冲区和令牌桶来实现。令牌桶以来控制发送速度，超 过流量的报文放在缓冲区中缓存，以后再定时发送 17 拥塞避免拥塞避免 l拥塞避免技术一般用于网络的瓶颈处 l监控网络流量，避免在网络瓶颈处发生拥塞，防止出现TCP全 局同步现象，提高资源使用效率 l通过丢弃报文可以达到避免拥塞的目的 l包括RED、WRED、尾丢弃等技术 18 IP QoS 原理及实现原理及实现 网络中的常见性能指标及问题网络中的常见性能指标及问题 QoS基本概念基本概念 报文的分类和标记报文的分类和标记 流量监

10、管及整形流量监管及整形 拥塞管理及避免拥塞管理及避免 QoS应用实例应用实例 19 DiffServ服务模型服务模型 入接口入接口 接收报文接收报文 源地址 目的地址 源端口 目的端口 TOS 分类分类 RED WRED 丢弃丢弃 拥塞检测拥塞检测/避免避免 FIFO PQ CQ WFQ CBWFQ 入队入队 CAR GTS 出队出队 丢弃丢弃 流量整形流量整形/监管监管 令牌桶令牌桶 令牌令牌 出接口出接口 l报文分类 l队列技术 l拥塞避免 l流量监管与流量整形 l信令和资源预留 lATM接口QOS lFR QOS 20 DiffServ的业务分类与调整的业务分类与调整 l业务分类(cla

11、ssifying)：通过业务分类可以使其获得不同的服务。 这种不同的服务通过对业务进行调整以及设置一定的DS值来实 现 l业务调整(condition)包括：测量(metering)、标记(marking)、丢 弃(dropping)、整形(shaping)等机制。用以确保进入DS域的业 务流符合TCA的规则 l业务的分类和调整一般只发生在网络边缘。 21 分类（分类（Classifying） l含义：在特定的规则下，根据包头的某些内容选择分组。 l分类有两种方式 BA(Behavior Aggregate)：基于IP包头中的DS域。 MF(Multi Field)：基于IP包头中的某些域的集

12、合，例如：源/地 址、DS、协议号、源/目的端口号等等。 22 标记标记/整形整形/丢弃丢弃 l标记（Marking）：设置报文的DS域。DS域的设置一般只发生在 网络边缘。 l整形（Shaping）：使业务流中的分组延时输出以符合业务模型的 规定。 l丢弃（Dropping）：根据特定规则丢弃分组。也写为policing。 23 封装的报文格式封装的报文格式 二层头二层头IP头头数据数据 802.1Q/p帧封装的报文格式帧封装的报文格式 Preamble. Start Frame delimiter DASATYPE Tag 4bytes PTDATAFCS 3个个bit用于用于802.1p

13、优先级优先级 IP包封装的报文格式包封装的报文格式 VersionTOSLenIDOffsetTTLProtoFCSIP-SAIP-DADATA IP优先级或优先级或DSCP 报文的封装格式报文的封装格式 24 Pream.SFDDASATYPE Tag 4bytes PTDATAFCS 以太网帧以太网帧 PRICFIVLAN ID 3个个bit用于用于802.1p优先级优先级 802.1Q/p的头的头 典型的应用典型的应用COS值值 7 6 5 4 3 2 1 0 保留保留 保留保留 语音传送语音传送 视频会议视频会议 呼叫信令呼叫信令 高优先级数据高优先级数据 中等优先级数据中等优先级数据

14、 普通传送数据普通传送数据 以太网中的优先级以太网中的优先级 - COS 25 l DSCP（DiffServ Code Point，差分服务编码点）- DiffServ的信令 lIETF DiffServ工作组将IP报文头ToS字节的6比特重新定义为DSCP， ToS字节改名为DS字节 Version Length Len IDOffset TTL Proto FCS IP-SA IP-DA Data ToS 1 Byte 071 2 3456 DSCP 07 12 3456 IP Precedence 目前未用目前未用 ToS IPv4报文头报文头 目前未用目前未用 RFC1349 RFC

