PTN業(yè)務QoS產品介紹

PTN業(yè)務QoS介紹前言QoS〔QualityofService,效勞質量)就是指網絡通信過程中，允許用戶業(yè)務在丟包率、延遲、抖動和帶寬等方面獲得可預期的效勞水平。本課程介紹了QoS的根本技術原理以及是怎么實現(xiàn)的。目錄QoS根本概念QoS的應用QoS的根本概念報文分類和著色網絡擁塞管理網絡擁塞防止流量監(jiān)管和流量整形QoS〔QualityofService〕技術，顧名思義就是對各種效勞提供傳輸質量保證的技術。任何能夠對傳輸質量進行保證的技術我們都可以稱之為QoS技術。QoS旨在針對各種應用的不同需求，為其提供不同的效勞質量，例如：提供專用帶寬、減少報文喪失率、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的缺省效勞模型，主要實現(xiàn)技術是先進先出隊列(FIFO)IntServ模型：業(yè)務通過信令向網絡申請?zhí)囟ǖ腝oS效勞，網絡在流量參數(shù)描述的范圍內，預留資源以承諾滿足該請求DiffServ模型：當網絡出現(xiàn)擁塞時，根據(jù)業(yè)務的不同效勞等級約定，有差異地進行流量控制和轉發(fā)來解決擁塞問題Best-Effort模型Best-Effort是單一的效勞模型，也是最簡單的效勞模型。應用程序可任意發(fā)送任意報文，不需要事先得到批準或通知網絡網絡盡最大可能發(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的缺省效勞模型，主要實現(xiàn)技術是先進先出隊列(FIFO)IntServ模型為應用提供可控制的、端到端的效勞網絡單元支持QoS的控制機制應用程序向網絡申請?zhí)囟ǖ腝oS效勞信令協(xié)議在網絡中部署QoS請求RSVP是主要使用的信令協(xié)議RSVP原理我要預留2Mbps帶寬OK！我要預留2Mbps帶寬我要預留2Mbps帶寬我要預留2Mbps帶寬OK！OK！OK！開始通信RSVP的問題要求端到端所有設備支持這一協(xié)議網絡單元為每個應用保存狀態(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絡中應用DiffServ模型DiffServ域〔又稱DS域〕由一組提供相同效勞策略，實現(xiàn)相同PHB〔Per-HopBehavior〕的網絡節(jié)點〔DS節(jié)點〕組成。DS節(jié)點可分為DS邊緣節(jié)點和DS內部節(jié)點。DS邊緣節(jié)點需要對進入DS域的流量進行分類，對不同類型的業(yè)務流量標記不同的PHB效勞等級。內部DS節(jié)點那么基于PHB效勞等級進行流量控制。QoS的主要技術分類標記技術：DSCP、IP優(yōu)先級、802.1P、EXP擁塞管理機制：FIFO、PQ、WFQ、CBWFQ擁塞防止機制：尾丟棄、RED、WRED擁塞調節(jié)機制：策略、整形、LR報文分類及標記報文分類及標記是QoS執(zhí)行效勞的根底，分為簡單流分類和復雜流分類報文分類使用技術：ACL和IP優(yōu)先級根據(jù)分類結果交給其它模塊處理或打標記〔著色〕供核心網絡分類使用ACL,IP優(yōu)先級流量監(jiān)管drop令牌桶流分類CAR(CommittedAccessRate):約定訪問速率令牌桶算法對流量進行控制整形〔shaping〕使業(yè)務流輸出的速率符合業(yè)務模型的規(guī)定丟棄〔dropping〕根據(jù)特定規(guī)那么丟棄分組打標記〔marking〕設置報文的DS域〔或IP優(yōu)先級〕流量監(jiān)管例如沒有流量監(jiān)管

