QoS-之-區(qū)分服務(wù)-浩慶波

QoS之區(qū)分效勞山東農(nóng)業(yè)大學(xué)ShandongAgricultureUniversity信息科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)生：浩慶波指導(dǎo)教師：張亮2014/1/2一、QoS概述

二、IP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型

三、實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)ShandongAgricultureUniversityQoS概述1.1QoS的業(yè)務(wù)需求傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)主要承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，采用盡力傳送〔BestEffort〕的方式，效勞質(zhì)量顯得無關(guān)緊要。當(dāng)前的IP網(wǎng)絡(luò)隨著IP技術(shù)的飛速開展，以及各種新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，如實時的IP語音、電視會議、視頻點播等。IP網(wǎng)絡(luò)必須為其所承載的每一類業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的效勞質(zhì)量QoS(QualityofService)。QoS概述1.1QoS的業(yè)務(wù)需求IP網(wǎng)絡(luò)存在的問題網(wǎng)絡(luò)帶寬(Bandwidth〕網(wǎng)絡(luò)延遲(Delay)抖動(Jitter)網(wǎng)絡(luò)丟包(PacketLoss)QoS概述網(wǎng)絡(luò)帶寬(Bandwidth〕RTCBWmax=min(100M,2M,10M,1000M)=2M1000M網(wǎng)絡(luò)帶寬用于衡量網(wǎng)絡(luò)的吞吐能力，單位為bps。網(wǎng)絡(luò)帶寬的最大值為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上最小鏈路的帶寬值。如果網(wǎng)絡(luò)上存在多個數(shù)據(jù)流，它們將互相競爭帶寬。網(wǎng)絡(luò)帶寬取決于物理鏈路的速率，通過QoS技術(shù)可以提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用效率。RTAPC1RTBPC22M數(shù)據(jù)流10M100M1.1QoS的業(yè)務(wù)需求QoS概述網(wǎng)絡(luò)延遲(Delay)PC2Delay=(T1+P1+S1)+(T2+P2+S2)+(T3+P3+S3)網(wǎng)絡(luò)延遲用于衡量網(wǎng)絡(luò)傳輸時間長短，單位為ms。單個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的延遲包括傳輸延遲、調(diào)度延遲、串行延遲。網(wǎng)絡(luò)延遲為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備延遲的總和。實時應(yīng)用比較關(guān)注延遲大小，如語音、視頻等應(yīng)用。RTAPC1RTBRTC傳輸延遲T1調(diào)度延遲P1串行延遲S1傳輸延遲T2調(diào)度延遲P2串行延遲S2傳輸延遲T3調(diào)度延遲P3串行延遲S3數(shù)據(jù)流1.1QoS的業(yè)務(wù)需求QoS概述抖動(Jitter)Jitter=abs(T1-T2)抖動用于衡量網(wǎng)絡(luò)延遲的穩(wěn)定性，單位為ms。同一個數(shù)據(jù)流的不同數(shù)據(jù)包，在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)歷的延遲可能不同，從而產(chǎn)生抖動。抖動對實時應(yīng)用的影響較大〔如語音、視頻等應(yīng)用〕，會造成失真。數(shù)據(jù)包一RTAPC1RTBRTCPC2數(shù)據(jù)包二時延T1時延T212121.1QoS的業(yè)務(wù)需求QoS概述網(wǎng)絡(luò)丟包(PacketLoss)網(wǎng)絡(luò)丟包用于衡量網(wǎng)絡(luò)的可靠性，單位為pps或者百分比。網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞的情況下，由于所有隊列被占滿，必然導(dǎo)致局部數(shù)據(jù)包被丟棄。