15、2474 DSCP 26 lDiffServ需要网络根据分组报头中的信息为分组提供服务，这个信息 就是DiffServ解决方案中的带内信令 l 在DiffServ方案出现前，基于3比特的IP Precedence已经被广泛地 使用，用来标记IP分组的QoS或优先级，所以最初是使用3比特的IP Precedence作为DiffServ的带内信令 l 现在IP Precedence和DSCP都可用来支撑DiffServ，DSCP的定义 也向前兼容IP Precedence l 各厂家的IP QoS都同时支持IP Precedence、DSCP及相互之间的 转换，可根据需求灵活配置 l 目前IP P

16、recedence和DSCP在现实网络中都有实际的应用 IP Precedence vs DSCP 27 COS与与DSCP的映射关系的映射关系 COS 到到DSCP的映射的映射 COS 0 = DSCP 0 COS 1 = DSCP 8 COS 2 = DSCP 16 COS 3 = DSCP 24 COS 4 = DSCP 32 COS 5 = DSCP 40 COS 6 = DSCP 48 COS 7 = DSCP 56 DSCP 到到COS的映射的映射 DSCP 0-7 = COS 0 DSCP 8-15 = COS 1 DSCP 16-23 = COS 2 DSCP 24-31 =

17、COS 3 DSCP 32-39 = COS 4 DSCP 40-47 = COS 5 DSCP 48-55 = COS 6 DSCP 56-63 = COS 7 28 lPHB（Per-Hop Behaviors） PHB是网络节点对报文调度、丢包、监管和整形的处理 每类PHB都对应一组DSCP PHB只定义了一些外部可见的转发行为，没有指定特定的 实现方式 IETF DiffServ工作组目前定义了四种PHB Default PHB、 Class-Selector PHB、EF、AF 单中继段行为单中继段行为 - PHB 29 IETF 目前定义的四种目前定义的四种PHB lDefault

18、 PHB，DSCP为“000000”；代表当前Internet尽力而为 的服务 lClass-Selector PHB，DSCP为“XXX000”，X为0或1；代表的 服务等级与在现有网络中使用的IP Precedence保持相同，当X 为全0时，就是Default PHB lExpedited Forwarding PHB，DSCP为“101110”，RFC2598； 代表DiffServ网络中最高的服务质量，在有带宽确保的情况下， 发包速度大于收包速度，适用于VOIP、虚拟租用线等实时业务； 可通过优先队列、低时延队列或RTP实时队列等多种队列机制 来实现 30 lAssured Forw

19、arding PHB，RFC2597；代表带宽有保证、时延可控 的服务，适用于视频业务、VPN业务等，AF PHB定义了4个服务等 级（分别对应一定的带宽及缓存），每个服务等级有3个分组丢弃优 先级 l在QoS具体实施过程中，网络运营商可根据业务的需求，采用多种 机制灵活定义DSCP及PHB，例如可用“101110”或“101”代表 EF PHB，EF PHB可通过优先队列、RTP实时队列或低时延队列来 实现 丢包优先级丢包优先级AF1AF2AF3AF4 低低 中中 高高 001010 001100 001110 010010 010100 010110 011010 011100 01111

20、0 100010 100100 100110 IETF 目前定义的四种目前定义的四种PHB（续）（续） 31 报文分类实例报文分类实例 l报文分类是将依据IPv4报文头的ToS字段（Type of Service）将 报文分成多个优先级或多个服务种类。用户可以将报文最多分 成六类（另外两个值保留为其它用途）。对报文分类后，就可 以实现将QoS应用到不同分类上。 l分类实例： 所有接口收到的报文置为最高优先级 所有FTP流量都分类成低优先级 从特定IP地址发出的视频流量被分类为中等优先级别 流向特定目的地址的流量被分类为高优先级 32 报文分类及标记报文分类及标记 LD2 LD1 LD3 LU1

