QOS队列汇总
交换机QoS时序及队列
3550交换机QoS时序及队列讨论简介输出时序被用来确保重要的业务不会在端口流量在某些严重超出预定流量时的状况下导致数据丢包。
本文档讨论了Catalyst 3550 交换机有关输出时序的所有技术和算法。
本文档着重于介绍如何配置及验证Catalyst 3550 交换机上的输出时序。
本文档所表述的信息均是通过在特殊的实验室环境下的设备所创建的。
文档中所用到的所有设备都是采用明确的(缺省的)配置命令。
若你是在一个现实的网络环境下工作,在使用一些简写命令时应确保你已经完全理解了该命令的含义。
Cisco Catalyst 3550 交换机QoS 时序及队列交换机3550 交换机有两种不同类型的端口:千兆端口和非千兆端口(10/100M端口)两种端口具有不同的性能,这些性能下面会作简单描述,而且相关的描述会贯穿整篇文档。
两种端口均支持的性能每个3550的端口上都有4个不同的输出队列。
这些队列中的一个可以被配置为优先级队列。
余下的几个端口被配置为非绝对的优先级队列,并使用Weighted Round Robin (WRR)。
所有的端口上,数据包根据各自的服务类别(CoS)被分配为四中可能的类别之一。
千兆端口支持的特性千兆端口还能支持每个队列的管理机制。
每个队列可以使用Weighted Random Early Discard (WRED)或者双线程的tail drop 。
队列大小可调(每个队列均分配相应的缓冲区)。
非千兆端口支持的特性非千兆端口不支持任何队列管理机制,例如WRED或者双线程tail drop10/100M端口支持FIFO 队列。
每个端口队列的大小都不可改变。
但是你可以为每个队列分配最小的保留带宽。
CoS 到队列映射本节讨论3550如何决定将每个数据包放置到队列中去。
数据包队列取决于服务类别(CoS )。
通过使用CoS 到队列的接口映射命令,每个八种可能的Cos数值将被映射到相应的四个队列。
sqmqos列队规则
sqmqos列队规则SQMQOS列队规则是一种用于网络流量管理的算法,它可以帮助网络管理员更好地控制网络中的数据流动。
SQMQOS是“Strict Priority Queueing with Multilevel Queueing and Over-subscription”的缩写,意为“严格优先级队列与多级队列和超额订阅”。
在传统的网络中,数据包是按照先到先服务(FIFO)的原则进行处理的。
这意味着所有的数据包都会按照它们到达的顺序进行处理,而不考虑它们的优先级。
然而,在某些情况下,一些数据包可能具有更高的优先级,需要更快地处理。
这就是SQMQOS列队规则的用武之地。
SQMQOS列队规则将网络流量分为多个队列,并为每个队列分配一个优先级。
每个队列都有自己的缓冲区,用于存储数据包。
当数据包到达时,它们会根据其优先级被放入相应的队列中。
具有更高优先级的数据包将被放入优先级较高的队列中,而具有较低优先级的数据包则被放入优先级较低的队列中。
在SQMQOS列队规则中,每个队列都有自己的服务级别(SLA)。
服务级别定义了每个队列可以使用的带宽和资源。
具有更高优先级的队列将被分配更多的带宽和资源,以确保其数据包能够更快地被处理。
而具有较低优先级的队列则被分配较少的带宽和资源,以保证高优先级队列的数据包能够优先处理。
此外,SQMQOS列队规则还支持超额订阅。
超额订阅是指当网络中的带宽资源不足时,允许某些队列使用超过其分配的带宽。
这意味着具有更高优先级的队列可以使用其他队列未使用的带宽,以确保其数据包能够及时处理。
然而,超额订阅也可能导致较低优先级队列的数据包被延迟处理。
SQMQOS列队规则的应用范围广泛。
它可以用于各种网络环境,包括企业网络、数据中心和云计算环境等。
通过使用SQMQOS列队规则,网络管理员可以更好地管理网络流量,提高网络的性能和可靠性。
总之,SQMQOS列队规则是一种用于网络流量管理的重要算法。
IMQ QOS排队规则描述
IMQ QOS排队规则描述1.总述IMQ(Intermediate queueing device,中介队列设备),这个QOS的排队规则使用了很多方面的知识,如虚拟出net device,使用iptables的知识,运用了netfilter方面的知识。
下面是摘自LARTC文档中的描述。
总体描述:中介队列设备不是一个队列规定,但它的使用与队列规定是紧密相连的。
就Linux而言,队列规定是附带在网卡上的,所有在这个网卡上排队的数据都排进这个队列规定。
