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QOS 原理和配置

IPUA_501_C1. QOS 原理和配置. V1.1. 内容提示. QoS 基本概念 QoS 模型 报文的分类及标记 流量监管 拥塞管理 拥塞避免. QoS 的基本概念. Qos: Quality of Service （服务质量）是指网络的一种能力，即在跨越多种底层网络技术（ FR 、 ATM 、 Ethernet 、 SDH 等）的 IP 网络上，为特定的业务提供其所需要的服务。 IP QoS 指标： 避免并管理 IP 网络拥塞 减少 IP 报文的丢失率 调控 IP 网络的流量 为特定用户或特定业务提供专用带宽

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QOS 原理和配置

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Presentation Transcript

  1. IPUA_501_C1 QOS原理和配置 V1.1

  2. 内容提示 • QoS基本概念 • QoS模型 • 报文的分类及标记 • 流量监管 • 拥塞管理 • 拥塞避免

  3. QoS的基本概念 • Qos: Quality of Service（服务质量）是指网络的一种能力，即在跨越多种底层网络技术（FR、ATM、Ethernet、SDH等）的IP网络上，为特定的业务提供其所需要的服务。 • IP QoS指标： • 避免并管理IP网络拥塞 • 减少IP报文的丢失率 • 调控IP网络的流量 • 为特定用户或特定业务提供专用带宽 • 支撑IP网络上的实时业务

  4. IP QoS指标 • 可用带宽 • 时延 • 丢包率 • 时延抖动 • 误码率 • 其它...

  5. 内容提示 • QoS基本概念 • QoS模型 • 报文的分类及标记 • 流量监管 • 拥塞管理 • 拥塞避免

  6. IP QoS服务模型 • IntServ模型:端到端基于流的QoS技术。网络中所有节点为特定的流承诺一致的服务。 • DiffServ模型：基于类的QoS技术。网络中的每一节点自定义服务类别。包括资源分配、队列调度、分组丢弃策略等。

  7. IntServ模型 • 为应用提供不同的服务 • 发送数据之前必须 向网络请求资源 • 利用RSVP • 队列技术支持 • 端到端

  8. DiffServ模型 • 基于DSCP的QoS技术 • 在入口对业务分类、流控、DSCP置位 • 其余节点根据DSCP定义服务 • 逐跳行为 • 易于扩展

  9. 内容提示 • QoS基本概念 • QoS模型 • 报文的分类及标记 • 流量监管 • 拥塞管理 • 拥塞避免

  10. QoS工作原理 选择队列的前提就是报文分类 • 基于访问控制列表 • 包括物理接口、源地址、目的地址、MAC地址、IP协议、应用程序的端口号。可以是2层，也可是3层或者4层 • 基于IP优先级 • 可以实现全网QoS 数据包 选择队列 No 入队 队列满 Yes 丢弃

  11. 内容提示 • QoS基本概念 • QoS模型 • 报文的分类及标记 • 流量监管 • 拥塞管理 • 拥塞避免

  12. 令牌桶机制 规定速度投放令牌 • CIR：承诺信息速率 • Bc：承诺突发量 • Be：最大突发量 • Tc：间隔时间 到达数据包 发送 令牌桶 丢弃 Tc = Bc/CIR

  13. CAR工作原理 CIR • CAR：约定访问速率 • 令牌桶算法 • 对流量进行控制 整形：使业务输出满足要求 丢弃：对超过要求的数据进行丢弃 标记：设置报文的优先级 到达数据包 发送 令牌桶 丢弃

  14. CAR配置 使能QoS功能： <配置模式> qos ip 在接口上应用CAR： rate-limit { input | output }{access-group <acl-index> | localport | dscp <dscp-value> | mpls-exp <mpls-exp-value> | precedence <precedence-value> | mac <xxxx.xxxx.xxxx>}<bps><burst-normal><burst-max>conform-action <action> exceed-action <action>

  15. CAR配置举例 E0 S0 E1 ZXR10(config)#qos ip ZXR10(config)#access-list 99 permit 168.1.1.0 0.0.0.255 E0： ZXR10(config-if)#rate-limit input 2000000 200000 400000 confire-action transmit exceed-action drop S0： ZXR10(config-if)#rate-limit output acl 99 500000 50000 100000 confire-action set-prec-transmit 2 exceed-action set-prec-transmit 6

  16. 内容提示 • QoS基本概念 • QoS模型 • 报文的分类及标记 • 流量监管 • 拥塞管理 • 拥塞避免

  17. 拥塞管理 入队 输出队列 到达数据包 发送 • 网络拥塞时，保证不同类别的报文得到不同的服务 • 将不同类别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 • 算法： • FIFO（ First In First Out ） • PQ（ Priority Queue ） • CQ（ Custom Queue ） • WFQ（ Weighted Fair Queuing ）

