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Catalyst交换机队列机制 日期：2009-2-23浏览次数： 613作者：ccie6961Catalyst交换机队列（queueing)机制:-主要的特点：队列是通过硬件ASIC处理。特别是6500的模块上有DFC时，队列也可以通过DFC完成，而无需通过RP。这是跟路由器上队列最大的区别。路由器通过MQC来选择不同队列调度（LLQWFQ）是不适用在Catalyst的。队列的调度机制主要有WRR，DWRR，PQ，而没有LLQWFQFQ，LLQ可以是多个，而硬件PQ只有一个）。由于Catalyst队列是硬件完成，所以会因类型或是模板的不同，配置也会不同。相反，路由器队列主要是软件去设定，基本上队列的配置和路由器类型没有多大关系（反而跟IOS版本关系比较大）。队列一般对传输口而言；除非每块模板上所有接收口的总和超过switch fabric，否则防止堵塞不会启用。硬件队列机制是针对以太网LAN线板，不是以太网WAN线板。大部分都是LAN线板，WAN线板只局限于GEWAN和FlexWAN等。所以理解Catalyst QoS队列主要是这几点：a 队列的数目和类型（多个标准队列和一个严格优先队列PQ）；b 队列调度（scheduling)的不同: - SRRShaped Round Robin （整形循环） - Shared Round Robin （共享循环） - WRR-Weighted Round Robin （加权循环） - DWRR-Deficit Weighted Round Robin（亏损加权循环）（指令和WRR一样：wrr-queue) - Priority Queueing （严格优先队列）c 防止堵塞的类型： - WRED（加权随机先期检测） - TD/WTD （尾丢弃加权尾丢弃） - DBL（动态缓存限制，仅限Catalyst4500）配置方面主要有几项：a 每个队列的带宽或权重（严格优先队列基本是最后一个），队列的深度（queue-limit）；b CoS和队列的映射）；c 防止堵塞（WREDTDDBL）不同类型的Catalyst的队列归纳如下（配置按照思科QoS SRND推荐）：Catalyst 2950：1P3Q或是4Q（队列4为PQ），不支持WRED：interface GigabitEthernet0/1 wrr-queue bandwidth 5 25 70 0 ！Q1：Q2：Q3=5:25:70,Q4=PQ no wrr-queue cos-map wrr-queue cos-map 1 1 wrr-queue cos-map 2 0 wrr-queue cos-map 3 2 3 4 6 7 wrr-queue cos-map 4 5show wrr-queue bandwidth show wrr-queue cos-mapCatalyst 3550: 百兆口：1P3Q1T，不支持WRED；千兆口：1P3Q2T, TDWRED)；注意Q4是PQ时带宽设为1。interface range FastEthernet0/1 - 48 wrr-queue bandwidth 5 25 70 1 wrr-queue cos-map 1 1 wrr-queue cos-map 2 0 wrr-queue cos-map 3 2 3 4 6 7 wrr-queue cos-map 4 5 priority-queue outshow wrr-queue bandwidth show wrr-queue cos-mapinterface range GigabitEthernet 0/1 2 wrr-queue bandwidth 5 25 70 1 wrr-queue queue-limit 5 25 40 30 wrr-queue random-detect max-threshold 1 40 100 ! Q1T1=40% Q1T2=100% wrr-queue random-detect max-threshold 2 80 100 wrr-queue random-detect max-threshold 3 80 100 wrr-queue cos-map 1 1 wrr-queue cos-map 2 0 wrr-queue cos-map 3 2 3 4 6 7 wrr-queue cos-map 4 5 wrr-queue dscp-map 2 10 48 56 ！Q1T2=DSCP10， Q2T2DSCP48, Q3T2=DSCP56 priority-queue outshow mls qos interface GigabitEthernet0/1 buffersshow mls qos interface GigabitEthernet0/1 queueingCatalyst 2970/3560/3750: 1P3Q3T（SRR，WTD），注意Q1是PQ。支持SRR，推荐使用Q2，Q3，Q4共享（shared round robin）。T3默认为100。