21、 l含义：在特定的规则（TCA）下，根据IP包头的某些内容选择分组。 l分类方式： BA（Behavior Aggregate）：基于IP包头中的DS域（或IP优先级）。 MF（Multi Field）：基于IP包头中的某些域的集合，例如：源/目的地址、DS（或 IP优先级）、协议号、源/目的端口号等等。 l作用：QoS 执行服务的基础。 l处理：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。 33 定义类并配置其匹配规则定义类并配置其匹配规则 l定义类并进入类映射视图(在系统视图下) traffic classifier tcl-name operator and | or

22、 用户定义的类名tcl-name 不允许为系统预定义类。缺省为and，即 类视图下各匹配规则之间的关系为逻辑与。 l定义类的匹配规则 if-match not any 定义匹配所有数据包的规则 if-match not classifier tcl-name 定义classifier 匹配规则 if-match not acl access-list-number 定义ACL 匹配规则 if-match not destination-mac | source-mac mac-address 定义MAC 地址匹配规则 34 定义类并配置其匹配规则定义类并配置其匹配规则 l定义类的入接口匹配规则

23、 if-match not inbound-interface interface-name | interface- type interface-number l定义DSCP 匹配规则 if-match not dscp dscp-value l定义IP 优先值匹配规则 if-match not ip-precedence ip-precedence-value l定义RTP 协议端口匹配规则 if-match not rtp start-port starting-port-number end-port end-port-number l定义协议匹配规则 if-match not pr

24、otocol protocol-name 35 定义流行为并配置其特性定义流行为并配置其特性 l定义一个流行为并进入流行为视图 traffic behavior behaviorname behavior-name：流行为名，不允许为系统预定义流行为 l配置流行为特性 queue af bandwidth bandwidth | pct percentage 配置确保转发（AF），并配置最小可保证带宽 queue ef bandwidth bandwidth cbs burst | pct percentage 配置加速转发（EF），并配置最大带宽 queue wfq queue-number

25、 total-queue-number 配置采用公平队列 queue-length queue-length 配置最大队列长度 该命令必须在配置了queue af 和queue wfq 后使用；执行undo queue af或undo queue wfq 命令，则queue-length 也同时被取消 36 定义流行为并配置其特性定义流行为并配置其特性 wred dscp | ip-precedence 配置丢弃方式为随机丢弃方式 该命令必须在配置了queue af 或queue wfq 后使用 wred weighting-constant exponent 配置WRED 计算平均队长的指数

26、 需配置了queue af，并已用wred 使能了WRED 丢弃方式后才可 以配置该命令。 wred dscp dscp-value low-limit low-limit high-limit high-limit discard-probability discard-prob 配置WRED 各DSCP 的下限、上限和丢弃概率分母 wred ip-precedence precedence low-limit low-limit high-limit high-limit discard-probability discard-prob 设置WRED 各优先级的下限、上限和丢弃概率分母 3

27、7 定义流行为并配置其特性定义流行为并配置其特性 car cir committed-information-rate cbs committed-burst-size ebs excess-burst-size green action red action 配置使用流量监管 gts cir committed-information-rate cbs burst-size ebs excess-burst-size queue-length queue-length 配置使用流量整形 remark dscp dscp-value 配置标记报文的DSCP 值 remark ip-preced

28、ence ip-prec-value 配置标记报文的IP 优先级值 remark fr-de fr-de-value 配置标记FR 报文的DE 标志位的值 38 配置策略配置策略 l定义策略并进入策略视图 qos policy policy-name 策略创建时，具有缺省类default-class，该类关联be 行为。 l在策略中为类指定采用的流行为 classifier tcl-name behavior behavior-name l在接口或ATM PVC 应用关联的策略 qos apply policy policy-name inbound | outbound 39 IP QoS