  18. FIFO工作原理 • FIFO (First In First Out): 转发的速度快 • 所有报文统一对待，先进先出，没有任何区别分 • Internet 的默认服务模式－Best-Effort采用的队列策略 • 接口默认的操作 接口队列 丢弃

  19. PQ工作原理 进入数据包 高 尾部丢弃 队列1 严格优先调度 中 尾部丢弃 队列2 发送 普通 尾部丢弃 队列3 低 尾部丢弃 队列4

  20. PQ配置 使能QoS功能： <配置模式> qos ip 配置优先队列： priority-list <list-number> { default |dscp <dscp-value> |interface <interface-number>| mpls-exp <mpls-exp value>| precedence < precedence-value> }{high/medium/nomal/low} queue-limit <high- value middle-value nomal-value low-value> 在接口上应用PQ队列： priority－group <list-number>

  21. PQ配置举例 E0 S0 E1 ZXR10(config)#access-list 99 permit 168.1.1.0 0.0.0.255 ZXR10(config)# priority-list 1 precedence 1 high ZXR10(config)# priority-list 3 list 99 high ZXR10(config)# priority-list 3 interface fei_3/3 low ZXR10(config)#priority-list 3 queue-limit 30 50 70 90 E0： ZXR10(config-if)#priority-group 3 S0： ZXR10(config-if)#priority-group 1

  22. CQ工作原理 进入数据包 数据流 1 尾部丢弃 队列1 轮循调度 数据流 2 尾部丢弃 队列2 发送 数据流 16 尾部丢弃 队列16

  23. CQ配置 使能QoS功能： <配置模式> qos ip 配置优先队列： queue-list <list-number> { default | interface <interface-number>| list < precedence-value> }{<queue-number>|} queue < queue-number >{bye-count | limit} 在接口上应用PQ队列： custom-queue-list<list-number>

  24. CQ配置举例 E0 S0 E1 ZXR10(config)#access-list 99 permit 168.1.1.0 0.0.0.255 ZXR10(config)# queue-list 1 default 12 ZXR10(config)# queue-list 3 list 99 10 ZXR10(config)# queue-list 1 queue 12 bye-count 20 limit 120 ZXR10(config)# queue-list 3 queue 10 bye-count 30 limit 120 E0： ZXR10(config-if)#custom-queue-list 3 S0： ZXR10(config-if)#custom-queue-list 1

  25. WFQ工作原理 进入数据包 数据流 1 尾部丢弃 队列1 轮循调度 数据流 2 尾部丢弃 队列2 发送 数据流 64 尾部丢弃 队列64

  26. WFQ配置 • 使能QoS功能： <配置模式> qos ip • 配置命令：接口模式 fair-queue<discard-threshold> <queue-number> <discard-threshold>队列丢弃阀值 <queue-number>队列数目 配置举例 S0 ZXR10(config-if)#fair-queue 120 32

  27. 数据包 选择队列 No 入队 队列满 Yes 丢弃 CBWFQ工作原理 进入数据包 数据流 1 尾部丢弃 队列1 （自定义） 轮循调度 数据流 2 尾部丢弃 队列2 发送 数据流 64 尾部丢弃 队列64 CQ＋WFQ

  28. 内容提示 • QoS基本概念 • QoS模型 • 报文的分类及标记 • 流量监管 • 拥塞管理 • 拥塞避免

  29. 拥塞避免 • 传统尾丢弃，对报文不加以分类 • 会造成TCP的全局同步，恶化网络性能 • 拥塞避免，提前选择性的丢弃 • RED、WRED 带宽占有率 时间

  30. WRED工作原理 • WRED (Weighted Random Early Detection): 加权随机早期检测 • 采用随机丢弃的策略，避免了尾部丢弃的方式而引起TCP全局同步 • 根据当前队列的长度来预测拥塞的情况 • 根据优先级定义不同的丢弃策略，定义上限阈值和下限阈值 • 相同的优先级不同的队列，队列长度越长丢弃概率越高 入队 输出队列 到达数据包 发送 下限阀值 上限阀值 丢弃

  31. WRED配置 • 配置命令:接口模式 random-detect [weight <weight-average-to-mean>|precedence <ip-precedence> <min/high-threshold> <probability-denominator>] • weight-average-to-mean加权平均队列指数？？？ • ip-precedence IP报文的优先级 • min/high-threshold队列阀值 • probability-denominator丢弃概率分母的倒数将作为最大丢弃的概率，该值越小，丢弃概率越大 配置举例 S0 ZXR10(config-if)#random-detect weight 1 ZXR10(config-if)#random-detect precedence 1 20 50 100

  32. QoS信息的监控与维护 • 显示接口队列统计信息和QoS各队列配置情况 show queueing [ custom | fair | interface |priority | random-detect ]

  33. univ.zte.com.cn

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