mls qos srr-queue output cos-map queue 1 threshold 3 5 ! Q1T3CoS5 mls qos srr-queue output cos-map queue 2 threshold 1 2 4! Q2T1CoS 2，4mls qos srr-queue output cos-map queue 2 threshold 2 3! Q2T2CoS 3mls qos srr-queue output cos-map queue 2 threshold 3 6 7! Q2T3CoS 6，7mls qos srr-queue output cos-map queue 3 threshold 3 0! Q3T3CoS 0mls qos srr-queue output cos-map queue 4 threshold 3 1! Q4T3CoS1mls qos srr-queue output dscp-map queue 1 threshold 3 46! Q1T3DSCP EF (Voice)mls qos srr-queue output dscp-map queue 2 threshold 1 16! Q2T1DSCP CS2 (Network Management)mls qos srr-queue output dscp-map queue 2 threshold 1 18 20 22! Q2T1DSCP AF21, AF22, AF23 (Transactional Data)mls qos srr-queue output dscp-map queue 2 threshold 1 25! Q2T1DSCP 25 (Mission-Critical Data)mls qos srr-queue output dscp-map queue 2 threshold 1 32! Q2T1DSCP CS4 (Streaming Video)mls qos srr-queue output dscp-map queue 2 threshold 1 34 36 38! Q2T1DSCP AF41, AF42, AF43 (Interactive-Video) mls qos srr-queue output dscp-map queue 2 threshold 2 24 26! Q2T2DSCP CS3 and DSCP AF31 (Call-Signaling) mls qos srr-queue output dscp-map queue 2 threshold 3 48 56! Q2T3DSCP CS6 and CS7 (Network/Internetwork)mls qos srr-queue output dscp-map queue 3 threshold 3 0! Q3T3DSCP 0 (Best Effort)mls qos srr-queue output dscp-map queue 4 threshold 1 8! Q4T1DSCP CS1 (Scavenger) mls qos srr-queue output dscp-map queue 4 threshold 3 10 12 14! Q4T3DSCP AF11, AF12, AF13 (Bulk Data)mls qos queue-set output 1 threshold 2 70 80 100 100! Q2T170% Q2T280%mls qos queue-set output 1 threshold 4 40 100 100 100! Q4T140% Q4T2100%interface range GigabitEthernet0/1 - 28 queue-set 1 ！有两个队列集合，默认为集合 srr-queue bandwidth share 1 70 25 5 ! Q2：Q3：Q4=70:25:5，共享 srr-queue bandwidth shape 3 0 0 0 ! Q113BW priority-queue out ! Q1PQshow mls qos interface buffersshow mls qos interface queueingshow mls qos queue-setshow mls qos maps cos-output-qshow mls qos maps dscp-output-qCatalyst 4500: 4Q1T/1P3Q1T (DBL, no TDWRED），Q3PQ；只支持DSCP到队列映射，队列带宽分配只支持以下端口：SUP上所有端口；WS-X4306-GB;WS-X4232-GB-RJ上两个1000BaseX口；WS-X4418-GB的头两个口；WS-X4412-2GB-TX上两个1000BaseX口。