29、原理及实现原理及实现 网络中的常见性能指标及问题网络中的常见性能指标及问题 QoS基本概念基本概念 报文的分类和标记报文的分类和标记 流量监管及整形流量监管及整形 拥塞管理及避免拥塞管理及避免 QoS应用实例应用实例 40 令牌桶工作原理令牌桶工作原理 （1） lIETF建议采用srTCM（A Single Rate Three Color Marker， RFC2697）算法或trTCM（A Two Rate Three Color Marker， RFC2698）算法对流量进行评测，根据评估结果为报文打颜色 标记，即绿色、黄色和红色 。 lSrTCM和trTCM算法均采用两个令牌桶对到达的

30、报文进行评估， 允许流量在某种级别上突发： srTCM更关注报文尺寸的突发，trTCM则关注速率的突发。 l srTCM与trTCM算法有两种工作模式： 色盲模式（Color-Blind）与感色模式（Color-Aware）， 41 令牌桶工作原理令牌桶工作原理 （2） lsrTCM算法（单速率三色标记器 ） CIR（Committed Information Rate，承诺信息速率） CBS（Committed Burst Size，承诺突发尺寸） EBS（Excess Burst Size，超额突发尺寸） C桶E桶 令 令 令令令令令 EBS CBS Tc和Te表示桶中的令牌数量 初始化时

31、，Tc=CBS，Te=EBS Tc和Te在每秒钟内更新CIR l如果TcCBS，则Tc增加1，否则 l如果Te=0 Tc降低B 到达报文 （报文大小为B） Te-B=0 Te降低B 到达报文 （报文大小为B） Tc-B0,Te-B=0 Tc降低B 到达报文 （报文大小为B） Te-B=0 Te降低B 到达报文 （报文大小为B） Tc,Te不降低 1. 2. 3. 44 令牌桶工作原理令牌桶工作原理 （5） lTrTCM算法 （双速率三色标记器 ） CIR（Committed Information Rate，承诺信息速率） PIR（Peak Information Rate，峰值信息速率） C

32、BS（Committed Burst Size，承诺突发尺寸） PBS（Peak Burst Size，峰值突发尺寸） C桶P桶 令 令 令令令令令 PBS CBS Tc和Tp表示桶中的令牌数量 初始化时，Tc=CBS，Tp=PBS lTc和Tp在每秒内分别更新CIR和 PIR次，每次更新增加一个令牌， 除非桶满 45 令牌桶工作原理令牌桶工作原理 （6） lTrTCM算法 （双速率三色标记器 ） l色盲模式（Color-Blind） 到达报文 （报文大小为B） Tp-B0 到达报文 （报文大小为B） Tc-B=0 ，Tp-B=0 Tc,Tp都降低B 1. 2. 3. 46 令牌桶工作原理令牌

33、桶工作原理 （7） lTrTCM算法 （双速率三色标记器 ） l感色模式（Color-Aware） 到达报文 （报文大小为B） 或Tp-B0 到达报文 （报文大小为B） Tc-B=0 ，Tp-B=0 Tc,Tp都降低B 1. 2. 3. 或Tc-B实际CBS B实际CBS 48 流量监管流量监管 drop 令牌桶令牌桶 流流 分分 类类 lCAR (Committed Access Rate):约定访问速率约定访问速率 l令牌桶算法令牌桶算法 l对流量进行控制对流量进行控制 整形（整形（shaping）使业务流输出的速率符合业务模型的规定）使业务流输出的速率符合业务模型的规定 丢弃（丢弃（dr