通過擁塞管理技術(shù)可以實現(xiàn)區(qū)分式效勞，保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)流優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)。通過早期丟棄技術(shù)可以平滑網(wǎng)絡(luò)流量，防止網(wǎng)絡(luò)流量的全局同步問題。4100M10M4FIFOQueueDropQueueLength=31231.1QoS的業(yè)務(wù)需求QoS概述為什么這些參數(shù)無法得到滿足呢？資源相對缺乏，擁塞傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所面臨的效勞質(zhì)量問題，主要是由網(wǎng)絡(luò)擁塞引起的。所謂擁塞，是指由于供給資源的相對缺乏而造成效勞速率下降〔引入了額外的延遲〕的一種現(xiàn)象。Qos也就是如何事先防止擁塞〔擁塞防止流量監(jiān)管〕，在擁塞發(fā)生時如何減少損失〔擁塞管理〕為了實施QoS，人們提出了一些解決方案，包括IntServ模型和DiffServ模型1.1QoS的業(yè)務(wù)需求QoS概述1.2IntServ模型和DiffServ模型QoS的實現(xiàn)模型主要有IntServ〔IntegratedService，集成效勞〕和DiffServ〔DifferentiatedService，區(qū)分效勞〕。IntServ模型是端到端的基于流的QoS技術(shù)，它通過信令向網(wǎng)絡(luò)申請?zhí)囟ǖ腝oS效勞，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模型是一種基于類的QoS技術(shù)，它在網(wǎng)絡(luò)邊界將數(shù)據(jù)流按QoS要求進(jìn)行簡單分類，并根據(jù)業(yè)務(wù)的不同效勞等級約定，有差異地進(jìn)行流量控制和轉(zhuǎn)發(fā)來解決擁塞問題。IP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型2.1DiffServ網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了DiffServ功能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點稱為DS節(jié)點。DS域(DSDomain)由一組采用相同的效勞提供策略和實現(xiàn)了相同PHB(Per-HopBehavior)集合的相連DS節(jié)點組成。IP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型DS節(jié)點可分為：DS邊界節(jié)點和DS內(nèi)部節(jié)點。前者將DS域和非DS域連接在一起；后者僅僅在同一個DS域中連接DS邊界節(jié)點和其他內(nèi)部節(jié)點。DS邊界節(jié)點需根據(jù)域間制定的流量控制協(xié)定TCA(TrafficConditioningAgreement)進(jìn)行流量控制并設(shè)置報文的DSCP(DifferentiatedServicesCodePoint)值。DS內(nèi)部節(jié)點僅需基于DSCP值進(jìn)行簡單的流分類以及對相應(yīng)的流實施流量控制。2.1DiffServ網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)IP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型2.2

DiffServ模型體系結(jié)構(gòu)QoSDiffServ模型中定義的行為有兩大類〔1〕TCB：trafficclassificationandconditioning，流量的區(qū)分和調(diào)節(jié) ①classification分類 ②marking標(biāo)記，標(biāo)記優(yōu)先級 ③policing監(jiān)管〔2〕PHB：per-hopbehavior，逐跳行為 ④queuing排隊，擁塞管理的方式，出口排隊 ⑤dropping丟包，有選擇的丟棄數(shù)據(jù)包IP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型內(nèi)部節(jié)點邊界節(jié)點DiffServ網(wǎng)絡(luò)用戶網(wǎng)絡(luò)DiffServ網(wǎng)絡(luò)流量控制SLA/TCA邊界節(jié)點邊界節(jié)點內(nèi)部節(jié)點邊界節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行業(yè)務(wù)分類和流量調(diào)整。-流分類-流量監(jiān)管與整形