qos dblqos dbl exceed-action ecnqos map dscp 0 to tx-queue 2 ! Q2为DSCP 0qos map dscp 8 10 12 14 to tx-queue 1 ! Q1为DSCP CS1 (Scavenger)和 AF11/AF12/AF13 (Bulk)qos map dscp 16 18 20 22 to tx-queue 4 ! Q4为DSCP CS2 (Net-Mgmt)和 AF21/AF22/AF23 (Transactional)qos map dscp 24 25 26 to tx-queue 4 ! Q4为DSCP CS3 and AF31 (Call-Signaling) and DSCP 25 (MC Data)qos map dscp 32 34 36 38 to tx-queue 4 ! Q4为DSCP CS4 (Str-Video) and AF41/AF42/AF43 (Int-Video)qos map dscp 46 to tx-queue 3 ! Q3为DSCP EF (VoIP)PQqos map dscp 48 56 to tx-queue 4 ! Q4为DSCP CS6 (Internetwork) and CS7 (Network) Controlpolicy-map DBLclass class-default dblinterface range FastEthernet2/1 - 48service-policy output DBLtx-queue 3 priority high shape percent 30interface range GigabitEthernet1/1 - 2service-policy output DBLtx-queue 1 bandwidth percent 5 tx-queue 2 bandwidth percent 25tx-queue 3 priority high bandwidth percent 30 shape percent 30tx-queue 4 bandwidth percent 40show qos dblshow qos maps dscp tx-queueshow qos interfaceCatalyst 6500 PFC2/PFC3: SUP7203C3CXL，SUP32支持DWRRSRR，其他只支持WRR。而线卡又有所不同。2Q2T(只有TD):基本所有10100板（X6148,X6324,X6348） （WRR）1P2Q1T:X6501-10GEx4,X6502-10GE （DWRR）1P2Q2T:X6148-GE,X6316-GE,X6408A-GBIC,X6416,X6516,X6548-GE,X6816 （WRR）1P3Q1T:X6524,X6548（10100）（DWRR）1P3Q8T(CEF720):X6724,X6748 （DWRR）1P7Q4T(CEF720):X6708-10GE, X6716-10GE（全支持DWRRSRR）1P7Q8T(CEF720):X6704-10GE （DWRR）2Q2T:interface range FastEthernet6/1 - 48wrr-queue queue-limit 30 70wrr-queue bandwidth 30 70wrr-queue threshold 1 40 100wrr-queue threshold 2 80 100wrr-queue cos-map 1 1 1 ! Q1T1=Cos1wrr-queue cos-map 1 2 0 ! Q1T2=Cos0wrr-queue cos-map 2 1 2 3 4 6 7 ! Q2T1=CoS 2,3,4,6,7wrr-queue cos-map 2 2 5 ! Q2T2=Cos5show queueing interface1P2Q1T：其实是1P2Q2T，因为丢弃阀值可以设上下限。Q3PQ，PQ不能设队列的深度和分配带宽。interface TenGigabitEthernet1/1 wrr-queue queue-limit 30 40 ! Q1：Q230：40 wrr-queue bandwidth 30 70 wrr-queue random-detect min-threshold 1 80 ！Q1T1下限为： 80 wrr-queue random-detect max-threshold 1 100 ！Q1T1上限为： 80 wrr-queue random-detect min-threshold 2 80 wrr-queue random-detect max-threshold 2 100 wrr-queue cos-map 1 1 1 0 ! Q1T1CoS0/1 wrr-queue cos-map 2 1 2 3 4 6 7 ! Q2T1=CoS 2,3,4,6 and 7 priority-queue cos-map 1 5 ! Q3=Cos51P2Q2T: Q3PQinterface range GigabitEthernet4/1 - 8wrr-queue queue-limit 40 30 ! Q1:Q2=40:30, Q3（PQ）30wrr-queue bandwidth 30 70 ! Q1：Q230:70 (Q1:Q2) wrr-queue random-detect min-threshold 1 40 80 ! Q1T1和Q1T2的下限为： 40 and 80wrr-queue random-detect max-threshold 1 80 100 ! Q1T1和Q1T2的上限为： 80 and 100wrr-queue