QOS详解

相关协议

1) 802.1Q Virtual Bridged Local Area Networks

2) MEF5 Traffic Management

3) MEF10.2 Ethernet Services Attributes

4) RFC2697 srTCM - Single Rate Three Color Marker

5) RFC2698 trTCM - Two Rate Three Color Marker

服务模型

通常QoS提供以下三种服务模型（服务模型，是指一组端到端的QoS功能）：

1)Best-Effort service（尽力而为服务模型）

2)Integrated service（综合服务模型，简称IntServ）

3)Differentiated service（区分服务模型，简称DiffServ）

Best-Effort服务模型，网络尽最大的可能性来发送报文。但对时延、可靠性等性能不提供任何保证。

Best-Effort服务是现在Internet的缺省服务模型，它适用于绝大多数网络应用，如FTP、E-Mail等，它通过FIFO队列来实现。

IntServ服务模型，在发送报文前，需要向网络申请特定的服务。

这个请求是通过信令RSVP(Resource Reservation Protocol)来完成的。

DiffServ服务模型，网络不需要为每个流维护状态，它根据每个报文的差分服务类，来提供特定的服务。

QoS技术包括流分类、流量监管、流量整形、接口限速、拥塞管理、拥塞避免等。流分类：采用一定的规则识别符合某类特征的报文，它是对网络业务进行区分服务的前提和基础。

流量监管：对进入或流出设备的特定流量进行监管。当流量超出设定值时，可以采取限制或惩罚措施，以保护网络资源不受损害。可以作用在接口入方向和出方向。

流量整形：一种主动调整流的输出速率的流量控制措施，用来使流量适配下游设备可供给的网络资源，避免不必要的报文丢弃和延迟，通常作用在接口出方向。拥塞管理：就是当拥塞发生时如何制定一个资源的调度策略，以决定报文转发的处理次序，通常作用在接口出方向。

拥塞避免：监督网络资源的使用情况，当发现拥塞有加剧的趋势时采取主动丢弃报文的策略，通过调整队列长度来解除网络的过载，通常作用在接口出方向。

QoS策略包含了三个要素：类、流行为、策略。

用户可以通过QoS策略将指定的类和流行为绑定起来，灵活地进行QoS配置。用户可以通过命令定义一系列的规则来对报文进行分类。同时用户可以指定规则之间的关系：and或者or。

流行为用来定义针对报文所做的QoS动作。用户可以通过命令在一个流行为中定义多个动作。

策略用来将指定的类和流行为绑定起来，对分类后的报文执行流行为中定义的动作。用户可以在一个策略中定义多个类与流行为的绑定关系。

1. 流分类(Traffic Classification)

流分类策略除可以包括IP报文的IP优先级或DSCP值、802.1Q的VLAN Priority Code Point (PCP)值等带内信令，还可以包括输入接口、源IP地址、目的IP

地址、MAC地址、IP协议或应用程序的端口号等。

(1) 基于IP 优先级的业务分类

IPv4报文在IP报文头的ToS(Type of Service)域中定义了8种IP业务类型。

(2) 基于DSCP(Differentiated Services Codepoint) 的业务分类

DiffServ模型定义了64种业务类型。

(3) 以太网QoS业务分类

802.1Q VLAN Tag的PCP字段(3Bit)定义了以下8种Traffic types。

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Traffic Types Acronym Priority 协议举例业务特征

Network Control NC 7 BGP, PIM, SNMP 网络维护与管理报文的可靠传输，要求低丢包率

InternetWork Control IC 6 STP, OSPF, RIP 大型网络中区分于普通流量的网络协议控制报文

Voice VO 5 SIP, MGCP 适用于语音业务，一般要求时延小于10 ms

Video VI 4 RTP 适用于视频业务，一般要求时延小于 100 ms

Critical Applications CA 3 NFS, SMB, RPC 适用于要求确保最小带宽的业务

Excellent Effort EE 2 SQL 用于一般的信息组织向最重要的客户发送信息

Best Effort BE 0(default) HTTP, IM, X11 缺省业务类型，只要求"尽力而为"的服务质量

Background BK 1 FTP, SMTP 适用于不影响用户或关键应用的批量传输业务

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关于Traffic Type 和Priority的默认对应关系，注意由于缺省的发送Priority 是0，缺省的Traffic Type是Best Effort，所以Best Effort的Priority为0。(The default priority used for transmission by end stations is 0. Changing this default would result in confusion and likely in interoperability problems. At the same time, the default traffic type is definitely Best Effort. 0 is thus used both for default priority and for