34、oping）根据特定规则丢弃分组）根据特定规则丢弃分组 打标记（打标记（marking）设置报文的）设置报文的DS域（或域（或IP优先级）优先级） 49 流量整形流量整形 队列队列 流流 分分 类类 令令 牌牌 桶桶 256Kbps 128Kbps 128Kbps lGTS (Generic Traffic Shaping): 解决链路两边的接口速率不匹配解决链路两边的接口速率不匹配 l对报文的流量进行限制对报文的流量进行限制,对超出流量约定的报文进行缓冲对超出流量约定的报文进行缓冲 l流量整形可能会增加延迟流量整形可能会增加延迟 令牌令牌 50 物理接口总速率限制物理接口总速率限制 lLR

35、(Line Rate): 在一个物理接口上，限制接口发送报文（包括紧在一个物理接口上，限制接口发送报文（包括紧 急报文）的总速率急报文）的总速率 lLR采用了令牌桶进行流量控制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所有经由接口发送的报文首先要 经过经过LR的令牌桶进行处理的令牌桶进行处理 l利用利用QoS丰富的队列来缓存报文丰富的队列来缓存报文 流流 分分 类类 令令 牌牌 桶桶 256Kbps 128Kbps QoS队列队列 51 CAR 配置命令配置命令 l定义规则定义规则 qos carl carl-index precedence precedence-value |

36、 mac mac-address l在接口上应用在接口上应用CAR策略或策略或ACL qos car inbound | outbound any | acl acl-number | carl carl-index cir committed-information-rate cbs committed- burst-size ebs excess-burst-size green action red action 在每个接口上（在每个接口上（inbound和和outbound方向上），一共可应用方向上），一共可应用100 条条CAR策略策略 在应用策略前，应该先禁止快速转发功能在应用策略

37、前，应该先禁止快速转发功能 52 CAR配置举例配置举例 Quidway qos carl 1 precedence 3 Quidway qos carl 2 precedence 5 Quidway-ethernet0/0 qos car inbound any cir 800000 cbs 150000 ebs 0 green remark-prec-continue 5 red discard Quidway-serial1/0 qos car inbound any cir 80000 cbs 150000 ebs 0 green remark- prec-continue 3 red

38、 discard Quidway-serial0/0 qos car outbound carl 1 cir 80000 cbs 150000 ebs 0 green pass red discard Quidway-serial0/0 qos car outbound carl 2 cir 80000 cbs 150000 ebs 0 green pass red discard 53 GTS配置命令配置命令 l 为某一类别流配置整形参数为某一类别流配置整形参数 qos gts acl acl-index cir committed-rate cbs burst-size ebs exces

39、s-burst-size queue-length queue-length l为所有的流配置整形参数为所有的流配置整形参数 qos gts any cir committed-rate cbs burst-size ebs excess-burst-size queue-length queue-length 这两条命令不能在同一接口使用这两条命令不能在同一接口使用 配置整形参数之前，应先关闭快速转发功能配置整形参数之前，应先关闭快速转发功能 Queue length 的默认值为的默认值为 50 54 GTS配置举例配置举例 RouterA-Serial0/0 qos gts any cir

40、 80000 cbs 150000 ebs 0 queue-length 1000 RouterB-Serial0/0 qos car inbound any cir 80000 cbs 150000 ebs 0 green pass red discard 55 LR 的配置的配置 lLR的配置命令的配置命令 qos lr cir committed-rate cbs burst-size ebs excess- burst-size lLR的配置举例的配置举例 Quidway-Serial0/0 qos lr cir 80000 cbs 150000 ebs 0 S0/0 56 IP Qo

41、S 原理及实现原理及实现 网络中的常见性能指标及问题网络中的常见性能指标及问题 QoS基本概念基本概念 报文的分类和标记报文的分类和标记 流量监管及整形流量监管及整形 拥塞管理及避免拥塞管理及避免 QoS应用实例应用实例 57 拥塞管理与队列调度拥塞管理与队列调度 l目的：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。 l方式：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。 l算法： lFIFO（ First In First Out ） lPQ（ Priority Queue ） lCQ（ Custom Queue ） lWFQ（