random-detect min-threshold 2 70 80 ! Q2T1和Q2T2的下限为：70 and 80wrr-queue random-detect max-threshold 2 80 100 ! Q2T1和Q2T2的上限为： 80 and 100wrr-queue cos-map 1 1 1 ! Q1T1=Cos0wrr-queue cos-map 1 2 0 ! Q1T2=Cos1wrr-queue cos-map 2 1 2 3 4 ! Q2T1=CoS 2,3,4wrr-queue cos-map 2 2 6 7 ! Q2T2=Cos6,7priority-queue cos-map 1 5 ! Q3=PQ=Cos51P3Q1T: Q4=PQ,默认情况下WRED未被启用。interface range FastEthernet3/1 - 48wrr-queue bandwidth 5 25 70 ! Q1:Q2:Q3 5:25:70 wrr-queue random-detect 1 ! 启动 WREDwrr-queue random-detect 2wrr-queue random-detect 3wrr-queue random-detect min-threshold 1 80 ! Q1T1下限 80%wrr-queue random-detect max-threshold 1 100 ! Q1T1上限 100%wrr-queue random-detect min-threshold 2 80wrr-queue random-detect max-threshold 2 100wrr-queue random-detect min-threshold 3 80wrr-queue random-detect max-threshold 3 100wrr-queue cos-map 1 1 1 ! Q1T1=Cos1wrr-queue cos-map 2 1 0 ! Q2T1=Cos0wrr-queue cos-map 3 1 2 3 4 6 7 ! Q3T1=CoS 2,3,4,6,7priority-queue cos-map 1 51P3Q8T: 基本和1P3Q1T相同。Q4PQinterface range GigabitEthernet1/1 - 48wrr-queue queue-limit 5 25 40 ! Q1:Q2:Q3=5:25:40wrr-queue bandwidth 5 25 70wrr-queue random-detect 1wrr-queue random-detect 2wrr-queue random-detect 3wrr-queue random-detect min-threshold 1 80 100 100 100 100 100 100 100! Q1T1下限 = 80% Q1T2-T8下限 = 100%wrr-queue random-detect max-threshold 1 100 100 100 100 100 100 100 100! Q1T1上限 = 80% Q1T2-T8上限 = 100%wrr-queue random-detect min-threshold 2 80 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue random-detect max-threshold 2 100 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue random-detect min-threshold 3 50 60 70 80 90 100 100 100! Q3T1下限 = 50% Q3T2下限 = 60% Q3T3 70% Q3T4 80% Q3T5 90% Q3T6-T8 100%wrr-queue random-detect max-threshold 3 60 70 80 90 100 100 100 100! Q3T1上限 = 60% Q3T2上限 = 70% Q3T3 80% Q3T4 90% Q3T5-T8 100%wrr-queue cos-map 1 1 1wrr-queue cos-map 2 1 0wrr-queue cos-map 3 1 4 ! Q3T1=Cos4wrr-queue cos-map 3 2 2 ! Q3T2=Cos2wrr-queue cos-map 3 3 3 ! Q3T3=Cos3wrr-queue cos-map 3 4 6 ! Q3T4=Cos6wrr-queue cos-map 3 5 7 ! Q3T5=Cos7priority-queue cos-map 1 51P7Q8T： 基本和1P3Q8T相同。