根据这个概念,出现了两个局限:1. 只能进行出口整形(虽然也存在入口队列规定,但在上面实现分类的队列规定的可能性非常小)。
2. 一个队列规定只能处理一块网卡的流量,无法设置全局的限速。
IMQ就是用来解决上述两个局限的。
简单地说,你可以往一个队列规定中放任何东西。
被打了特定标记的数据包在netfilter的NF_IP_PRE_ROUTING 和NF_IP_POST_ROUTING两个钩子函数处被拦截,并被送到一个队列规定中,该队列规定附加到一个IMQ设备上。
对数据包打标记要用到iptables的一种处理方法。
这样你就可以对刚刚进入网卡的数据包打上标记进行入口整形,或者把网卡们当成一个个的类来看待而进行全局整形设置。
你还可以做很多事情,比如:把http流量放到一个队列规定中去、把新的连接请求放到一个队列规定中去、⋯⋯使用范例:我们首先想到的是进行入口整形,以便让你自己得到高保证的带宽☺。
就象配置其它网卡一样:tc qdisc add dev imq0 root handle 1: htb default 20tc class add dev imq0 parent 1: classid 1:1 htb rate 2mbit burst 15ktc class add dev imq0 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 1mbittc class add dev imq0 parent 1:1 classid 1:20 htb rate 1mbittc qdisc add dev imq0 parent 1:10 handle 10: pfifotc qdisc add dev imq0 parent 1:20 handle 20: sfqtc filter add dev imq0 parent 10:0 protocol ip prio 1 u32 match \ip dst 10.0.0.230/32 flowid 1:10在这个例子中,使用了u32进行分类。
QoS原理及配置汇总
4
丢包…
?
Internet
我
是
张
三
啊
……
本地这么说 …...
我
是
三
啊
……
对方听到的是 …...
5
延时…
Internet
发送的第一个bit
接收的最后一个bit
A
处理延时
A
网络传输延时
处理延时
时间t
端到端的延时
6
抖动…
Internet
3 3
D3
2 2
D2
1 1
D1
发送
接收
D3=D2=D1
7
带宽限制…
DiffServ网络
内部节点
SLA/TCA
DiffServ网络
内部节点 边界节点 边界节点
在网络边缘进行业 务分类和流量调整。 - 业务分类 . 基于DS域 . 基于其他特征 - 流量调整 . 测量 . 标记 . 丢弃 . 整形
边界节点 边界节点
流量控制
用户网络
用户网络
14
课程内容
QoS 的基本概念 报文的分类和标记 流量监管及整形
HM-045 QoS原理及配 置
ISSUE 5.0
华为3Com培训中心
华为3Com公司版权所有,未经授权不得使用与传播
学习目标
学习完本课程,您应该能够掌握:
QoS 的基本概念
流量监管及流量整形
拥塞管理及拥塞避免
2
课程内容
QoS 的基本概念 报文的分类和标记 流量监管及整形
拥塞管理及避免
QoS调试
DiffServ模型体系结构
不同DS区域可有不同的PHB,以实现不同的服务提供策略,它们之间通过 SLA与TCA协调提供跨区域服务: . SLA:服务等级协定,关于业务流在网络中传递时所应当获得的待遇。 . TCA:流量调整协定,关于业务分类准则、业务模型及相应处理的协定。
层次化QOS(HQOS)
HQoSHQoSHQoS即层次化QoS(Hierarchical Quality of Service),是一种通过多级队列调度机制,解决Diffserv模型下多用户多业务带宽保证的技术。
传统的QoS采用一级调度,单个端口只能区分业务优先级,无法区分用户。
只要属于同一优先级的流量,使用同一个端口队列,不同用户的流量彼此之间竞争同一个队列资源,无法对端口上单个用户的单个流量进行区分服务。
HQoS采用多级调度的方式,可以精细区分不同用户和不同业务的流量,提供区分的带宽管理。
基本调度模型调度模型分为两部分:∙调度器:对多个队列进行调度。
调度器执行某种调度算法,决定各个队列之间报文发送的先后顺序。
调度算法包括按优先级调度SP(Strict Priority),或按权重调度(DRR、WRR、DWRR、WFQ算法的其中一种)。
调度算法详细介绍请参见“队列及拥塞管理”。
调度器就一个动作:选择队列。
