N业务QoS产品介绍

PTN业务QoS介绍前言QoS（QualityofService,服务质量)就是指网络通信过程中，允许用户业务在丢包率、延迟、抖动和带宽等方面获得可预期的服务水平。本课程介绍了QoS的基本技术原理以及是怎么实现的。目录QoS基本概念QoS的应用QoS的基本概念报文分类和着色网络拥塞管理网络拥塞避免流量监管和流量整形

QoS（QualityofService）技术，顾名思义就是对各种服务提供传输质量保证的技术。任何能够对传输质量进行保证的技术我们都可以称之为QoS技术。QoS旨在针对各种应用的不同需求，为其提供不同的服务质量，例如：提供专用带宽、减少报文丢失率、降低报文传送时延及时延抖动等。为实现上述目的，QoS提供了下述功能：应用场景－带宽限制InternetIP我要100M我要30M我要2M10MQoS三种模型Best-Effort模型：是目前Internet的缺省服务模型，主要实现技术是先进先出队列(FIFO)IntServ模型：业务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DiffServ模型：当网络出现拥塞时，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Best-Effort模型Best-Effort是单一的服务模型，也是最简单的服务模型。应用程序可任意发送任意报文，不需要事先得到批准或通知网络网络尽最大可能发送这些报文，但对时延，可靠性等性能不提供任何保障Best-Effortservice是目前Internet的缺省服务模型，主要实现技术是先进先出队列(FIFO)IntServ模型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服务信令协议在网络中部署QoS请求RSVP是主要使用的信令协议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的问题要求端到端所有设备支持这一协议网络单元为每个应用保存状态信息，可扩展性差周期性同相邻单元交换状态信息，协议报文开销大不适合在大型网络中应用DiffServ模型型DiffServ域域（又称称DS域域）由由一组提提供相同同服务策策略，实实现相同同PHB（Per-HopBehavior））的网络络节点（（DS节节点））组成。。DS节节点可分分为DS边缘缘节点和和DS内内部节节点。DS边边缘节点点需要对对进入DS域域的流量量进行分分类，对对不同类类型的业业务流量量标记不不同的PHB服服务等等级。内内部DS节点点则基于于PHB服务等等级进行行流量控控制。QoS的的主要技技术分类标记记技术：：DSCP、IP优先先级、802.1P、EXP拥塞管理理机制：：FIFO、PQ、WFQ、、CBWFQ拥塞避免免机制：：尾丢弃弃、RED、WRED拥塞调节节机制：：策略、、整形、、LR报文分类类及标记记报文分类类及标记记是QoS执执行服务务的基础础，分为为简单流分分类和复杂流分分类报文分类类使用技技术：ACL和和IP优优先级根据分类类结果交交给其它它模块处处理或打打标记（（着色））供核心心网络分分类使用用ACL,IP优先先级流量监管管drop令牌桶流分类CAR(CommittedAccessRate):约定访访问速率率令牌桶算算法对流量进进行控制制整形（shaping）使业业务流输输出的速速率符合合业务模模型的规规定丢弃（dropping）根根据特定定规则丢丢弃分组组打标记（（marking）设设置报文文的DS域（或或IP优优先级））流量监管管示例没有流量量监管有流量监监管bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit流量整形形队列流分类令牌桶256Kbps128KbpsFR128KbpsGTS(GenericTrafficShaping):解解决链链路两边边的接口口速率不不匹配对报文的的流量进进行限制制,对超超出流量量约定的的报文进进行缓冲冲流量整形形可能会会增加延延迟令牌流量整形形示例没有流量量整形使用流量量整形bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit物理接口口总速率率限制LR(LineRate):在在一一个物理理接口上上，限制制接口发发送报文文（包括括紧急报报文）的的总速率率LR采用用了令牌牌桶进行行流量控控制,所所有经经由接口口发送的的报文首首先要经经过LR的令牌牌桶进行行处理利用QoS丰富富的队列列来缓存存报文流分类令牌桶256Kbps128KbpsQoS队队列拥塞管理理网络拥塞塞时，保保证不同同优先级级的报文文得到不不同的QoS待待遇，包包括时延延、带宽宽等。