.監(jiān)管CAR

.整形GTS-擁塞管理避免.隊列.丟包不同DS區(qū)域可有不同的PHB，以實現(xiàn)不同的服務(wù)提供策略，它們之間通過SLA與TCA協(xié)調(diào)提供跨區(qū)域服務(wù)：.SLA：服務(wù)等級協(xié)定，關(guān)于業(yè)務(wù)流在網(wǎng)絡(luò)中傳遞時所應(yīng)當(dāng)獲得的待遇。.TCA：流量調(diào)整協(xié)定，關(guān)于業(yè)務(wù)分類準(zhǔn)則、業(yè)務(wù)模型及相應(yīng)處理的協(xié)定。用戶網(wǎng)絡(luò)DS區(qū)域的服務(wù)提供策略由PHB決定。DS節(jié)點根據(jù)PHB屬性轉(zhuǎn)發(fā)。IP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型2.3DSfield和DScodepoint效勞：占8位，用來獲得更好的效勞。這個字段在舊標(biāo)準(zhǔn)中叫做效勞類型，但實際上一直沒有被使用過。1998年IETF把這個字段改名為區(qū)分效勞DS(DifferentiatedServices)。只有在使用區(qū)分效勞時，這個字段才起作用。IP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型在RFC791、RFC134和RFC1349中定義了IPv4報文頭的ToS(TypeofService)字段，ToS字段包含3bits的優(yōu)先級(Precedence)、Dbit、Tbit、Rbit和Cbit，ToS字段的最高位bit必須為0。Dbit代表延遲〔Delay〕，Tbit代表吞吐量(Throughput)，Rbit代表可靠性(Reliability)，Cbit代表花費(Cost)。在實施QoS時，路由器會檢查報文的優(yōu)先級。其余的比特位未被充分利用。在RFC2474中對IPv4報文頭的ToS字段進(jìn)行了重新定義，稱為DS(DifferentiatedServices)字段。DS字段的低6位(0～5位)用作區(qū)分效勞代碼點DSCP(DSCodePoint)，高2位(6、7位)是保存位。DS字段的低3位(0～2位)是類選擇代碼點CSCP(ClassSelectorCodePoint)，它表示了一類DSCP。DS節(jié)點根據(jù)DSCP的值選擇相應(yīng)的PHB。2.3DSfield和DScodepointIP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型編碼池編碼空間用途1xxxxx0StandardsAction（標(biāo)準(zhǔn)操作）2xxxx11EXP/LU（試驗/局部使用）3xxxx01EXP/LU（也可用作以后標(biāo)準(zhǔn)操作的擴(kuò)展空間)DSCP的64個代碼點空間被劃分為如下表所示的三個池。2.3DSfield和DScodepointIP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型2.4標(biāo)準(zhǔn)的PHBPHB是DS節(jié)點作用于數(shù)據(jù)流的行為。網(wǎng)絡(luò)管理員可以配置DSCP到PHB的映射關(guān)系。如果DS節(jié)點接收到一個報文，檢查其DSCP，發(fā)現(xiàn)未定義到PHB的映射，那么DS節(jié)點將選擇采用缺省PHB(即Best-Effort，DSCP=000000)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)處理。每個DS節(jié)點必須支持該缺省PHB。目前，IETF定義了三種標(biāo)準(zhǔn)的PHB：加速轉(zhuǎn)發(fā)EF(ExpeditedForwarding)、確保轉(zhuǎn)發(fā)AF(AssuredForwarding)和盡力而為BE(Best-Effort)，BE是缺省的PHB。IP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型2.4.1EFPHB加速轉(zhuǎn)發(fā)被定義為這樣的一種轉(zhuǎn)發(fā)處理：從任何DS節(jié)點發(fā)出的信息流速率在任何情況下必須獲得等于或大于設(shè)定的速率。EFPHB在DS域內(nèi)不能被重新標(biāo)記。僅允許在邊界節(jié)點重新標(biāo)記EFPHB，并且要求新的DSCP滿足EFPHB的特性。定義EFPHB的目標(biāo)是在DS域內(nèi)模擬一種虛擬租用線〔VirtualLeasedLine〕的轉(zhuǎn)發(fā)效果，提供一種低丟包率、低延遲、高帶寬的轉(zhuǎn)發(fā)效勞。