队列被调度器选中时,队列最前面的报文被发送。
∙被调度对象:即队列。
报文根据一定的映射关系进入不同的队列。
队列被赋予3种属性:1)根据调度算法,队列被赋予优先级或权重。
2)队列整形速率PIR。
3)报文丢弃策略,包括尾丢弃(Tail-drop)或WRED。
队列有两个动作:1)入队:当系统收到报文时,根据报文丢弃策略决定是否丢弃报文。
如果报文未被丢弃,则报文入队尾。
2)出队:队列被调度器选中时,队列最前面的报文出队。
出队时,先执行队列整形,之后报文被发送。
HQoS层次化调度模型为了实现分层调度,HQoS采用树状结构的层次化调度模型,如图1。
树状结构有三种节点:∙叶子节点:处于最底层,表示一个队列。
叶子节点是被调度对象,而且只能被调度。
∙中间节点:处于中间层,既是调度器又是被调度对象。
当作为被调度对象时,一个中间节点可以看成一个虚队列。
所谓虚队列,是指仅作为调度结构中的一个层次,不是实际占用缓存的队列。
∙根节点:处于最高层,表示最高级别的调度器。
openwrt sqmqos列队规则
openwrt sqmqos列队规则OpenWrt是一个基于Linux的开源路由器操作系统。
它提供了强大的网络管理和配置功能,使用户可以自定义和优化网络设置。
其中之一是SQM(Smart Queue Management)队列管理,它是一种优化网络性能的技术。
SQM队列规则是指根据不同类型的网络流量,为其分配不同的带宽和优先级。
通过使用SQM规则,可以确保网络流量在不同的应用程序之间公平共享带宽,并降低网络延迟和丢包率。
在OpenWrt中,使用SQM队列规则可以实现以下几个方面的优化:1. 带宽控制:通过设置带宽限制,可以确保网络中的流量不会超过设定的上限。
这对于防止某个应用程序占用过多带宽,导致其他应用程序无法正常使用非常有用。
2. 优先级管理:通过设置不同的优先级,可以确保高优先级的流量能够优先传输,从而提高对关键应用程序的响应速度。
例如,可以将VoIP通话的流量设置为高优先级,以确保通话质量不受其他网络流量的影响。
3. 延迟控制:通过限制网络流量的传输延迟,可以减少网络中的延迟,提高网络应用程序的响应速度。
这对于在线游戏和视频流媒体等对延迟要求较高的应用程序非常重要。
在配置OpenWrt的SQM队列规则时,可以根据具体的需求进行调整。
以下是一些常见的配置选项:1. 接口选择:首先需要选择要配置SQM规则的网络接口。
可以是无线接口(如WiFi)或有线接口(如LAN口)。
2. 带宽限制:根据网络的实际带宽情况,设置合适的带宽限制。
这可以根据网络服务提供商(ISP)提供的带宽信息进行配置。
3. 队列类型:OpenWrt提供了多种队列管理算法,如FIFO、FQ_CODEL和CAKE等。
根据需求选择合适的队列类型。
4. 优先级设置:可以根据不同应用程序的重要性和需求,设置不同的优先级。
这样可以确保关键应用程序能够获得更高的带宽和更低的延迟。
5. 上传和下载带宽:可以分别设置上传和下载流量的带宽限制。
我见过的最好的QOS介绍
使用服务类型(ToS)位或不同服务代码点(DSCP)实现的下游服务区分标记-分组标记通常是在网络边界进行的,这样就可以在路径的尽头再应用适当的策略。
较老的服务类型(ToS)字节标记在IP头提供了三个位,即六个可用组合。
较新的DSCP机制在IP头中使用了六个位,可以提供64种不同的标记。
上述两种机制以重叠方式使用这些位,因此网络中既可使用ToS值也可使用DSCP值,但不能同时使用。
服务类型(TO S)字段包括一个3 bit的优先权子字段(现在已被忽略),4 bit的TO S子字段和1 bit未用位但必须置0。
4 bit的TO S分别代表:最小时延、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。
4 bit中只能置其中1 bit。
如果所有4 bit均为0,那么就意味着是一般服务。
RFC 1340 [Reynolds and Postel 1992] 描述了所有的标准应用如何设置这些服务类型。
RFC 1349 [Almquist 1992]对该R F C进行了修正,更为详细地描述了TO S的特性。
队列调度和管理∙PQ:优先级排队法(priority queuing)或许是继F I F O之后最古老的排队机制。
优先级排队法允许管理员按协议或者按使用标准或扩展访问列表对数据流分类,然后数据流在4个队列中的一个中排队。
按优先级从大到小的顺序,队列分为高、中、常规和低。
不符合分类方案的任何数据流都缺省地放在常规队列中。