42、 Weighted Fair Queuing ） lCBWFQ（ Class Based Weighted Fair Queuing ） LD 输出队列输出队列 优先队列优先队列 金牌服务金牌服务 银牌服务银牌服务 铜牌服务铜牌服务 LU 流流 分分 类类 58 丢包策略 丢弃 发送 入队 出队 调度 IP & MPLS 报文 lFIFO （First In First Out）先进先出队列，报文入队的顺序和报文出队的顺序相 同，算法简单，转发的速度快 l丢包策略可采用尾丢弃、RED和WRED（基于IP Pre或EXP） l所有报文被等同处理，简单、高效，没有任何附加开销 lInternet

43、的默认服务模式Best-Effort采用的队列策略 l无QOS FIFO - 先进先出队列先进先出队列 59 FIFO配置配置 l配置配置FIFO队列中可容纳包的个数队列中可容纳包的个数 qos fifo queue-length queue-length Quidway 路由器接口的默认工作方式为路由器接口的默认工作方式为FIFO 队列的默认长度为队列的默认长度为75，取值范围，取值范围1-1024 l查看接口配置的队列策略查看接口配置的队列策略 display interfaces interface-type interface-number Quidway display interf

44、ace s0/0 Input queue : (size/max/drops) 0/50/0 FIFO queueing: FIFO Output queue: (size/max/drops) FIFO: 0/75/0 60 l优先队列，分为4个队列，分别为high、medium、normal和low，优先级由高到底；系统优 先调度高优先级队列，高优先级队列若有报文缓存，低优先级队列不能得到调度 l根据报文的输入接口、满足ACL情况、IP Precedence、DSCP、EXP、Label等规则对报文 进行分类，进相应队列 lPQ中每一个队列的丢包策略可采用尾丢弃、RED和WRED（基于IP

45、 Pre或EXP） l可为不同的业务定义不同的调度策略（如绝对优先发送），由于涉及到复杂的流分类，系统 资源存在一定的开销 丢包 发送 入队 出队 调度丢包 丢包 丢包 分类器 IP & MPLS 报文 high medium normal low PQ - 优先队列优先队列 61 PQ配置命令配置命令(1) l配置优先队列（配置优先队列（Priority-list Queueing） 根据接口配置优先队列根据接口配置优先队列 qos pql pql-index inbound-interface type number queue top | middle | normal | bottom

46、 根据网络层协议配置优先队列根据网络层协议配置优先队列 qos pql pql-index protocol protocol-name queue-option queue top | middle | normal | bottom 配置缺省优先队列配置缺省优先队列 qos pql pql-index default-queue top | middle | normal | bottom 缺省情况下，未建立任何缺省优先队列缺省情况下，未建立任何缺省优先队列 62 PQ配置命令配置命令(2) l在接口上应用优先队列组在接口上应用优先队列组 qos pq pql pql-index l指定优

47、先队列的队列长度（可选）指定优先队列的队列长度（可选） qos pql pql-index queue top | middle | normal | bottom queue-length queue-length 优先队列的缺省长度值优先队列的缺省长度值 队列队列长度长度 top20 middle40 normal60 bottom80 63 PQ配置举例配置举例 Quidway acl number 3000 Quidway-acl-3000 rule permit ip source 55 Quidway qos pql 1 protocol ip

48、 acl 3000 queue top Quidway qos pql 1 inbound-interface serial 0/1 queue bottom Quidway qos pql 1 default-queue middle Quidway qos pql 1 queue top queue-length 10 Quidway-Serial0/0 qos pq pql 1 S0/0 S0/1 /16 64 lCQ (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；另16个队列，分别