Q8PQinterface range TenGigabitEthernet4/1 - 4wrr-queue queue-limit 5 25 10 10 10 5 5 ! Q1:Q7= 5:25:10:10:10:5:5wrr-queue bandwidth 5 25 20 20 20 5 5wrr-queue random-detect 1wrr-queue random-detect 2wrr-queue random-detect 3wrr-queue random-detect 4wrr-queue random-detect 5wrr-queue random-detect 6wrr-queue random-detect 7wrr-queue random-detect min-threshold 1 80 100 100 100 100 100 100 100! Q1T1下限 = 80% Q1T2-T8下限 = 100%wrr-queue random-detect max-threshold 1 100 100 100 100 100 100 100 100! Q1T1上限 = 80% Q1T2-T8上限 = 100%wrr-queue random-detect min-threshold 2 80 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue random-detect max-threshold 2 100 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue random-detect min-threshold 3 80 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue random-detect max-threshold 3 100 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue random-detect min-threshold 4 80 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue random-detect max-threshold 4 100 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue random-detect min-threshold 5 80 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue random-detect max-threshold 5 100 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue random-detect min-threshold 6 80 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue random-detect max-threshold 6 100 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue random-detect min-threshold 7 80 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue random-detect max-threshold 7 100 100 100 100 100 100 100 100wrr-queue cos-map 1 1 1wrr-queue cos-map 2 1 0wrr-queue cos-map 3 1 4wrr-queue cos-map 4 1 2wrr-queue cos-map 5 1 3wrr-queue cos-map 6 1 6wrr-queue cos-map 7 1 7priority-queue cos-map 1 5Cisco Catalyst 3750-E系列交换机QoS下面解释Cisco Catalyst 3750-E采用的QoS机制，包括标记、排序和ACL。问：请解释一下Cisco Catalyst 3750-E 中的排序机制。答：如图3所示，Cisco Catalyst 3750-E 共有两个输入队列和四个输出队列。对于这两个集合，都能够将一个队列配置为优先队列，只有这个队列中的任务都处理完之后，才会处理其它加权队列。当然，每个集合也能全部配置加权队列。图3 Cisco Catalyst 3750-E的输入和输出队列Cisco Catalyst 3750-E 采用SRR。SRR 负责队列调度服务，规定包出列的速率。SRR共有两种模式：整形模式和共享模式。整形模式只在输出队列中使用。经过整形的输出队列保留一组端口带宽，然后根据计划发送均匀间隔包。共享输入队列也能够得到一定的带宽份额，但不能预留带宽。换言之，在共享模式中，如果高优先级队列为空，低优先级队列能够在预留带宽到期之前就使用空闲带宽。整形SRR与共享SRR之间难分伯仲。共享SRR 能够大大提高排序系统的效率，因为流量多的队列能够使用空闲时隙。而在标准加权循环（WRR）中，这是不允许的。整形SRR 用于队列整形，或者设置硬极限，规定队列能够使用的最高带宽。使用整形SRR时，能够在端口的总整形速率范围内进行队列整形。除队列整形外，Cisco Catalyst 3750-E 还能限制物理端口的速度，从线速的1%到99%。因此，客户能够在速率受限的端口内进行队列整形。