优先级排队法通过在服务下一个较低优先级队列前清空全部高优先级队列来分配带宽,这个动作保证高优先级队列中的任何数据流对接口有立即访问权,而低优先级队列中的任何数据流必须等待高、中和常规优先级队列中的所有数据流都空。
这样,高优先级数据流以低优先级数据流等待的代价得到对接口的立即访问。
∙CO:自定义排队法(custom queuing)是为了解决优先级排队法的一些缺点而创建的。
特别是,它引入了一种方法,防止低优先级队列饥饿,和通过限制任何一个队列传输的数据流的量来分配带宽。
ROS QOS 数据分类队列(Queue)的理论
所有的数据都要进队列才能对数据进行控制。
如何对数据进行分类,进而进入相应的队列,从而使HTB对其进行有效的控制,已达到流量控制的作用。
稍后,我将首先对分类的方法进行简单的介绍,然后分别通过在RouterOS上设置相应进入队列的方法对以上的理论加以实践。
1、数据分类的方法总的来说,队列就是需要将网络上的流量进行分类,从而让设备对相应的队列进行控制。
主要有以下几种分类的方法:包长的大小、IP地址、目的端口、此外还有P2P,应用层识别等。
下面分别对这几种方法做一些说明:1)包长的大小:所谓的小包优先小包一般是一些控制报文,在上传带宽比较小的时候非常有用,而且包长小的话,同样数目的包比大包要占用的带宽要小很多。
一般来说512byte以下的报文为小包,传导的是网络中的控制信息。
2)IP地址:所谓的VIP优先一般来说,一个网络内部可能有几个特殊的IP地址,可能是企业的高管,也可能是小区中缴费多的用户等等,他们理所应当获取较高的优先权。
3)目的端口:所谓的特殊应用优先在网络环境中,一些通用的服务都有自己固定的端口,比如为大家所熟知HTTP的80端口,pop3的110端口,SMTP的25端口,ftp的21端口,ssh的22端口,telnet的23端口,dns的53端口,ssl的443端口等等。
这就需要看具体的环境中,应用的什么服务比较多了,然后对这些端口进行配置。
4)其他:都是一些非主流的分类的方法了,因为每个厂商都有自己的识别方法,而且识别率都无法达到100%,因此不对这些方法做何评价。
只是对这些技术做一些介绍,典型的有RouterOS的L7识别,Panabit 的应用层识别等等。
2、如何有效的对队列进行管理对队列进行管理的时候主要通过两个方面,一种是对队列的带宽进行管理(即流量监管),另一种是对队列的优先级进行管理(即流量整形)。
对此,我给出以下建议:分类层次应该为包大小——目的端口——IP地址。
下面说说我给出这种建议的依据:1)包长小的包一般在网络中起控制作用,这种包的特点就是实时性要求特别高,占用带宽不高,为了保证上传流量不被过多的占用(有时候FTP上传也是需要占用带宽的),建议其CIR设置在可用上行带宽的一半以下,包长比较大的包可以将其进入一个队列。
openwrt sqmqos列队规则
openwrt sqmqos列队规则(原创实用版)目录1.OpenWrt 简介2.SQM QoS 概述3.OpenWrt 中的 SQM QoS 列队规则4.列队规则的配置方法5.列队规则的实际应用正文【OpenWrt 简介】OpenWrt 是一个针对嵌入式设备的开源 Linux 发行版,主要用于家用路由器、智能家居和其他物联网设备。
OpenWrt 提供了高度可定制的网络操作系统,让用户可以自由地定制和优化网络设置,以获得更好的网络性能和稳定性。
【SQM QoS 概述】SQM(Smart Queue Management)是一种智能队列管理技术,用于提高网络设备的性能和吞吐量。
SQM QoS(服务质量)是一种基于队列的流量控制技术,可以根据不同的流量类型设置不同的优先级和带宽限制,以确保网络中的关键应用能够得到优先处理。
【OpenWrt 中的 SQM QoS 列队规则】在 OpenWrt 系统中,SQM QoS 列队规则是一种重要的流量管理手段。
通过配置不同的列队规则,用户可以控制网络中的流量流向和优先级,以实现对不同应用的服务质量控制。
OpenWrt 中的 SQM QoS 列队规则包括以下几种:1.普通队列:普通队列是默认的队列,用于处理那些没有特殊要求的流量。
所有未被其他队列匹配的流量都将进入普通队列。
2.高优先级队列:高优先级队列用于处理对时延敏感的流量,如实时视频、语音通话等。
这些流量可以在网络中获得更高的优先级和带宽保障。
3.中优先级队列:中优先级队列用于处理那些对时延要求不是很高的流量,如文件下载、视频播放等。
这些流量可以在网络中获得相对较高的优先级,但不如高优先级队列中的流量。
