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QoS原理,ISSUE1.0,page1,学习完本课程，您应该能够：QoS的基本概念流量监管、流量整形拥塞管理拥塞避免,学习目标,page2,第一章QoS的基本概念第二章报文的分类和标记第三章流量监管及整形第四章拥塞管理及避免,内容介绍,page3,QoS的基本概念,Qos:QualityofService（服务质量）是指网络通信过程中，允许用户业务在丢包率、延迟、抖动和带宽等方面获得可预期的服务水平。IPQoS目标：避免并管理IP网络拥塞减少IP报文的丢失率调控IP网络的流量为特定用户或特定业务提供专用带宽支撑IP网络上的实时业务,page4,丢包,？,Internet,page5,延时,Internet,A,A,发送的第一个bit,接收的最后一个bit,处理延时,处理延时,网络传输延时,端到端的延时,时间t,page6,抖动,Internet,page7,带宽限制,Internet,IP,我要100M,我要30M,我要2M,10M,page8,IPQoS三种模型,Best-Effort模型：是目前Internet的缺省服务模型，主要实现技术是先进先出队列(FIFO)IntServ模型：业务通过信令向网络申请特定的QoS服务，网络在流量参数描述的范围内，预留资源以承诺满足该请求DiffServ模型：当网络出现拥塞时，根据业务的不同服务等级约定，有差别地进行流量控制和转发来解决拥塞问题,page9,Best-Effort模型,Best-Effort是单一的服务模型，也是最简单的服务模型。应用程序可任意发送任意报文，不需要事先得到批准或通知网络网络尽最大可能发送这些报文，但对时延，可靠性等性能不提供任何保障Best-Effortservice是目前Internet的缺省服务模型，主要实现技术是先进先出队列(FIFO),page10,IntServ模型,为应用提供可控制的、端到端的服务网络单元支持QoS的控制机制应用程序向网络申请特定的QoS服务信令协议在网络中部署QoS请求RSVP是主要使用的信令协议,page11,RSVP原理,我要预留2Mbps带宽,OK！,我要预留2Mbps带宽,我要预留2Mbps带宽,我要预留2Mbps带宽,OK！,OK！,OK！,开始通信,page12,RSVP的问题,要求端到端所有设备支持这一协议网络单元为每个应用保存状态信息，可扩展性差周期性同相邻单元交换状态信息，协议报文开销大不适合在大型网络中应用,page13,DiffServ模型体系结构,DiffServ网络,DiffServ网络,SLA/TCA,边界节点,内部节点,边界节点,边界节点,内部节点,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,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。,DS区域的服务提供策略由PHB决定。DS节点根据PHB属性转发。,page14,第一章QoS的基本概念第二章报文的分类和标记第三章流量监管及整形第四章拥塞管理及避免,内容介绍,page15,报文分类及标记,报文分类及标记是QoS执行服务的基础报文分类使用技术：ACL和IP优先级根据分类结果交给其它模块处理或打标记（着色）供核心网络分类使用,ACL,IP优先级,page16,第一章QoS的基本概念第二章报文的分类和标记第三章流量监管及整形第四章拥塞管理及避免,内容介绍,page17,流量监管,drop,令牌桶,流分类,CAR(CommittedAccessRate):约定访问速率令牌桶算法对流量进行控制整形（shaping）使业务流输出的速率符合业务模型的规定丢弃（droping）根据特定规则丢弃分组打标记（marking）设置报文的DS域（或IP优先级）,page18,流量整形,队列,流分类,256Kbps,128Kbps,FR,128Kbps,GTS(GenericTrafficShaping):解决链路两边的接口速率不匹配对报文的流量进行限制,对超出流量约定的报文进行缓冲流量整形可能会增加延迟,令牌,page19,物理接口总速率限制,LR(LineRate):在一个物理接口上，限制接口发送报文（包括紧急报文）的总速率LR采用了令牌桶进行流量控制,所有经由接口发送的报文首先要经过LR的令牌桶进行处理利用QoS丰富的队列来缓存报文,流分类,256Kbps,128Kbps,QoS队列,page20,第一章QoS的基本概念第二章报文的分类和标记第三章流量监管及整形第四章拥塞管理及避免,内容介绍,page21,拥塞管理,网络拥塞时，保证不同优先级的报文得到不同的QoS待遇，包括时延、带宽等。将不同优先级的报文入不同的队列，不同队列将得到不同的调度优先级、概率或带宽保证算法：FIFO（FirstInFirstOut）PQ（PriorityQueue）CQ（CustomQueue）WFQ（WeightedFairQueuing）,page22,先进先出队列,FIFO(FirstInFirstOut):算法简单，转发的速度快所有报文统一对待，先进现出，没有任何区别分Internet的默认服务模式Best-Effort采用的队列策略,转发数据包,page23,优先队列,PQ(Priorityqueuing):优先队列，可以保障高优先级队列的服务质量PQ分为四个队列：High，Medium，Normal，Low较高的优先级的队列优先调度,drop,流分类,page24,定制队列,CQ(Customqueuing):定制队列，用户可配置队列占用的带宽比例关系CQ共分为17个队列:0号队列为系统队列，优先调度;1-16为用户队列，轮询调度各队列在统计规率上满足用户配置的带宽比例,drop,流分类,page25,加权公平队列,WFQ(Weightedfairqueuing):加权公平队列，保证相同优先级业务间公平，不同优先级业务间加权最大队列数目可配置(16-4096)采用HASH算法尽量将不同的数据流分入不同的队列，自动完成权值依赖于IP报文头中携带的IP优先级,drop,流分类,page26,拥塞避免,传统的尾丢包在网络发生拥塞时对报文全部丢弃，并不加以区分TCP慢启动导致全局同步化进行拥塞避免，在网络没有发生拥塞以前根据队列状态进行有选择性的丢包算法：RED、WRED,page27,拥塞避免,WRED(WeightedRa