2.4標(biāo)準(zhǔn)的PHBIP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型2.4.2AFPHB確保轉(zhuǎn)發(fā)當(dāng)前定義了四類AF，即AF1、AF2、AF3、AF4。每一類AF業(yè)務(wù)的分組又可以細(xì)分為三種不同的丟棄優(yōu)先級。AF編碼點AFij表示AF類為i〔1<=i<=4〕，丟棄優(yōu)先級為j〔1<=j<=3〕。運營商在提供AF效勞時，為每類AF分配不同的帶寬資源。對AFPHB的一個特別要求是：流量控制不能改變同一信息流中分組的順序。比方，某一業(yè)務(wù)流中的不同分組歸屬同一AF類，但在流量監(jiān)管時被標(biāo)記了的不同的丟棄優(yōu)先級，此時，雖然不同分組的丟包概率不同，但是他們之間的相互順序不能改變。這種機(jī)制特別適合于多媒體業(yè)務(wù)的傳輸。2.4標(biāo)準(zhǔn)的PHBIP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型2.4.3BEPHB即傳統(tǒng)的IP分組投遞效勞，只關(guān)注可達(dá)性，其他方面不做任何要求。任何路由器必須支持BEPHB2.4標(biāo)準(zhǔn)的PHBIP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型2.5推薦的DSCP不同的DS域可以有自定義的DSCP到PHB的映射。RFC2474為BE、EF、AFij以及類選擇代碼點CSCP〔ClassSelectorCodepoints〕推薦了編碼值。CSCP是為兼容IPv4的優(yōu)先級模型而設(shè)的。BE：DSCP=000000EF：DSCP=101110AFij編碼點：AF編碼低丟棄優(yōu)先級j=1中等丟棄優(yōu)先級j=2高丟棄優(yōu)先級j=3AF(i=4)100010100100100110AF(i=3)011010011100011110AF(i=2)010010010100010110AF(i=1)001010001100001110IP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型AF編碼低丟棄優(yōu)先級j=1中等丟棄優(yōu)先級j=2高丟棄優(yōu)先級j=3AF(i=4)100010100100100110AF(i=3)011010011100011110AF(i=2)010010010100010110AF(i=1)001010001100001110屬于同一類AF

的分組前三位相同，具體來講，AF1j的前三位是001，AF2j

的前三位是010，AF3j

的前三位是011，AF4j的前三位是100。第3、4

位用來表示丟棄優(yōu)先級，有三個有效值，分別為01、10、11，數(shù)值越大，丟棄優(yōu)先級越高。在實施流量監(jiān)管時，如果j=1，報文顏色被標(biāo)記為綠色，如果j=2，報文顏色被標(biāo)記為黃色，如果j=3，報文顏色被標(biāo)記為紅色。2.5推薦的DSCPIP網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ模型在制定Diff-Serv標(biāo)準(zhǔn)時，考慮要向后與IPv4報文頭的優(yōu)先級〔Precedence〕域兼容，DSCP=xxx000被用作類選擇代碼點CSCP，其遵循Codepoint值越高，PHB轉(zhuǎn)發(fā)時延越小。IPv4中優(yōu)先級與CSCP有一定的對應(yīng)關(guān)系。在NE80的實現(xiàn)中，IPv4中優(yōu)先級與CSCP的缺省對應(yīng)關(guān)系如下表所示。2.5推薦的DSCP實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.1流分類在采用Diff-Serv模型實施QoS時，需要路由器識別各種流，因此需要對報文進(jìn)行流分類。有兩種流分類的方法，即復(fù)雜流分類和簡單流分類。復(fù)雜流分類是根據(jù)報文的協(xié)議類型、源IP地址、源端口號、目的IP地址、目的端口號、分片報文的類型、源MAC地址以及時間段對報文進(jìn)行分類。通常，在Diff-Serv域的邊界路由器上需要進(jìn)行復(fù)雜流分類。簡單流分類是根據(jù)報文所攜帶的IPPrecedence、DSCP、MPLSEXP、802.1P優(yōu)先級識別出各種報文流。屬于同一流分類的報文集合稱為BA〔BehaviorAggregate〕。通常，在Diff-Serv域的核心路由器上僅需進(jìn)行簡單流分類。