4.低优先级队列:低优先级队列用于处理那些对时延要求不高的流量,如文件上传、邮件发送等。
这些流量可以在网络中获得较低的优先级,以便其他更高优先级的流量能够得到更好的服务质量。
【列队规则的配置方法】在 OpenWrt 中,用户可以通过编辑配置文件来设置 SQM QoS 列队规则。
qos队列调度算法研究及应用
qos队列调度算法研究及应用QoS (Quality of Service)队列调度算法是一种在交换节点上应用的机制,这种机制可以实现队列的优先级调度,增强网络的QoS保证能力。
既可以给实时流带来低延迟的吞吐量,也可以给非实时流带来适量的带宽。
队列调度算法的目的是通过合理的调度策略,使网络资源的分配更加公平,能够保证给各种类型的流实现可预测的质量。
研究QoS调度算法的主要目的是提高网络服务质量,而研究具体算法旨在解决网络质量问题。
常用的QoS队列调度算法有Weight Fair Queuing(WFQ)、Virtual Clock(VC)等。
WFQ算法基本思想是,在网络节点上通过对队列中流量带宽数量进行计算,实现对流量的优先级调度,从而提高网络资源的利用率。
该算法中使用了流调度的虚拟时钟技术,这种技术可以实现多用户同时使用网络中的资源,把真实时间和虚拟时间关联起来,确定每个用户在虚拟时钟中的上下文,通过调整系统参数,调整每个用户在虚拟时钟中的位置,以实现质量保障。
Virtual Clock算法是一种把传输物理层、网络层和传输层联系在一起的机制,它可以把传输速率转换到流量管理领域,为QoS保证提供一种解决方案。
算法的具体实现是使用一个有状态的令牌桶作为时钟,根据每个流的传输速率,将令牌桶对每个流的传输进行控制,实现每个流传输的QoS规定。
应用QoS队列调度算法可以保证网络资源的公平分配,提高网络服务质量。
目前,QoS队列调度算法应用较为广泛,主要应用在无线传输技术、服务流技术、数据传输和路由等领域。
QoS队列调度算法对实现有效的流量控制具有重要作用。
同时,这种算法在智能网络中也有重要的作用,可以实现路由优化、多媒体流的确认以及实时任务的优先调度。
H3C-QOS队列调度
S12500和S9500E流量整形配合队列调度的配置一、组网需求:Switch A为企业的广域网出口,使用H3C S12500或S9500E设备。
Switch A从下游连接接入层交换机的多个10G接口收到A、B、C三类访问广域网的业务流量。
A类业务流量的源地址为192.168.1.0/24;B类业务流量的源地址为192.168.2.0/24;C类业务流量的源地址为192.168.3.0/24。
由于去往广域网的出口链路只有10G带宽,当这三类业务在这条10G链路上发生流量拥塞时需要对三类业务实施调度策略,合理分配不同业务所使用的带宽。
对这三类业务的带宽使用具体要求如下:1)B类和C类流量最多各占用2G带宽,当B类或C类业务的流量不足2G时,A 类业务最多可占用8G带宽;2)当发生拥塞时,B类和C类业务各保障2G带宽,A类业务保障6G带宽。
二、组网图:三、配置步骤:适用设备和版本:适用于S12500和S9500E的所有版本。
根据组网,首先明确拥塞可能发生的位置在Switch A连接广域网的出口GE9/0/1。
首先分析第一点需求,在没有发生拥塞时要限制某业务所使用的带宽上限,S12500和S9500E可选择的技术有流量监管(CAR,Committed Access Rate)和流量整形(GTS,Generic Traffic Shaping)。
两者的主要区别在于:CAR是基于流来定义监管动作,CAR对于所监管的流量可以采取多种预先定义的动作,例如丢弃超出限制的流量或对符合带宽要求的流量重新标记优先级等。
CAR在丢弃超标流量时不采用队列缓冲技术,直接丢弃。
而GTS是基于队列来对流量整形,对于流量的处理原则比较简单,即对超出带宽限制的流量放入缓冲区队列,并丢弃超出队列长度的流量。
当发生拥塞时,S12500和S9500E可选择的队列调度技术有WRR、SP以及SP与WRR混合调度。
本案例中,三种业务流量在接口拥塞时需要按照一定的比例调度,而不是优先保障任何一种业务,所以这里只能使用WRR队列调度技术。
QoS总结
QOS队列调度算法-SP SP调度严格按照优先级从高到低的次序先发送较高优先级队列中的分组, 当较高优先级队列为空时,再发送较低优先级队列中的分组。
QOS队列调度算法-WRR 基于报文的加权调度WRR,可以根据每个队列的优先级权重配置每个队列 调度出多少个报文,就转发下一个队列。
若默认优先级 10Mbps 10Mbps 10Mbps 3
SP调度
×
Up-stream-limit:20Mbps
