N業(yè)務(wù)QoS產(chǎn)品介紹

PTN業(yè)務(wù)QoS介紹前言QoS（QualityofService,服務(wù)質(zhì)量)就是指網(wǎng)絡(luò)通信過程中，允許用戶業(yè)務(wù)在丟包率、延遲、抖動和帶寬等方面獲得可預(yù)期的服務(wù)水平。本課程介紹了QoS的基本技術(shù)原理以及是怎么實現(xiàn)的。目錄QoS基本概念QoS的應(yīng)用QoS的基本概念報文分類和著色網(wǎng)絡(luò)擁塞管理網(wǎng)絡(luò)擁塞避免流量監(jiān)管和流量整形

QoS（QualityofService）技術(shù)，顧名思義就是對各種服務(wù)提供傳輸質(zhì)量保證的技術(shù)。任何能夠?qū)鬏斮|(zhì)量進行保證的技術(shù)我們都可以稱之為QoS技術(shù)。QoS旨在針對各種應(yīng)用的不同需求，為其提供不同的服務(wù)質(zhì)量，例如：提供專用帶寬、減少報文丟失率、降低報文傳送時延及時延抖動等。為實現(xiàn)上述目的，QoS提供了下述功能：應(yīng)用場景－帶寬限制InternetIP我要100M我要30M我要2M10MQoS三種模型Best-Effort模型：是目前Internet的缺省服務(wù)模型，主要實現(xiàn)技術(shù)是先進先出隊列(FIFO)IntServ模型：業(yè)務(wù)通過信令向網(wǎng)絡(luò)申請?zhí)囟ǖ腝oS服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)在流量參數(shù)描述的范圍內(nèi)，預(yù)留資源以承諾滿足該請求DiffServ模型：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時，根據(jù)業(yè)務(wù)的不同服務(wù)等級約定，有差別地進行流量控制和轉(zhuǎn)發(fā)來解決擁塞問題Best-Effort模型Best-Effort是單一的服務(wù)模型，也是最簡單的服務(wù)模型。應(yīng)用程序可任意發(fā)送任意報文，不需要事先得到批準或通知網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)盡最大可能發(fā)送這些報文，但對時延，可靠性等性能不提供任何保障Best-Effortservice是目前Internet的缺省服務(wù)模型，主要實現(xiàn)技術(shù)是先進先出隊列(FIFO)IntServ模型為應(yīng)用提供可控制的、端到端的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)單元支持QoS的控制機制應(yīng)用程序向網(wǎng)絡(luò)申請?zhí)囟ǖ腝oS服務(wù)信令協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中部署QoS請求RSVP是主要使用的信令協(xié)議RSVP原理我要預(yù)留2Mbps帶寬OK！我要預(yù)留2Mbps帶寬我要預(yù)留2Mbps帶寬我要預(yù)留2Mbps帶寬OK！OK！OK！開始通信RSVP的問題要求端到端所有設(shè)備支持這一協(xié)議網(wǎng)絡(luò)單元為每個應(yīng)用保存狀態(tài)信息，可擴展性差周期性同相鄰單元交換狀態(tài)信息，協(xié)議報文開銷大不適合在大型網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用DiffServ模型型DiffServ域域（又稱稱DS域域）由由一組提提供相同同服務(wù)策策略，實實現(xiàn)相同同PHB（Per-HopBehavior））的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)節(jié)點（（DS節(jié)節(jié)點））組成。。DS節(jié)節(jié)點可分分為DS邊緣緣節(jié)點和和DS內(nèi)內(nèi)部節(jié)節(jié)點。DS邊邊緣節(jié)點點需要對對進入DS域域的流量量進行分分類，對對不同類類型的業(yè)業(yè)務(wù)流量量標(biāo)記不不同的PHB服服務(wù)等等級。內(nèi)內(nèi)部DS節(jié)點點則基于于PHB服務(wù)等等級進行行流量控控制。