3.1流分類報文分類是將依據(jù)IPv4報文頭的ToS字段〔TypeofService〕將報文分成多個優(yōu)先級或多個效勞種類。用戶可以將報文最多分成六類〔另外兩個值保存為其它用途〕。對報文分類后，就可以實現(xiàn)將QoS應(yīng)用到不同分類上。分類實例所有接口收到的報文置為最高優(yōu)先級所有FTP流量都分類成低優(yōu)先級從特定IP地址發(fā)出的視頻流量被分類為中等優(yōu)先級別流向特定目的地址的流量被分類為高優(yōu)先級實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.2流量監(jiān)管與整形流量調(diào)節(jié)器(流量監(jiān)管)流量調(diào)節(jié)器是網(wǎng)絡(luò)邊界所需的各種QoS功能，用于對用戶的流量進(jìn)行分類，并控制接入網(wǎng)絡(luò)的用戶流量與協(xié)定相符，同時設(shè)置DSCP流量調(diào)節(jié)器的功能包括分類、測量、標(biāo)記、丟棄和整形等，提供了三個特性完成上述功能：CAR，承諾的接入速率，對用戶流量進(jìn)行監(jiān)管GTS，通用流量整形，對用戶流量進(jìn)行整形實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.2.1CAR-流量監(jiān)管分類器標(biāo)記器測量單元IP&MPLS報文丟棄發(fā)送令牌桶令牌桶......CAR〔CommittedAccessRate〕：約定訪問速率分類器前提：流分類，流被識別出來。根據(jù)報文的輸入接口、源或目的MAC地址、滿足ACL情況、IPPrecedence、DSCP、EXP、RTP報文的UDP端口號等規(guī)那么對報文進(jìn)行分類。一般發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)邊緣。測量單元：利用令牌桶算法對每一類的報文到達(dá)速率進(jìn)行度量，滿足約定將包文進(jìn)行整形，使業(yè)務(wù)流輸出的速率符合業(yè)務(wù)模型的規(guī)定，不滿足約定將報文丟棄標(biāo)記器：根據(jù)測量的結(jié)果設(shè)置IPPrecedence、DSCP或EXP值采用令牌桶算法實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)分類器標(biāo)記器測量單元IP&MPLS報文丟棄發(fā)送令牌桶令牌桶......對于不同的流采取不同的動作：直接轉(zhuǎn)發(fā)——對評估為“符合”流量規(guī)定的報文繼續(xù)正常轉(zhuǎn)發(fā)。直接丟棄——丟棄“不符合”流量規(guī)定的報文。修改報文優(yōu)先級后再轉(zhuǎn)發(fā)——對評估結(jié)果為“局部符合”的報文，將之標(biāo)記為更低優(yōu)先級別的流后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。進(jìn)入下一級的監(jiān)管——流量監(jiān)管可以逐級堆疊，每級關(guān)注和監(jiān)管更具體的目標(biāo)。實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.2.1CAR-流量監(jiān)管3.2.2GTS-流量整形分類器IP&MPLS報文發(fā)送測量單元令牌桶令牌桶............隊列GTS〔GenericTrafficShaping〕：解決鏈路兩邊的接口速率不匹配分類器，根據(jù)報文的輸入接口、源或目的MAC地址、滿足ACL情況、IPPrecedence、DSCP、EXP、RTP報文的UDP端口號等規(guī)那么對報文進(jìn)行分類測量單元，利用令牌桶算法對每一類的報文進(jìn)行度量，滿足約定直接發(fā)送；不滿足約定，入隊緩存可采用多種隊列技術(shù)來緩存報文，如PQ、WFQ、CBWFQ等流量整形可能會增加延遲實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.3srTCM與trTCM算法RFC2697建議的srTCM〔ASingleRateThreeColorMarker〕算法和RFC2698建議的trTCM〔ATwoRateThreeColorMarker〕算法用于對流量進(jìn)行測評，根據(jù)評估結(jié)果可以為報文標(biāo)記三種顏色：綠色、黃色和紅色。對于AF業(yè)務(wù)的報文，可根據(jù)評估結(jié)果按照報文的顏色，將報文重新標(biāo)記為不同的丟棄優(yōu)先級。srTCM與trTCM算法均采用兩個令牌桶對到達(dá)的報文進(jìn)行評估。它們允許流量在某種級別上突發(fā)，但各自關(guān)注的重點不同。srTCM更關(guān)注報文尺寸的突發(fā)，trTCM那么關(guān)注速率上的突發(fā)。