10Mbps
7 HMD 5 3
HS
×Leabharlann 本司有线端口QOS过程WMM
WiFi无线多媒体,802.11e的5集,满足802.11网络QoS需求, 允许无线通信根据通信数据类型定义一个优先级范围。 四种流类型:voice video best effort voip SDTV,HDTV 上网
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QOS队列技术文档
Qos1.分类First in first out 队列在带宽大于2.048M的接口下默认开启FIFO队列带宽小于2.048M的接口下默认为WFQ在带宽小于2.048M的端口下修改成FIFO模式|| 在端口模式下no fair-queue修改FIFO模式下.可缓存包的数量Router(config-if)#hold-queue 80 outPriority Queuing 优先队列Router(config)#priority-list 1 protocol ip high tcp 23 || 将TELNET定义为最高优先级Router(config)#priority-list 1 protocol ip low list 100Router(config)#access-list 100 permit icmp any any|通过ACL调用将ICMP设为最低优先级Router(config)#int f0/0Router(config-if)#priority-group 1 端口下调用.默认都是OUT方向Router(config)#priority-list 1 interface f0/0 high || 从F0/0端口进来的数据设定为HIGH级别Router(config)#priority-list 1 queue-limit 80 80 80 80 设备个级别可缓存包数量Router#sh queueing priorityCurrent DLCI priority queue configuration:Current priority queue configuration:List Queue Args1 high protocol ip tcp port telnet1 low protocol ip list 100Customer queuing 用户分类0-16 个等级别R2(config)#queue-list 1 protocol ip 2 tcp 23 定于一个CQ TELENT流量为等级2R2(config)#queue-list 1 queue 2 byte-count 3000 队列2 最大包字节为3000 (默认1500)R2(config)#queue-list 1 queue 2 limit 30 最大可缓存30个包(默认20)R2(config)#queue-list 1 protocol ip 3 list 100R2(config)#access-list 100 permit icmp any any 将ICMP流量定于为等级3R2(config)#access-list 100 permit ip any any precedence 5R2(config)#queue-list 1 protocol ip 1 list 100 讲语音流量定于为级别1R2(config)#queue-list 1 interface s0/0 5 所以从S0/0进来的流量都定于级别5R2(config-if)#custom-queue-list 1 接口调用Weighted fair queuing2. 加队3. 策略-调度。
QOS详解--很经典!
QOS详解QOS(Quality Of Server)(在拥塞时才用)哪些问题会影响网络的数据传输1、有限的带宽2、延迟3、抖动4、丢包解决可用带宽的方法:1、升级带宽,增加链路带宽2、让优先级高的流量先过3、压缩二层的帧4、压缩IP包的头部延迟的分类:1、处理延迟--网络设备将数据帧从入接口取出,将其放到接收队列,再放到出接口输出队列所需的时间2、排队延迟--数据包在接口的输出队列中等待的时间3、串行化延迟--将封装在数据帧中比特放到物理介质上的时间4、传播延迟--通过物理介质传输数据帧中的比特所需的时间注意:只有排队延迟可以通过使用QOS来进行控制QOS服务模型:1、尽力而为的服务--没有应用QOS,网络的默认行为2、集成服务--所有的中间系统和资源都显式的为流提供预定的服务,这种服务需要预留网络资源,确保网络能够满足通信流的特定服务要求。
