一、QOS概述
QOS概述
- QOS概述
- 1.1.前言
- 1.2.IP QOS的業(yè)務(wù)需求
- 1.3.QOS的概念
- 1.3.1.帶寬概念
- 1.3.2.端到端時延
- 1.3.3.抖動
- 1.3.4.丟包
- 帶寬、時延不足的解決辦法
- 丟包不足的解決辦法
- 1.3.QOS的實施
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QOS概述
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1.1.前言
在傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)中，所有的報文都被無區(qū)別對待，對報文傳送的可靠性、延遲等不能提供任何保證。隨著IP上新的應(yīng)用越來越多，對IP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量也提出了新的要求，例如VoIP等實時業(yè)務(wù)就對報文傳輸延遲提出了比較高的要求。所以說傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的盡力服務(wù)模型已經(jīng)不能滿足需要。QOS只是一個補(bǔ)充的技術(shù)，在帶寬完全充足、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的情況下，QOS技術(shù)其實是多余的。
QOS分了好幾種，IP QOS、MPLS VPN QOS、二層QOS等，下文主要是IP QOS的原理。
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1.2.IP QOS的業(yè)務(wù)需求
傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)
主要承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，采用盡力而為（Best Effort）的方式，服務(wù)質(zhì)量顯得無關(guān)緊要。
當(dāng)前IP網(wǎng)絡(luò)
隨著以IP技術(shù)為核心的internet發(fā)展，各種新的業(yè)務(wù)出現(xiàn)（VoIP、VPN、ERP等），IP網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)由一個單純的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩虡I(yè)價值的承載網(wǎng)，因此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)的服務(wù)質(zhì)量。
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1.3.QOS的概念
QOS：Quality Of Server，即服務(wù)質(zhì)量。
IP QOS是指IP網(wǎng)絡(luò)的一種能力，在跨越多種底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（IP/FR/ATM/Ethernet/SDH/MPLS等）的IP網(wǎng)絡(luò)上，為特定的業(yè)務(wù)提供其所需要的服務(wù)。
服務(wù)質(zhì)量包括：帶寬、時延和抖動、丟包率。
網(wǎng)絡(luò)存在資源競爭，就存在對服務(wù)質(zhì)量的要求，提高某類業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量同時也會損害其他業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。將自己的快樂建立在別人的痛苦上。
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1.3.1.帶寬概念
上圖從PC5至PC6的最大鏈路傳輸帶寬為：600Kbps。
木桶理論：最大寬帶BW等于數(shù)據(jù)傳輸路徑上最小的帶寬。
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1.3.2.端到端時延
端到端時延等于路徑上所有傳輸時延、處理時延和隊列時延之和。
傳輸時延它的大小很大程度上取決于帶寬的大小。
處理時延是路由器把數(shù)據(jù)包從入接口放到出接口隊列需要的時候，它取決于路由器的處理性能。
隊列時延是數(shù)據(jù)包在出口隊列中停留的時候，它的大小取決于隊列中數(shù)據(jù)包的大小和數(shù)量、帶寬以及隊列機(jī)制有關(guān)。
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1.3.3.抖動
抖動是因為每個包的端到端時延不相等造成的。
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1.3.4.丟包
丟包可能在傳輸過程中的每一個環(huán)節(jié)發(fā)生。
路由器收到數(shù)據(jù)包因為CPU繁忙，沒辦法處理，導(dǎo)致丟包。
數(shù)據(jù)包到達(dá)隊列時因為隊列滿了導(dǎo)致丟包。
數(shù)據(jù)包在鏈路上傳輸時候因為種種原因?qū)е聛G包。（故障、沖突）
很多時候，丟包一般是因為隊列滿造成的。一般采用尾丟棄（把最后到達(dá)的包丟棄）來進(jìn)行丟包。現(xiàn)在的設(shè)備基本在選型應(yīng)用的時候都考慮了擴(kuò)展性，性能都是滿足的，鏈路基本也比較穩(wěn)定。
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帶寬、時延不足的解決辦法
升級鏈路
最好的解決辦法，也是最昂貴的代價。
隊列機(jī)制
先讓重要的數(shù)據(jù)通過。
payload壓縮
廣域網(wǎng)低速鏈路，二層幀壓縮，增加延遲。
IP包頭部壓縮
RTP/TCP頭部壓縮。IP+UDP+RTP壓縮（如IP電話、VoIP）、IP+TCP壓縮。
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丟包不足的解決辦法
擁塞管理
對某些類型的流量給予一定的帶寬保證。即擁塞管理。
擁塞避免
為了防止發(fā)生擁塞，隨機(jī)丟棄一些不重要的數(shù)據(jù)包，以保證大規(guī)模數(shù)據(jù)包因出現(xiàn)擁塞而丟棄。
升級鏈路及設(shè)備
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1.3.QOS的實施
QOS的實施一般分3個步驟。
1、區(qū)分不同流量需求。
2、將流量進(jìn)行分類并給予標(biāo)識
3、為每類流量實施QOS策略
1、首先對發(fā)送的數(shù)據(jù)流量進(jìn)行區(qū)分服務(wù)。
圖上是有數(shù)據(jù)流量和語音流量，以及其他的數(shù)據(jù)流量。
2、對這些流量進(jìn)行分類標(biāo)識。
將VOICE標(biāo)識為語音流量VOICE。DATA標(biāo)識為關(guān)鍵的數(shù)據(jù)流量：Mission-Critical。其他DATA數(shù)據(jù)流量標(biāo)識為盡力轉(zhuǎn)發(fā)Best-Effort。
3、對這些每種標(biāo)識的流量進(jìn)行策略配置
語音流量：Always First，總是優(yōu)先，總是第一個。
關(guān)鍵的數(shù)據(jù)流量：Always First After Voice，總是在語音之后。
其他數(shù)據(jù)流量：Only When Nothing Else，只要有空閑的話，就轉(zhuǎn)發(fā)。（最不優(yōu)先的）
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總結(jié)
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