QoS---QoS服务模型、影响网络质量的因素

QoS---QoS服务模型、影响⽹络质量的因素
QoS服务模型
传统的⽹络设备在处理报⽂转发时，会依据先到达的报⽂优先被转发的机制进⾏处理，所以这样就会导致当⽹络发⽣拥塞时，⼀些关键业务的通信质量就得不到保障（如语⾳延迟、视频卡顿、关键业务⽆法通信等），进⽽影响到客户体验
QoS
在带宽有限的情况，根据不同的流量，提供不同的优先服务
⼀.影响通信质量的因素
1.带宽
⽹络的最⼤带宽是由传输路径的最⼩带宽决定的
⽹络带宽不⼀致，出现拥塞点
FIFO队列：先进先出
2.⽹络时延：
发送端到接收端的路径所有时延总和
时延超过50MS，认为⽹络质量不好
处理时延：⽹络设备内部处理等待时延
传输时延：传输介质和传输距离决定
队列时延：⽹络设备内部数据调度的等待时间
串⾏化时延：链路上第⼀个bit⾄发完最后⼀bit所需时间
3.抖动
每个报⽂到达⽬的的时延不同所导致，每个报⽂到达的最⼤时间差
⼀般抖动不超过30MS
例如⼀个时延60ms，⼀个时延30s，那么抖动就是60ms-30ms=30ms
4.丢包
丢包由很多因素导致
处理过程：CPU繁忙导致⽆法处理报⽂
排队过程：在队列时，可能由于队列被装满⽽导致丢包
传输过程：链路的种种原因
丢包率⼀般不能⼤于2%
⼆、服务模型
1.尽⼒⽽为模型（默认）
best-effort
通过增⼤⽹络带宽，硬件性能提升⽹络通信质量
优点：效果显著
缺点：成本代价⼤，存在⼀定的中断业务风险(替换设备) 2.综合服务模型
Integrated Services Model
应⽤程序发送消息前需要先向⽹络设备申请带宽和服务，收到设备同意后，程序才会发出报⽂，通过RSVP协议
保障业务带宽，延时
实现复杂(运⾏RSVP协议)，空闲时独占带宽，使⽤率低
通过RSVP协议，申请预留带宽资源
3.差分服务模型
分类、标记不同流量，定义不同处理动作，进⼊队列中按照调度机制实现差分服务
将⽹络的流量分成多个类，形成多个队列，每个类有不同的优先转发、丢包率，时延等
差分时服务域
针对报⽂进⾏区别服务的区域
DS边界
DS域的⽹络⼊⼝设备节点
负责流量的分类，标记
DS节点
DS域中间设备，出⼝设备
根据报⽂标记将外部优先级(报⽂)映射成本地优先级(设备内部)
是否映射由设备决定，如果设备不信任该流量就不会映射转换其优先级
根据本地优先级将报⽂放⼊不同的缓存队列，利⽤调度技术，使其优先转发
每个DS节点独⽴，对报⽂处理⽅式可以不⼀致灵活性
缺点
需要在每台设备部署，对⼈员技术要求⾼
实现差分服务的关键技术：
报⽂分类和标记（报⽂优先级字段，DSCP)
拥塞管理（队列技术）、拥塞避免（尾丢弃）
流量整形和流量监管（令牌桶）
优点缺点
尽⼒⽽为服
务模型
实现机制简单对不同业务流不能进⾏区分对待
综合服务模
型可提供端到端QoS服务，并保证带宽、延迟
需要跟踪和记录每个数据流的状态，实现较复杂，且扩
展性较差，带宽利⽤率较低
区分服务模
型不需跟踪每个数据流状态，资源占⽤少，扩展性较强；且能实现对
不同业务流提供不同的服务质量
需要在端到端每个节点都进⾏⼿⼯部署，对⼈员能⼒要
求较⾼。