QoS的的主要技技術(shù)分類標(biāo)記記技術(shù)：：DSCP、IP優(yōu)先先級、802.1P、EXP擁塞管理理機制：：FIFO、PQ、WFQ、、CBWFQ擁塞避免免機制：：尾丟棄棄、RED、WRED擁塞調(diào)節(jié)節(jié)機制：：策略、、整形、、LR報文分類類及標(biāo)記記報文分類類及標(biāo)記記是QoS執(zhí)執(zhí)行服務(wù)務(wù)的基礎(chǔ)礎(chǔ)，分為為簡單流分分類和復(fù)雜流分分類報文分類類使用技技術(shù)：ACL和和IP優(yōu)優(yōu)先級根據(jù)分類類結(jié)果交交給其它它模塊處處理或打打標(biāo)記（（著色））供核心心網(wǎng)絡(luò)分分類使用用ACL,IP優(yōu)先先級流量監(jiān)管管drop令牌桶流分類CAR(CommittedAccessRate):約定訪訪問速率率令牌桶算算法對流量進進行控制制整形（shaping）使業(yè)業(yè)務(wù)流輸輸出的速速率符合合業(yè)務(wù)模模型的規(guī)規(guī)定丟棄（dropping）根根據(jù)特定定規(guī)則丟丟棄分組組打標(biāo)記（（marking）設(shè)設(shè)置報文文的DS域（或或IP優(yōu)優(yōu)先級））流量監(jiān)管管示例沒有流量量監(jiān)管有流量監(jiān)監(jiān)管bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit流量整形形隊列流分類令牌桶256Kbps128KbpsFR128KbpsGTS(GenericTrafficShaping):解解決鏈鏈路兩邊邊的接口口速率不不匹配對報文的的流量進進行限制制,對超超出流量量約定的的報文進進行緩沖沖流量整形形可能會會增加延延遲令牌流量整形形示例沒有流量量整形使用流量量整形bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit物理接口口總速率率限制LR(LineRate):在在一一個物理理接口上上，限制制接口發(fā)發(fā)送報文文（包括括緊急報報文）的的總速率率LR采用用了令牌牌桶進行行流量控控制,所所有經(jīng)經(jīng)由接口口發(fā)送的的報文首首先要經(jīng)經(jīng)過LR的令牌牌桶進行行處理利用QoS豐富富的隊列列來緩存存報文流分類令牌桶256Kbps128KbpsQoS隊隊列擁塞管理理網(wǎng)絡(luò)擁塞塞時，保保證不同同優(yōu)先級級的報文文得到不不同的QoS待待遇，包包括時延延、帶寬寬等。將不同優(yōu)優(yōu)先級的的報文入入不同的的隊列，，不同隊隊列將得得到不同同的調(diào)度度優(yōu)先級級、概率率或帶寬寬保證算法：FIFO（FirstInFirstOut））PQ（PriorityQueue））CQ（CustomQueue）WFQ（（WeightedFairQueuing））輸出隊列流分類先進先出出隊列FIFO(FirstInFirstOut):算算法簡單單，轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)的速度度快所有報文文統(tǒng)一對對待，先先進先出出，沒有有任何區(qū)區(qū)別分Internet的的默認服服務(wù)模式式－Best-Effort采用的的隊列策策略轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)據(jù)包優(yōu)先隊列列PQ(Priorityqueuing):優(yōu)先先隊列，，可以保保障高優(yōu)優(yōu)先級隊隊列的服服務(wù)質(zhì)量量PQ分為為四個隊隊列：High，Medium，Normal，Low較高的優(yōu)優(yōu)先級的的隊列優(yōu)優(yōu)先調(diào)度度drop流分類MediumNormalHighLow定制隊列列CQ(Customqueuing):定定制隊列列，用戶戶可配置置隊列占占用的帶帶寬比例例關(guān)系CQ共分分為17個隊列列:0號隊隊列為系系統(tǒng)隊列列，優(yōu)先先調(diào)度;1-16為為用戶隊隊列，輪輪詢調(diào)度度各隊列在在統(tǒng)計規(guī)規(guī)率上滿滿足用戶戶配置的的帶寬比比例drop流分類…Queue0Queue1Queue2Queue16…加權(quán)公平平隊列WFQ(Weightedfairqueuing):加權(quán)權(quán)公平隊隊列，保保