srTCM與trTCM算法有兩種工作模式，色盲模式〔Color-Blind〕與非色盲模式〔Color-Aware〕，其中色盲模式是較常用的。實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.3.1srTCM算法srTCM算法采用兩個令牌桶對流量進(jìn)行評估，這兩個令牌桶投放令牌的速率均為CIR〔CommittedInformationRate〕，兩個令牌桶的大小分別為CBS〔CommittedBurstSize〕和EBS〔ExcessBurstSize〕。為方便起見，將兩個令牌桶分別稱為C桶和E桶。用Tc和Te表示桶中的令牌數(shù)量，Tc和Te初始化時分別等于CBS和EBS。CBS比EBS要小。Tc和Te在每秒鐘內(nèi)更新CIR次，每次更新時遵循以下規(guī)那么： 如果Tc<CBS，那么Tc增加1，否那么 如果Te<EBS，那么Te增加1，否那么 Tc和Te都不增加實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)色盲模式下，在對到達(dá)報文〔假設(shè)報文大小為B〕進(jìn)行評估時，遵循以下規(guī)那么： 如果Tc-B>=0，那么報文被標(biāo)記為綠色，且Tc降低B，否那么 如果Te-B>=0，那么報文被標(biāo)記為黃色，且Te降低B，否那么 報文被標(biāo)記為紅色且Tc和Te都不降低。非色盲模式下，在對到達(dá)報文〔假設(shè)報文大小為B〕進(jìn)行評估時，遵循以下規(guī)那么： 如果報文已被標(biāo)記為綠色且Tc-B>=0，那么報文被標(biāo)記為綠色，且Tc降低B，否那么 如果報文已被標(biāo)記為綠色或黃色且Te-B>=0，那么報文被標(biāo)記為黃色，且Te降低B，否那么 報文被標(biāo)記為紅色且Tc和Te都不降低。實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.3.1srTCM算法3.3.2trTCM算法trTCM算法中兩個令牌桶的填充令牌的速率不同，分別為承諾的平均速率CIR〔CommittedInformationRate〕和峰值速率PIR〔PeakInformationRate〕。為方便將這兩個令牌桶稱為C桶和P桶，這兩個桶的尺寸分別為承諾突發(fā)尺寸CBS〔CommittedBurstSize〕和峰值突發(fā)尺寸PBS〔PeakBurstSize〕。用Tc和Tp表示桶中的令牌數(shù)量，Tc和Tp初始化等于CBS和PBS。Tc和Tp在每秒鐘內(nèi)分別更新CIR和PIR次，每次更新增加一個令牌〔除非桶滿〕。實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)在色盲模式下，在對到達(dá)報文〔假設(shè)報文大小為B〕進(jìn)行評估時，遵循以下規(guī)那么： 如果Tp-B<0，那么報文被標(biāo)記為紅色，否那么 如果Tc-B<0，那么報文被標(biāo)記為黃色，且Tp降低B，否那么 報文被標(biāo)記為綠色且Tc和Tp都降低B。在非色盲模式下，在對到達(dá)報文〔假設(shè)報文大小為B〕進(jìn)行評估時，遵循以下規(guī)那么： 如果報文已被標(biāo)記為紅色或者Tp-B<0，那么報文被標(biāo)記為紅色，否那么 如果報文已被標(biāo)記為黃色或者Tc-B<0，那么報文被標(biāo)記為黃色，且Tp降低B，否那么 報文被標(biāo)記為綠色且Tc和Tp都降低B。實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.3.2trTCM算法3.4擁塞管理及防止擁塞管理與隊列調(diào)度目的：網(wǎng)絡(luò)擁塞時，保證不同優(yōu)先級的報文得到不同的QoS待遇。方式：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(diào)度優(yōu)先級、概率或帶寬保證。算法FIFO〔FirstInFirstOut〕先入先出隊列PQ〔PriorityQueue〕優(yōu)先權(quán)隊列CQ〔CustomQueue〕定制隊列WFQ〔WeightedFairQueuing〕加權(quán)公平隊列CBWFQ〔ClassBasedWeightedFairQueuing〕基于分類的加權(quán)公平隊列)LD輸出隊列優(yōu)先隊列金牌服務(wù)銀牌服務(wù)銅牌服務(wù)LU流分類實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)FIFO(FirstInFirstOut)先進(jìn)先出隊列，報文入隊的順序和報文出隊的順序相同，算法簡單，轉(zhuǎn)發(fā)的速度快丟包策略可采用