3、区分服务--将根据服务要求将通信流分类,然后将它们加入到效率不同的队列中,使一些通信流优先于其他类别的通信流得到处理。
IntServ集成服务是通过使用RSVP(Resource Reservation Protocol资源预留协议)实现的,在两个端点中间网络设备上都要启用RSVP。
工作原理--数据流在发送之前,起始节点会向网络请求特定类型的服务,并将其流量配置文件告诉网络中的每个中间节点,请求网络提供一种能够满足其带宽和延迟要求的服务。
在从网络得到确认后,应用才开始发送数据。
资源预留的过程分为5步:1、数据发送方发送rsvp path控制消息,这种消息描述了将要被发送的数据的信息。
2、每个rsvp路由器收到path消息后,保存上一跳的IP地址,并继续向下发送。
3、接收站接收到rsvp path消息后,使用rsvp resv消息向上一跳路由器请求rsvp资源预留。
rsvp resv消息从接收方到发送方所经过的路径与rsvp path消息到来时完全相同。
4、rsvp路由器确定是否可以满足这些rsvp请求,如果不能,则拒绝。
探索计算机网络QoS技术流量控制和优先级队列
探索计算机网络QoS技术流量控制和优先级队列随着计算机网络的快速发展,网络质量(Quality of Service,QoS)成为了一项重要的技术要求。
在计算机网络中,流量控制和优先级队列是常用的QoS技术,用于提高网络性能和保证服务质量。
本文将探索计算机网络QoS技术中的流量控制和优先级队列。
一、流量控制流量控制是一种用于平衡计算机网络中数据发送速率和接收速率的技术。
通过控制数据的传输速率,可以避免网络拥塞、提高带宽利用率,并保证数据传输的稳定性和可靠性。
1.1 基本原理流量控制的基本原理是通过发送方和接收方之间的通信,控制数据传输的速率。
发送方会根据接收方的能力和网络的状况,动态调整发送数据的速率。
当接收方无法及时处理数据时,可以通过发送方发送控制信息,请求减少数据发送速率。
同时,接收方也可以通过发送控制信息,告知发送方当前的接收能力,以便发送方调整发送速率。
1.2 流量控制算法在计算机网络中,有多种流量控制算法可供选择。
其中一种常用的算法是滑动窗口协议,它通过发送方和接收方维护一个窗口大小,控制发送数据的速率。
当接收方处理完一定数量的数据后,会向发送方发送确认信息,允许发送方继续发送数据。
1.3 优点和挑战流量控制技术的优点是可以在网络中实现数据传输的动态平衡,避免网络拥塞和数据丢失。
同时,流量控制还可以提高网络的可靠性和稳定性,保证数据传输的效率。
然而,流量控制技术也面临一些挑战。
例如,当网络中存在多个发送方和接收方时,如何协调不同方之间的数据传输速率就成为了一个挑战。
此外,流量控制技术需要实时监测网络的状态,并动态调整数据传输速率,这对计算资源和算法设计都提出了一定的要求。
二、优先级队列优先级队列是一种常用的QoS技术,它通过为不同的数据流分配优先级来保证服务质量。
通过设置优先级,可以提高重要数据的传输速率、降低延迟,并防止低优先级的数据占用网络资源。
2.1 优先级队列原理优先级队列的原理是通过根据数据的重要性和紧急程度,将数据分为不同的优先级,并按照优先级顺序进行传输。
QOS队列类型简介
WFQ优点
1)配置简单(不用手工分类)
2)保证所有的流都有一定的带宽
3)丢弃野蛮流量
4)大多数平台上都支持
5)支持所有IOS版本
WFQ缺点
1)每个子队列都继承了FIFO的缺点
用户在指定每个队列每次调度时发送的字节数时,需要把握所配数值的大小,因为这关系到轮询中配置增加的粒度。例如,为了实现4个队列间的1:2:2:4的关系,我们可以配置这4个队列发送字节数为:1、2、2、4,也可以配置为:500、1000、1000、2000。但在考虑了线路的MTU后,若MTU为500,则后一种方式较好。因为在轮询时,所剩配额不够发送当前报文时,会只累加配额,然后等下次调度,显然当前条件下.第二种方案浪费在轮询空转上的时间要少。
CQ的17个队列中,0号队列是优先队列,路由器总是先把0号队列中的报文发送完,然后才处理1到16队列中的报文,所以0号队列一般作为系统队列把实时性要求高的交互式协议报文放到0号队列。1到16号队列可以按用户的定义分配它们能占用接口带宽的比例,在报文出队的时候,CQ按定义的带宽比例分别从1到16号队列中取一定量的报文在接口上发送出去。其中,按带宽比例分别发送的实现过程是这样的,16个普通队列采用轮询的方式进行调度,当调度到某一个队列时,从这个队列取出一定字节数的报文发送,用户通过指定这个字节数,就可以控制不同队列之间的带宽分配比例。