有流量監(jiān)管bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit流量整形隊列流分類令牌桶256Kbps128KbpsFR128KbpsGTS(GenericTrafficShaping):解決鏈路兩邊的接口速率不匹配對報文的流量進行限制,對超出流量約定的報文進行緩沖流量整形可能會增加延遲令牌流量整形例如沒有流量整形使用流量整形bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit物理接口總速率限制LR(LineRate):在一個物理接口上，限制接口發(fā)送報文〔包括緊急報文〕的總速率LR采用了令牌桶進行流量控制,所有經由接口發(fā)送的報文首先要經過LR的令牌桶進行處理利用QoS豐富的隊列來緩存報文流分類令牌桶256Kbps128KbpsQoS隊列擁塞管理網絡擁塞時，保證不同優(yōu)先級的報文得到不同的QoS待遇，包括時延、帶寬等。將不同優(yōu)先級的報文入不同的隊列，不同隊列將得到不同的調度優(yōu)先級、概率或帶寬保證算法：FIFO〔FirstInFirstOut〕PQ〔PriorityQueue〕CQ〔CustomQueue〕WFQ〔WeightedFairQueuing〕輸出隊列流分類先進先出隊列FIFO(FirstInFirstOut):算法簡單，轉發(fā)的速度快所有報文統(tǒng)一對待，先進先出，沒有任何區(qū)別分Internet的默認效勞模式－Best-Effort采用的隊列策略轉發(fā)數(shù)據(jù)包優(yōu)先隊列PQ(Priorityqueuing):優(yōu)先隊列，可以保障高優(yōu)先級隊列的效勞質量PQ分為四個隊列：High，Medium，Normal，Low較高的優(yōu)先級的隊列優(yōu)先調度drop流分類MediumNormalHighLow定制隊列CQ(Customqueuing):定制隊列，用戶可配置隊列占用的帶寬比例關系CQ共分為17個隊列:0號隊列為系統(tǒng)隊列，優(yōu)先調度;1-16為用戶隊列，輪詢調度各隊列在統(tǒng)計規(guī)率上滿足用戶配置的帶寬比例drop流分類…Queue0Queue1Queue2Queue16…加權公平隊列WFQ(Weightedfairqueuing):加權公平隊列，保證相同優(yōu)先級業(yè)務間公平，不同優(yōu)先級業(yè)務間加權最大隊列數(shù)目可配置(2-256)權值依賴于IP報文頭中攜帶的IP優(yōu)先級drop流分類…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096擁塞防止傳統(tǒng)的尾丟包在網絡發(fā)生擁塞時對報文全部丟棄，并不加以區(qū)分TCP慢啟動導致全局同步化進行擁塞防止，在網絡沒有發(fā)生擁塞以前根據(jù)隊列狀態(tài)進行有選擇性的丟包算法：TD、RED、WRED時間t帶寬利用率擁塞防止WRED(WeightedRandomEarlyDetection):加權隨機早期檢測采用隨機丟棄的策略，防止了尾部丟棄的方式而引起TCP全局同步根據(jù)當前隊列的深度來預測擁塞的情況根據(jù)優(yōu)先級定義不同的丟棄策略，定義上限閾值和下限閾值相同的優(yōu)先級不同的隊列，隊列長度越長丟棄概率越高drop流分類…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096下限閥值上限閥值目錄QoS根本概念QoS的應用PTN產品中QoS的根本概念在配置PTN的QoS策略之前，需要掌握QoS的根本概念以及PTN設備支持的QoS策略。DiffServDiffServ作為一種實現(xiàn)端到端的QoS控制模型，具有實現(xiàn)簡單，易于擴展的特點。HQoSPTN設備作為邊緣DS節(jié)點應用時，支持層次化的QoS〔HQoS，HierarchicalQoS〕控制。HQoSPTN設備作為邊緣DS節(jié)點提供了多層次的QoS作用點，實現(xiàn)了HQoS控制功能。與傳統(tǒng)的QoS相比，PTN設備提供的HQoS具有以下優(yōu)點：多級的調度機制，實現(xiàn)了基于端口、業(yè)務、PW或QinQ的調度，更加細化了QoS的控制粒度。多級的流量控制機制，實現(xiàn)了基于端口、業(yè)務、PW或QinQ鏈路的流量控制，更全面地控制業(yè)務的QoS質量?？膳渲肳FQ、WRED策略，提高QoS控制的靈活性。PTN產品中QoS的應用QoS的應用包括QoS配置流程、基于Tunnel的QoS控制，基于端口、業(yè)務、PW、QinQ等多種QoS策略的應用。1.Tunnel的QoS

PTN設備支持基于Tunnel的QoS控制，對Tunnel帶寬進行限制。PTN設備在網絡的入口/出口處支持PWE3功能，將不同的業(yè)務分別適配到不同的PW上，再將PW承載到Tunnel中傳送。一個Tunnel中可以承載多條去往同一目的地的PW。PTN設備支持對Tunnel的帶寬進行控制。承載在Tunnel中的PW總帶寬不能超過該Tunnel允許的帶寬。PTN產品中QoS的應用〔續(xù)〕2.QoS策略PTN設備支持配置QoS策略包括:業(yè)務優(yōu)先級與PHB轉發(fā)