尾丟棄、RED和WRED〔基于IPPre或EXP〕所有報文被等同處理，簡單、高效，沒有任何附加開銷Internet的默認(rèn)效勞模式－Best-Effort采用的隊列策略無QOSFIFO——先進(jìn)先出隊列丟包策略丟棄發(fā)送入隊出隊調(diào)度IP&MPLS報文實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.4擁塞管理及防止優(yōu)先隊列，分為4個隊列，分別為high、middle、normal和bottom根據(jù)報文的輸入接口、滿足ACL情況、IPPrecedence、DSCP、EXP、Label等規(guī)那么對報文進(jìn)行分類，進(jìn)相應(yīng)隊列PQ中每一個隊列的丟包策略可采用尾丟棄、RED和WRED為不同的業(yè)務(wù)定義不同的調(diào)度策略，由于涉及到復(fù)雜的流分類，系統(tǒng)資源存在一定的開銷數(shù)據(jù)包先按配置要求分類再按隊列優(yōu)先級發(fā)送PQ——優(yōu)先隊列丟包發(fā)送入隊出隊調(diào)度丟包丟包丟包分類器IP&MPLS報文highmiddlenormalbottom實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.4擁塞管理及防止CQ——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(guān)系。CQ共分為17個隊列。根據(jù)報文的輸入接口、滿足ACL情況、IPPrecedence、DSCP、EXP、Label等規(guī)那么對報文進(jìn)行分類，進(jìn)相應(yīng)隊列。CQ中每一個隊列的丟包策略可采用尾丟棄、RED和WRED?？蔀椴煌臉I(yè)務(wù)定義不同的調(diào)度策略，系統(tǒng)資源存在一定的開銷數(shù)據(jù)包先用戶定義分類再按優(yōu)先隊列等待發(fā)送丟包.入隊出隊調(diào)度丟包丟包分類器IP&MPLS報文1216.....發(fā)送實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.4擁塞管理及防止WFQ(Weightedfairqueuing)：公平隊列，根據(jù)源和目的IP地址、TCP或UDP的源和目的端口號、Label進(jìn)行HASH，不同的數(shù)據(jù)流分入不同的隊列，自動完成。所有隊列的丟包策略可同時采用尾丟棄、RED和WRED〔基于IPPre或EXP〕，權(quán)值依賴于IP報文頭中攜帶的IP優(yōu)先級簡單、高效，沒有任何附加開銷數(shù)據(jù)包按流分類再按隊列優(yōu)先級等待發(fā)送優(yōu)先級數(shù)值越小，所得帶寬越少，反之，數(shù)值越大，帶寬越多。WFQ——公平隊列丟包.入隊出隊調(diào)度丟包丟包HASHIP&MPLS

報文122^N.....發(fā)送實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.4擁塞管理及防止在擁塞發(fā)生和擁塞加劇時，通過采用特定的隊列調(diào)度和分組丟棄策略，為屬于不同轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)類別的流量〔EF、AF等流量〕權(quán)衡資源的分配。常用的分組丟棄策略有尾丟棄(TailDrop)隨機(jī)早期檢測RED(RandomEarlyDetection)加權(quán)隨機(jī)早期檢測WRED(WeightedRandomEarlyDetection)。實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.4擁塞管理及防止尾丟棄:taildrop當(dāng)隊列滿時，丟棄所有到達(dá)的報文在隊列丟包期間，來自于大量TCP連接的報文都將被丟棄，TCP的重傳機(jī)制將導(dǎo)致新的一輪的擁塞，這種現(xiàn)象稱為“全局同步”全局同步現(xiàn)象將嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的性能及效勞質(zhì)量尾丟棄隊列尾丟棄丟棄發(fā)送入隊出隊調(diào)度隊列是否滿IP&MPLS報文實現(xiàn)DiffServ的相關(guān)技術(shù)3.4擁塞管理及防止當(dāng)平均隊列長度為l-min時開始隨機(jī)丟包，平均隊列越長，丟包概率越大，當(dāng)平均隊列長度等于l-max時，丟棄所有到達(dá)的報文由于隊列長度可能瞬間變化很大，因此需要對隊列長度進(jìn)行低通濾波，得出平均隊列長度RED可以很好地解決全局同步問題RED——隨機(jī)早期檢測隊列尾丟棄發(fā)送入隊出隊調(diào)度丟包概率平均隊列長度01l-mi