目录一、qos的作用二、qos的三种服务模型1尽力而为服务模型:2综合服务模型3区分服务模型三、qos的功能流程图四、入口方向4.1流量分类与优先级标记4.1.1、流量分类4.1.2、优先级标记4.2流量监管4.3令牌桶技术大致原理介绍4.4上面可以看到单速双桶和双速双桶拿取令牌的规则不一样。4.5如何选用这三种令牌桶五、出口方向5.1流量整形5.2拥塞避免5.3拥塞管理队列调度技术SP、WRR、WDRR一、qos的作用有差别的网络服务在没有qos之前流量都是遵循先进先出原则当出现堵塞的话不能保证关键业务进行通信。例如下图电话的流量与邮箱的流量明显电话的流量优先级是要高于邮箱的流量但是如果没有qos的话就不会区分这两个流量类型而是遵循先进先出原则,出现拥塞就会导致语音延时。二、qos的三种服务模型1尽力而为服务模型:这个是单一的服务模型网络尽最大的可能性来发送报文。但对时延、可靠性等不提供任何保证。这个就是通过FIFO队列来实现适用的网络应用有FTP、E-mail等.2综合服务模型通过资源预留协议保障关键业务的通信质量。优点可以为某些特定业务提供带宽、延时保证。缺点当无流量发送的时候任然独占带宽。并且要求链路上的所有节点设备都支持并允许资源预留协议(RSVP)协议。3区分服务模型可以满足不同的qos需求且不需要通知网络为每个业务预留资源。Qos就是基于这种服务模型来实现。大致流程(1)网络入口处进行分类完成报文的标记。ACL或者报文优先级来实现分类(2)根据标记映射成本地对其定义的服务等级值(3)根据不同的服务等级进行相应的缓存队列根据队列的调度机制实现不同的转发服务。三、qos的功能流程图四、入口方向4.1流量分类与优先级标记4.1.1、流量分类将数据报文划分为多个优先级或者多个服务种类。可以自己设定流量的分类策略。分类方式1、基于优先级来分类也就是根据802.1p的Cos值或者IP报文的IP优先级或者DSCP值来分类。2、基于ACL来分类通过ACL根据源/目的Mac地址 源/目的IP地址、源/目的 端口号、协议号等对报文进行流分类。4.1.2、优先级标记除了各种报文的本身携带优先级之外还有一个重要概念本地优先级(LP)。本地优先级由报文优先级或端口默认优先级映射而来表示报文在设备内的转发优先级用于确定报文从出口发送时的队列号值越大优先级越大。4.2流量监管1什么是流量监管通过监督进入网络的流量速率对超出部分的流量进行“惩罚”使进入的流量被限制在一个合理的范围之内。2为什么要限速如果不限速大量用户不断突发的数据只会使网络更拥挤。3怎么知道超速了采用令牌桶对流量的规格进行评估。4三部分组成Meter通过令牌桶机制对网络流量进行度量,向Marker输出度量结果。Marker:根据Meter的度量结果对报文进行染色报文会被染成green/yellow/red三种颜色。Action:根据Marker对报文的染色结果对报文进行一些动作包括Pass/pass remark修改内部优先级后再转发/discard。5限速模式基于端口ingress/egress、基于流基于流限速的说明基于流的监管通过ACL来实现把分配的police_id与ACl绑定就可以了然后会对ACL所匹配的流进行监管。4.3令牌桶技术大致原理介绍令牌桶可以看做是一个存放一定数量的容器。系统按设定的速度向桶中放置令牌。当桶中令牌满时多出的令牌溢出桶中令牌不再增加。在用令牌桶评估流量规格时是以令牌桶中的令牌数量是否足够满足报文的转发为依据的。如果桶中存在足够的令牌可以用来转发报文称流量遵守或符合这个规格否则称为超标。单速单桶双色单速双桶三色双速双桶三色4.4上面可以看到单速双桶和双速双桶拿取令牌的规则不一样。单速双桶的是先拿取C桶再拿E桶双速双桶的是先拿取P桶再拿C桶概括如下图4.5如何选用这三种令牌桶只限速用单速单桶。限速区分突发量用单速双桶。限速区分突发量区分带宽是否超出峰值用双速双桶。五、出口方向5.1流量整形流量整形可以分为:基于接口整形/基于队列整形。可以理解为削峰填谷超出限速的报文不丢弃而是缓存起来等到不拥堵的时候再均匀的发出去避免不必要的报文丢弃和拥塞。这是一种主动调整流量输出速率的措施。流量整形与流量监管的主要区别在于 流量整形对流量监管中需要丢弃的报文进行缓存——通常是将它们放入缓冲区或队列内。当令牌桶有足够的令牌时再均匀的向外发送这些被缓存的报文。流量整形与流量监管的另一区别是整形可能会增加延迟而监管几乎不引入额外的延迟。5.2拥塞避免拥塞避免是指通过监视网络资源如队列或内存缓冲区的使用情况在拥塞发生或有加剧趋势时主动丢弃报文通过调整网络的流量来解除网络过载的一种流量控制机制.Tail drop(尾丢弃):是默认的每个出口队列拥塞避免技术在没有超过queue长度的时候报文会在queue中缓存而当报文长度超过设定的阈值后就所有新来的报文都会丢弃。缺点1、尾丢弃会导致TCP同步2、关键数据不能被区分无差别丢弃。WRED(加权随机早期检测):通过早期选择性的丢弃部分报文而不是在queue真正满的时候才开始丢弃。将数据分类根据不同的颜色优先级设定不同的丢弃策略。5.3拥塞管理队列调度技术SP、WRR、WDRR调度的前提条件是什么前提是发生了拥塞当接口没有发生拥塞时报文到接口后立即被发送出去当报文到达的速度超过接口的发送报文的速度时就发生了堵塞。堵塞管理就会将这些报文进行分类送入不同的队列。而队列调度将对不同优先级的报文进行分别处理优先级高的报文会得到优先处理。Sp:严格优先级RR(轮询调度)基于报文的公平调度每个队列调度出一个报文。优点避免有些队列永远得不到服务缺点不能根据业务分配带宽WRR(加权轮询调度):根据每个队列的权重比例每个队列调度出相应权重的报文就转到下一个队列。优点可以保证低优先级队列也能获得一定的带宽避免存在优先级可能永远也得不到服务的缺点。缺点WRR调度按照报文个数来进行调度而不是按照报文字节长度。当报文平均报文长度不等时会导致分配的带宽不均匀。低延时的关键业务无法及时调度。DRR(差分轮询调度):基于报文长度的调度实现原理与RR基本相同。区别DRR调度是按照报文长度而RR是按照报文个数。优点修正了RR调度不能按照比例分配带宽的缺点。缺点低延时的关键业务无法及时调度。WDRR加权差分轮训调度:解决了DRR不能设置权重的不足。DRR调度相当于权值为1的WDRR调度。为不同队列设置不同加权值。单纯的一种调度方式都存在各自的缺点。所以一般采用多种调度方式组合进行调度。