證相同同優(yōu)先級級業(yè)務(wù)間間公平，，不同優(yōu)優(yōu)先級業(yè)業(yè)務(wù)間加加權(quán)最大隊列列數(shù)目可可配置(2-256)權(quán)值依賴賴于IP報文頭頭中攜帶帶的IP優(yōu)先級級drop流分類…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096擁塞避免免傳統(tǒng)的尾尾丟包在在網(wǎng)絡(luò)發(fā)發(fā)生擁塞塞時對報報文全部部丟棄，，并不加加以區(qū)分分TCP慢慢啟動導(dǎo)導(dǎo)致全局局同步化化進行擁塞塞避免，，在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)沒有發(fā)發(fā)生擁塞塞以前根根據(jù)隊列列狀態(tài)進進行有選選擇性的的丟包算法：TD、RED、、WRED時間t帶寬利用率擁塞避免免WRED(WeightedRandomEarlyDetection):加加權(quán)隨隨機早期期檢測采用隨機機丟棄的的策略，，避免了了尾部丟丟棄的方方式而引引起TCP全局局同步根據(jù)當(dāng)前前隊列的的深度來來預(yù)測擁擁塞的情情況根據(jù)優(yōu)先先級定義義不同的的丟棄策策略，定定義上限限閾值和和下限閾閾值相同的優(yōu)優(yōu)先級不不同的隊隊列，隊隊列長度度越長丟丟棄概率率越高drop流分類…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096下限閥值值上限閥值值目錄錄QoS基基本概念念QoS的的應(yīng)用PTN產(chǎn)產(chǎn)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設(shè)備備支持的的QoS策略略。DiffServDiffServ作作為一種種實現(xiàn)端端到端的的QoS控制制模型，，具有實實現(xiàn)簡單單，易于于擴展的的特點。。HQoSPTN設(shè)設(shè)備作作為邊緣緣DS節(jié)節(jié)點應(yīng)應(yīng)用時，，支持層層次化的的QoS（HQoS，，HierarchicalQoS）控控制。HQoSPTN設(shè)設(shè)備作作為邊緣緣DS節(jié)節(jié)點提提供了多多層次的的QoS作用用點，實實現(xiàn)了HQoS控制制功能。。與傳統(tǒng)的的QoS相比比，PTN設(shè)設(shè)備提供供的HQoS具具有以以下優(yōu)點點：多級的調(diào)調(diào)度機制制，實現(xiàn)現(xiàn)了基于于端口、、業(yè)務(wù)、、PW或或QinQ的的調(diào)度度，更加加細化了了QoS的控制制粒度。。多級的流流量控制制機制，，實現(xiàn)了了基于端端口、業(yè)業(yè)務(wù)、PW或或QinQ鏈鏈路的流流量控制制，更全全面地控控制業(yè)務(wù)務(wù)的QoS質(zhì)質(zhì)量?？膳渲肳FQ、、WRED策策略，提提高QoS控控制的靈靈活性。。PTN產(chǎn)產(chǎn)品中QoS的的應(yīng)用QoS的的應(yīng)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、、業(yè)務(wù)、、PW、、QinQ等多多種QoS策策略的應(yīng)應(yīng)用。1.Tunnel的QoSPTN設(shè)設(shè)備支支持基于于Tunnel的QoS控控制，，對Tunnel帶帶寬進行行限制。。PTN設(shè)設(shè)備在在網(wǎng)絡(luò)的的入口/出口處處支持PWE3功能，，將不同同的業(yè)務(wù)務(wù)分別適適配到不不同的PW上上，再將將PW承承載到到Tunnel中傳傳送。一一個Tunnel中中可以承承載多條條去往同同一目的的地的PW。PTN設(shè)設(shè)備支支持對Tunnel的的帶寬寬進行控控制。承承載在Tunnel中中的PW總總帶寬不不能超過過該Tunnel允允許的帶帶寬。PTN產(chǎn)品品中QoS的應(yīng)應(yīng)用（（續(xù)））2.QoS策策略略PTN設(shè)設(shè)備支支持配配置QoS策策略包包括:業(yè)務(wù)優(yōu)優(yōu)先級級與PHB轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)類類型的的映射射關(guān)系系端口QoS策策略ATM策