49、为116，系统轮转调度每一个队列， 可设置每个队列被调度时发包的字节数 l根据报文的输入接口、满足ACL情况、IP Precedence、DSCP、EXP、Label等规则对报文 进行分类，进相应队列 lCQ中每一个队列的丢包策略可采用尾丢弃、RED和WRED（基于IP Pre或EXP） l可为不同的业务定义不同的调度策略（如相对带宽），由于涉及到复杂的流分类，系统资源 存在一定的开销 丢包 . 入队 出队 调度丢包 丢包 分类器 IP & MPLS 报文 1 2 16 . . . . 发送 CQ - 定制队列定制队列 65 CQ配置命令配置命令(1) l配置定制队列（配置定制队列（Custo

50、m-list Queueing） 根据接口配置定制队列根据接口配置定制队列 qos cql cql-index inbound-interface type number queue queue-number 根据网络层协议配置定制队列根据网络层协议配置定制队列 qos cql cql-index protocol protocol-name queue-option queue queue-number 配置缺省定制队列配置缺省定制队列 qos cql pql-index default-queue queue-number 未配置缺省定制队列，缺省的定制队列号为未配置缺省定制队列，缺省的定

51、制队列号为16 66 CQ配置命令配置命令(2) l在接口上应用定制队列组在接口上应用定制队列组 qos cq cql cql-index l配置定制队列的队列长度（可选）配置定制队列的队列长度（可选） qos cql cql-index queue queue-number queue-length queue-length l配置定制队列连续发送字节数（可选）配置定制队列连续发送字节数（可选） qos cql cql-index queue queue-number serving byte- count 67 CQ配置举例配置举例 /16 Quidway acl 300

52、0 Quidway-acl-3000 rule permit ip source 55 Quidway qos cql 1 protocol ip acl 3000 queue 1 Quidway qos cql 1 queue 1 queue-length 100 Quidway qos cql 1 queue 1 serving 5000 Quidway qos cql 1 inbound-interface serial 0/1 queue 2 Quidway qos cql 1 queue 2 queue-length 90 Quidway qos

53、 cql 1 queue 2 serving 1000 Quidway-serial0/0 qos cq cql 1 S0/0 S0/1 68 lWFQ (Weighted fair queuing):实际为公平队列，根据源和目的IP地址、TCP或UDP的源和 目的端口号、Label进行HASH，不同的数据流分入不同的队列，自动完成。同一个流（相 对来说）IP Pre或EXP不同的分组被分配到同一个队列中、按照FIFO的顺序获得服务；队 列个数为2的N幂(16-4096)，系统轮转调度每一个队列 l所有队列的丢包策略可同时采用尾丢弃、RED和WRED（基于IP Pre或EXP），权值依赖于 I

54、P报文头中携带的IP优先级 l简单、高效，没有任何附加开销 丢包 . 入队 出队 调度丢包 丢包 HASH IP & MPLS 报文 1 2 2N . . . . 发送 数据流数据流: 源源IP地址，目的地址，目的 IP地址，源端口号，目的地址，源端口号，目的 端口号，协议号，优先级端口号，协议号，优先级 相同相同 WFQ - 公平队列公平队列 69 WFQ配置配置 l配置命令配置命令 qos wfq queue-length max-queue-length queue- number total-queue-number Max-queue-length的缺省值为的缺省值为64个报文个报文

55、 Total-queue-number的缺省值为的缺省值为256个动态队列个动态队列 l配置举例配置举例 S0/0 Quidway-Serial0/0 qos wfq queue-length 64 queue-number 512 70 lRTP实时队列，单独一个队列，被绝对优先调度；所有在指定UDP端口号范围内的RTP报 文，通过测量器，如果满足约定进入该队列 l由于可以确保进入RTP实时队列的报文速度（通过测量器后的）小于接口发包能力，RTP实 时队列只采用尾丢弃 l简单、高效，确保语音包的服务质量 丢包 入队 优先出队 调度 分类器 IP & MPLS 报文 发送 RTP实时队列 RT

