IP_QoS原理培训.ppt

DP500021 IP QoS原理 ISSUE 1.0 学习完此课程，您将会： Qos的基本概念 几种主要的流量管理措施 IP QoS模型 。 传统的IP分组投递服务 IP体系的设计目标就是实现网络的互连 分组投递过程中的差错控制、网络拥塞时的流量控制等功能，由发送和接收分组的源端和接收端来完成 。 早期的路由器在功能上只进行了简单的设计，分组能被正确地路由并转发。 所有用户的报文共同分享网络和路由器的带宽资源 ，采用Best-Effort 的服务策略。 Best-Effort服务策略适用于对带宽、延迟性能不敏感的WWW文件传输、E-Mail等业务。 新的业务和需求 新业务的不断涌现对网络的服务能力提出了更高的要求 期望在延迟、延迟抖动、丢包率等传输性能上获得一定的承诺和保障 IP QoS的基本概念 IP QoS Quality of Service 是指IP网络的一种能力，即在跨越多种底层网络技术（MP、FR、ATM、Ethernet、SDH、MPLS等）的IP网络上，为特定的业务提供其所需要的服务, 在丢包率、延迟、抖动和带宽等方面获得可预期的服务水平。 IP QoS目标：有效控制网络资源及其使用 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 丢包… 延时… 抖动… 带宽限制… IP QoS 两种模型 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 集成服务 IntServ（Integrated Service） 差分服务 DiffServ（Differentiated Service） DiffServ 模型体系结构 报文分类及标记 报文分类及标记是QoS 执行服务的基础 报文分类使用技术：ACL和IP优先级 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 流量监管 流量监管示例 流量整形 流量整形示例 物理接口总速率限制 拥塞管理 先进先出队列 FIFO First In First Out : 算法简单，转发的速度快 所有报文统一对待，先进现出，没有任何区别分 Internet 的默认服务模式－Best-Effort采用的队列策略 优先队列 PQ Priority queuing : 优先队列，可以保障高优先级队列的服务质量 PQ分为四个队列：top ，middle ，normal，bottom 较高的优先级的队列优先调度 定制队列 CQ 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; 1-16为用户队列，轮询调度 各队列在统计规率上满足用户配置的带宽比例 加权公平队列 WFQ Weighted fair queuing : 加权公平队列，保证相同优先级业务间公平，不同优先级业务间加权 最大队列数目可配置 16-4096 采用HASH算法尽量将不同的数据流分入不同的队列，自动完成 权值依赖于IP报文头中携带的IP优先级 拥塞避免 拥塞避免 Qos整体运作模型 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 根据当前队列的深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 drop 流分类 … Queue 1 Queue 1 Queue 2 Queue N … N 16,32…2048,4096 下限阀值 上限阀值 调度 QoS 的基本概念 流分类、流量监管及整形 拥塞管理及避免 QOS整体运作模式 Qos整体运作动作顺序： 流分类（基于五元组） 进入令牌桶 流量监管或者流量整形 拥塞管理 入队列（FIFO，PQ，CQ，WFQ之中的一种） 出队列发送 网络发展日新月异，随着IP网络上新应用的不断出现，对IP网络的服务质量也提出了新的要求，例如VoIP（Voice over IP，IP语音）等实时业务就对报文的传输延迟提出了较高要求，如果报文传送延时太长，将是用户所不能接受的（相对而言，E-Mail和FTP业务对时间延迟并不敏感）。为了支持具有不同服务需求的语音、视频以及数据等业务，要求网络能够区分出不同的通信，进而为之提供相应的服务。传统IP网络的尽力服务不可能识别和区分出网络中的各种通信类别，而具备通信类别的区分能