QoS基础QoS基础.ppt

武汉长光科技有限公司 Quality of Service 什么是QoS? 为什么需要QoS？ 应用对延时、丢包、抖动等参数非常敏感； 在网络中总有一些诸如传输时延、处理延时、CRC错误之类不可调整的因素存在； 在网络中还存在如缓冲延时、丢包率等和链路有关的因素存在； 在绝大多数的网络中都存在一定程度的拥塞； 不能总用增加带宽的方式来解决问题； 在这种情况下最好的解决方案就是应用一个“可保证”的策略。 衡量指标 丢包率 未能到达目的数据包的比率。 传输时延 一个数据包从源传输到目的的时间。 时延抖动 传输时延之间的差值。 带宽 一定时间段内对网上流量的度量。 QoS需求 语音业务QoS需求 丢包率不超过1% 单向时延不超过150～200ms 平均抖动不应超过30ms 每个呼叫需要21～106kb/s的保证优先带宽 视频业务QoS需求 丢包率不应超过2％ 单向时延不应超过1s 平均抖动不应超过1s 带宽需求依赖于视频流的编码和速率 几种主要的流量管理技术 几种主要的流量管理技术 DBA 算法策略：DBA 主要用于控制EPON 中各个ONU 的上行带宽。 流分类：依据一定的匹配规则识别出对象。 流量管制：通过Policing、shaping 等机制进行流量管制。 优先级与队列的影射：根据数据包的优先级进入不同优先级的出口发送阵列。 队列调度：队列调度定义OLT 和ONU 中输出队列发送时调度的策略。 拥塞管理：将报文放入队列中缓存，并采取某种调度算法安排报文的转发次序，通常作用在接口出方向。 动态带宽分配 DBA的基本原理 在DBA的整个实现过程中，有两种重要的MPCPDU帧负责ONU的需求和OLT的反馈。 ⑴ Report帧：ONU向OLT发送的，指明针对每个802.3Q优先级队列所需的上行带宽。 ⑵ Gate帧：OLT向ONU发送的，指示ONU的发送窗口（包括窗口的开始时间和长度）。 动态带宽分配 动态带宽分配是由OLT与ONU通过MPCP来完成的，其实现流程如下： OLT发一个Gate帧给ONU； ONU将自己的带宽需求通过Report帧发给OLT; OLT根据带宽需求进行DBA算法计算，将分配的带宽资源通过Gate帧发给该ONU. ONU在该Gate帧告知的时间片里发送上行数据给OLT。 动态带宽分配 2. DBA算法实现方式 DBA算法设计要求：业务透明、高带宽利用率、低时延和低时延抖动、公平分配带宽、健壮性好、实时性强。 DBA算法参数设置：最小带宽需求（MIN BW）；最大带宽需求（MAX BW）；最大允许时延（DELAY）；业务优先级（CLASS）。 动态带宽分配 3. 经典DBA算法简介 ⑴基于轮询的DBA算法 根据每个ONU缓存器中的数据容量来给ONU分配不同的时隙。 ⑵具有绝对QoS保证的DBA算法 将上行带宽分成相等的带宽单元，然后进行轮询。 ⑶具有相对QoS保证的DBA算法 在ONU层根据优先级来分配带宽。 ⑷基于QoS的DBA算法 在PON层将数据包被分为3个等级装进不同的队列中等待调度。 流分类 流分类简介 为了保证某些实时业务的QoS，在网络中需要将各种业务流分开，并对分类后的各种业务流进行不同的处理，如进入不同的优先级发送队列、修改数据包的各种优先级等，这样高优先级的业务流量在传输时将被优先转发，具有较低的时延和丢包率，可以得到较好的QoS保证；而低优先级的业务流量不能保证QoS。 流分类 2. 优先级 优先级标记的作用： QoS实施差别服务的基础 优先级标记方法： IP优先级 、TOS优先级、DSCP优先级和802.1p优先级 流分类 3. 流分类机制与组织方式 流分类规则较多，每条流分类规则可能包含一个或者多个条件，满足一条规则所有条件的数据包形成一个流类型，对该流类型将进行规则指定的处理方式进行处理。 优先级高（优先级数值小）的规则组先进行匹配，优先级相同的规则组按规则组编号小的先进行匹配。在规则组内部规则ID小的规则先进行匹配。如果有规则匹配该数据包，则对该数据包执行规则对应的处理动作，如果没有任何规则匹配该数据包，则以普通方式处理该数据包。 流量管制（Traffic policing） 1. 流量管制的基本概念