56、P报文 其他队列机制，如： FIFO、PQ、CQ、 WFQ、CBQLLQ 测量 丢弃 RTP实时队列实时队列 71 IP & MPLS 报文 发送 入队 出队 调度 分类器 . 丢包 LLQ 1 BQ 63 BQ . . . . 丢包 64 FIFO/WFQ RTP实时队列 测量 丢包 丢包 测量 测量 测量 CBQ/LLQ的策略配置： 手工配置（CLI或网管）， 自动配置（MPLS DS TE） 系统会自动将BQ 以及LLQ的部分 资源预留给MPLS DS TE CBQ/LLQ 72 lCBQLLQ，基于类的队列与低时延队列，作为PHB，提供了对DiffServ解决方案的支 持 lCBQLL

57、Q，有一个低时延队列 - LLQ，对应EF业务，被绝对优先发送（优先级低于 RTP实时队列）；另外有63个BQ，对应AF业务，可以保证每一个队列的带宽及可控 的时延；还有一个FIFO/WFQ，对应BE业务，使用剩余带宽 l根据报文的输入接口、满足ACL情况、IP Precedence、DSCP、EXP、Label等规则 对报文进行分类，进相应队列；可以是通过CLI或网管进行的手工配置，也可以是通 过MPLS DiffServ-Aware TE的控制平面进行的自动配置 l对于进入LLQ和BQ的报文，要进行测量；考虑到链路层控制报文的发送、链路层封装 开销及物理层开销（如ATM信元税），建议RTP

58、实时队列、LLQ与BQ占用接口的总带 宽不要超过75% lLLQ只采用尾丢弃，BQ可采用尾丢弃、RED和WRED（基于IP Pre、EXP或DSCP） ， FIFO/WFQ可采用尾丢弃、RED和WRED（基于IP Pre或EXP） l可为不同的业务定义不同的调度策略（如带宽、时延等），由于涉及到复杂的流分类， 系统资源存在一定的开销 CBQ/LLQ 73 二层协议队列 RTP实时队列 其他队列机制，如： FIFO、PQ、CQ、 WFQ、CBQLLQ 入队 分类器 IP & MPLS 报文 二层协议报文 出队 调度 发送 队列管理及拥塞避免模块 l 二层协议队列，用来缓存二层链路控制报文，如PP

59、P协商及维护报文、HDLC的 KEEPALIVE报文、ATM的OAM及FR的LMI等，最优先发送，没有带宽限制 l RTP实时队列，用来缓存语音报文，有带宽限制，次优先发送 l 对于其他队列机制，利用剩下的系统资源进行调度；对于CBQLLQ，LLQ用来缓存EF业务 报文，有带宽限制，被优先调度；对于BQ，按其所占用接口带宽的权值进行调度 各种队列的相互配合各种队列的相互配合 74 l拥塞避免 l拥塞避免技术一般用于网络的瓶颈处，其目的是有效监控网络流量负载， 预期拥塞的发生，并有效的防止在网络瓶颈处形成拥塞。通过丢弃信息包 可以达到避免拥塞的目的。VRP提供了多种拥塞避免机制来满足不同的应 用

60、，包括尾丢弃、RED、WRED l拥塞管理和队列调度 l当报文到达网络设备接口的速度大于接口的发送能力时，即将产生拥塞； 拥塞发生时，一般采用队列调度的技术来解决，每一种队列调度技术都用 来解决特定的问题，都会对网络性能产生特定的影响；VRP目前提供的队 列调度技术包括FIFO、PQ、CQ、WFQ、RTP实时队列、CBWFQ/LLQ lVRP的拥塞避免和拥塞管理机制是紧密联系在一起的，对于每一种队列调度技 术，都可以采用相应的丢包机制与之配合；拥塞管理和避免是所有路由器必须提 供的PHB 拥塞避免、队列调度和拥塞管理拥塞避免、队列调度和拥塞管理 75 拥塞避免拥塞避免 l传统的尾丢包在网络发生