问：在共享模式中，WRR与SRR有什么区别？答：上面一个问题提到了SRR。在回答本问题之前，请阅读关于上一个问题的回答。如图4所示。图4 WRR与SRR在上例中，Q4的权重最高，Q3次之，以此类推。严格优先队列已关闭。SRR 与典型的 WRR 不同。WRR 队列是根据权重处理的。Q1 在权重1期间处理，Q2在权重2期间处理，以此类推。处理时，将在不同的队列间移动，每个队列的处理时间等于加权时间。SRR同样使用了权重的概念，但SRR从Q1转向Q2，然后再转向Q3和Q4的方式不同。它并非在每个队列等待和停留加权时间后，才转向下一个队列。SRR将快速通过每个队列多次。每次通过时，每个队列可能得到处理，也可能没有得到处理。与低优先级队列相比，高优先级队列得到处理的概率较高。一段时间之后，从每个队列得到处理的包的数量看，SRR和WRR是相等的，但顺序是不同的。使用SRR时，流量的顺序是平均分布的。使用WRR时，处理的顺序可能是Q1的一批包，然后是Q2的一批包。使用SRR时，能够看到包的加权交叉。在使用WRR的图4中，标有1的所有包都得到了处理，然后是标有2、3、4和5的包。在SRR中，所有包都将得到处理，然后是B、C和D。为使流量的流动更平滑，SRR支持交叉（受权重影响）。SRR是WRR的发展，采用了更顺畅的循环机制，能够防止由于大量突发流量引起缓存溢出。问：Cisco Catalyst 3750-E 是否支持拥塞避免？答：是的。加权尾部丢弃（WTD）能够运用于部分或全部输入和输出队列。WTD 是一个拥塞避免机制，能够管理队列长度，为不同的流量类型制定不同的丢弃策略。利用可配置的阈值，能够确定丢弃某些包的时机。阈值能够基于服务类别（CoS），也能够基于个性化服务代码点（DSCP）值。队列填满之后，低优先级的包将首先被丢弃。例如，当队列达到60%时，可通过配置让WTD 丢弃 CoS 为05的包。另外，还能为每个队列的不同CoS和DSCP值规定多个阈值和水平。问：Cisco Catalyst 3750-E 支持聚合监管吗？答：Cisco Catalyst 3750-E 支持聚合监管，即几股流量能够作为一个组进行监管。问：Cisco Catalyst 3750-E 怎样对包进行分类？答：Cisco Catalyst 3750-E 能按照以下条件对包进行分类： 第2层：MAC SA、DA、802.1P、Ethertype、输入端口号 第3层：IP目标地址、IP源地址； 第4层：端口号和IP Services类型（ToS）。 问：Cisco Catalyst 3750-E 支持输出流量整形吗？答：是的，由于流量整形能在每队列基础上进行，即流量能按照ACL、流、CoS、DSCP等映射到输出队列，因而为客户提供了极大的灵活性。问：Cisco Catalyst 3750-E是否能够为QoS设置端口信任状态？答：可以，Cisco Catalyst 能通过配置，来信任端口的CoS、DSCP或IP优先级。这个功能能够基于VLAN执行。这一点很重要，因为用户需要信任高优先级语音VLAN流量的值。问：Cisco Catalyst 3750-E 是否能够标识输入和输出方向的包？答：可以，Cisco Catalyst 3750-E 能够标识输入和输出方向的CoS和DSCP。问：Cisco Catalyst 3750-E 的QoS 是否能够调度输入和输出方向的包，并作为拥塞避免机制的一部分？请描述一下实施过程。答：能。关于这一点，我们将在输入和输出QoS中讨论。问：第3层QoS是否需要IP Services许可证？答：不需要，IP BASE特性集和IP Services特性集都能执行第3层QoS。问：是否需要IP Services特性集才能执行第3层和第4层查询，实现QoS和安全性？答：不是，IP BASE特性集和IP Services特性集都允许利用第3层和第4层查询实现QoS和安全性。问：监管能够达到多高的精确程度？答：承诺信息率（CIR）为8KB1GB，突发量为8KB1MB。问：当监管策略应用到VLAN时，您能否描述一下监管的过程？答：尽管能向VLAN接口应用策略图，但所有监管或限速操作都只能在端口水平上执行。换言之，不能通过计算多个物理端口上的输出流量的总和来配置一个总的监管器。每个端口都需要配置独立的监管器，以便管理输入端口的流量。每个接口必须按照与该接口匹配的类别图，在二级策略图中定义。问：是否支持流级监管？答：是的，支持流级监管。问：是否支持端口速率限制？答：是的，能够执行端口速率限制，额度为规定端口速度的1%99%。问：是否支持输出监管？答：不支持输出监管。但是，不同的包流能够映射到不同的队列，然后再对这些队列进行整形。与输出监管相似，这种方式也能限制流中的流量。QoS-SRR(2009-05-03 20:22:01)标签：杂谈 分类：（Qos）ciscolabSRR（Shaped round robin，整形循环）。SRR支持如下两种管理拥塞管理配置模式。（1）整形模式（2）共享模式在整形模式中，出站队列可以被整形到接口带宽的准确比例，它类是与CISCO限速。与其它队列中的流量无关，出站队列的流量不能超过指定速率。整形能够实现更加平均的流量分配，并且降低突发流量的峰值和谷值。整形模式通常用在延迟敏感的流量和UDP/IP通信中。在共享模式中