将不同优优先级的的报文入入不同的的队列，，不同队队列将得得到不同同的调度度优先级级、概率率或带宽宽保证算法：FIFO（FirstInFirstOut））PQ（PriorityQueue））CQ（CustomQueue）WFQ（（WeightedFairQueuing））输出队列流分类先进先出出队列FIFO(FirstInFirstOut):算算法简单单，转发发的速度度快所有报文文统一对对待，先先进先出出，没有有任何区区别分Internet的的默认服服务模式式－Best-Effort采用的的队列策策略转发数据据包优先队列列PQ(Priorityqueuing):优先先队列，，可以保保障高优优先级队队列的服服务质量量PQ分为为四个队队列：High，Medium，Normal，Low较高的优优先级的的队列优优先调度度drop流分类MediumNormalHighLow定制队列列CQ(Customqueuing):定定制队列列，用户户可配置置队列占占用的带带宽比例例关系CQ共分分为17个队列列:0号队队列为系系统队列列，优先先调度;1-16为为用户队队列，轮轮询调度度各队列在在统计规规率上满满足用户户配置的的带宽比比例drop流分类…Queue0Queue1Queue2Queue16…加权公平平队列WFQ(Weightedfairqueuing):加权权公平队队列，保保证相同同优先级级业务间间公平，，不同优优先级业业务间加加权最大队列列数目可可配置(2-256)权值依赖赖于IP报文头头中携带带的IP优先级级drop流分类…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096拥塞避免免传统的尾尾丢包在在网络发发生拥塞塞时对报报文全部部丢弃，，并不加加以区分分TCP慢慢启动导导致全局局同步化化进行拥塞塞避免，，在网络络没有发发生拥塞塞以前根根据队列列状态进进行有选选择性的的丢包算法：TD、RED、、WRED时间t带宽利用率拥塞避免免WRED(WeightedRandomEarlyDetection):加加权随随机早期期检测采用随机机丢弃的的策略，，避免了了尾部丢丢弃的方方式而引引起TCP全局局同步根据当前前队列的的深度来来预测拥拥塞的情情况根据优先先级定义义不同的的丢弃策策略，定定义上限限阈值和和下限阈阈值相同的优优先级不不同的队队列，队队列长度度越长丢丢弃概率率越高drop流分类…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096下限阀值值上限阀值值目录录QoS基基本概念念QoS的的应用PTN产产品中QoS的的基本概概念在配置PTN的的QoS策略略之前，，需要掌掌握QoS的的基本概概念以及及PTN设备备支持的的QoS策略略。DiffServDiffServ作作为一种种实现端端到端的的QoS控制制模型，，具有实实现简单单，易于于扩展的的特点。。HQoSPTN设设备作作为边缘缘DS节节点应应用时，，支持层层次化的的QoS（HQoS，，HierarchicalQoS）控控制。HQoSPTN设设备作作为边缘缘DS节节点提提供了多多层次的的QoS作用用点，实实现了HQoS控制制功能。。与传统的的QoS相比比，PTN设设备提供供的HQoS具具有以以下优点点：多级的调调度机制制，实现现了基于于端口、、业务、、PW或或QinQ的的调度度，更加加细化了了QoS的控制制粒度。。多级的流流量控制制机制，，实现了了基于端端口、业业务、PW或或QinQ链链路的流流量控制制，更全全面地控控制业务务的QoS质质量。可配置WFQ、、WRED策策略，提提高QoS控控制的灵灵活性。。PTN产产品中QoS的的应用QoS的的应用用包括QoS配配置流流程、基基于Tunnel的的QoS控制制，基于于端口、、业务、、PW、、QinQ等多多种QoS策策略的应应用。1.Tunnel的QoSPTN设设备支支持基于于Tunnel的QoS控控制，，对Tunnel带带宽进行行限制。。PTN设设备在在网络的的入口/出口处处支持PWE3功能，，将不同同的业务务分别适适配到不不同的PW上上，再将将PW承承载到到Tunnel中传传送。一一个Tunnel中中可以承承载多条条去往同同一目的的地的PW。PTN设设备支支持对Tunnel的的带宽宽进行控控制。承承载在Tunnel中中的PW总总带宽不不能超过过该Tunnel允允许的带带宽。PTN产品品中QoS的应应用（（续））2.QoS策策略略PTN设设备支支持配配置QoS策策略包包括:业务优优先级级与PHB转转发类类型的的映射射关系系端口QoS策策略ATM策