3、CQ(Customized Queue,用户定制队列)
CQ最多可包含16个组(即group-number的取值范围为1~16),在每个组中指明了什么样的数据包进入什么样的队列、各队列的长度和每次轮询各队列所能连续发送的字节数等信息。CQ对报文进行分类,将所有报文分成最多至17类,分别属于CQ的17个队列中的一个,然后,按报文的类别将报文进入相应的队列。
QOS各种队列详解(FIFO,FQ,CBWFQ,PQ)
QOS各种队列详解(FIFO,FQ,CBWFQ,PQ) 对于拥塞管理,一般采用队列技术,使用一个队列算法对流量进行分类,之后用某种优先级别算法将这些流量发送出去。
每种队列算法都是用以解决特定的网络流量问题,并对带宽资源的分配、延迟、抖动等有着十分重要的影响。
这里介绍几种常用的队列调度机制。
1. FIFO(先入先出队列,First In First Out Queuing)图9 先入先出队列示意图如上图所示,FIFO按照时间到达的先后决定分组的转发次序。
用户的业务流在某个设备能够获得的资源取决于分组的到达时机及当时的负载情况。
Best-Effort报文转发方式采用的就是FIFO的排队策略。
如果设备的每个端口只有一个基于FIFO的输入或输出队列,那么恶性的应用可能会占用所有的网络资源,严重影响关键业务数据的传送。
每个队列内部报文的发送(次序)关系缺省是FIFO。
2. PQ(优先队列,Priority Queuing)图10 优先队列示意图PQ队列是针对关键业务应用设计的。
关键业务有一个重要的特点,即在拥塞发生时要求优先获得服务以减小响应的延迟。
PQ可以根据网络协议(比如IP,IPX)、数据流入接口、报文长短、源地址/目的地址等灵活地指定优先次序。
优先队列将报文分成4类,分别为高优先队列(top)、中优先队列(middle)、正常优先队列(normal)和低优先队列(bottom),它们的优先级依次降低。
缺省情况下,数据流进入normal队列。
在队列调度时,PQ严格按照优先级从高到低的次序,优先发送较高优先级队列中的分组,当较高优先级队列为空时,再发送较低优先级队列中的分组。
这样,将关键业务的分组放入较高优先级的队列,将非关键业务的分组放入较低优先级的队列,可以保证关键业务的分组被优先传送,非关键业务的分组在处理关键业务数据的空闲间隙被传送。
PQ的缺点是如果较高优先级队列中长时间有分组存在,那么低优先级队列中的报文将一直得不到服务。
QOS的队列及拥塞管理
队列及拥塞管理队列及拥塞管理拥塞管理的中心内容是当拥塞发生时如何制定一个策略,用于决定报文转发的处理次序和丢弃原则,一般采用队列技术。
队列指的是在缓存中对报文进行排序的逻辑。
当流量的速率超过接口带宽或超过为该流量设置的带宽时,报文就以队列的形式暂存在缓存中。
报文离开队列的时间、顺序,以及各个队列之间报文离开的相互关系则由队列调度算法决定。
说明:路由器转发平面的流量管理器TM(Traffic Manager)上有一些高速缓存,用于报文的缓冲和转发,缓存由所有端口共享,各端口竞争使用。
为了避免有的端口长时间抢不到缓存而出现断流,路由器给每个端口分配了一块最小可用缓存,并且分配到端口的各个队列上,保证每个队列均有缓存可用。
当TM收到报文时,将报文放入缓存,网络不拥塞时,报文能被及时转发,不会在缓存中产生堆积。
这种情况下报文在缓存中的时间为μs级,延迟时间可以忽略不计。
当网络拥塞时,报文在缓存中产生堆积,被延迟处理,延迟时间会大幅增加。
延迟时间的大小主要取决于队列的缓存长度以及该队列获得的输出带宽,可以使用如下公式计算时延:队列时延 = 队列缓存长度 / 队列输出带宽华为路由器设备的每个端口上都有8个下行队列,称为CQ(Class Queue)队列,也叫端口队列(Port-queue),分别为BE、AF1、AF2、AF3、AF4、EF、CS6和CS7。
单个队列的报文采用FIFO(First In First Out)原则入队和出队。
图1 报文入队出队方式队列调度算法本文介绍几种常见队列调度算法:先进先出FIFO(First In First Out)严格优先级SP(Strict Priority)轮询RR(Round Robin)加权轮询WRR(Weighted Round Robin)差分轮询DRR(Deficit Round Robin)差分加权轮询DWRR(Deficit Weighted Round Robin)加权公平队列WFQ(Weighted Fair Queuing)FIFOFIFO不对报文进行分类。