HCSE认证——HM-045 QoS原理及配置(V5.0)

1、华为3Com培训中心HM-045 QoS原理及配置原理及配置2学习目标学习目标lQoS 的基本概念的基本概念l流量监管及流量整形流量监管及流量整形l拥塞管理及拥塞避免拥塞管理及拥塞避免 学习完本课程，您应该能够掌握：学习完本课程，您应该能够掌握：3课程内容课程内容QoS 的基本概念的基本概念报文的分类和标记报文的分类和标记流量监管及整形流量监管及整形拥塞管理及避免拥塞管理及避免QoS调试调试4QoS的基本概念的基本概念lQoS: Quality of Service（服务质量）是指网络通信过程中，（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允许用户业务

2、在丢包率、延迟、抖动和带宽等方面获得可预期的服务水平的服务水平lIP QoS目标：目标： 避免并管理避免并管理IP网络拥塞网络拥塞 减少减少IP报文的丢失率报文的丢失率 调控调控IP网络的流量网络的流量 为特定用户或特定业务提供专用带宽为特定用户或特定业务提供专用带宽 支撑支撑IP网络上的实时业务网络上的实时业务5丢包丢包我我啊啊三三张张是是本地这么说本地这么说 .我我啊啊三三是是对方听到的是对方听到的是 .？Internet6延时延时InternetAA发送的第一个发送的第一个bit接收的最后一个接收的最后一个bit处理延时处理延时处理延时处理延时网络传输延时网络传输延时端到端的延时端到端的

3、延时时间时间t7抖动抖动Internet132发送发送接收接收321D3D2D1D3=D2=D18带宽限制带宽限制IP我要我要100M我要我要30M我要我要2M10M9IP QoS 三种模型三种模型lBest-Effort模型模型：是目前：是目前Internet的缺省服务模型，的缺省服务模型，主要实现技术是先进先出队列主要实现技术是先进先出队列(FIFO)lIntServ模型模型：业务通过信令向网络申请特定的：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源以承诺满足该请求l DiffServ模型模型：当网络

4、出现拥塞时，根据业务的不：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解决拥塞问题10Best-Effort 模型模型lBest-Effort是单一的服务模型，也是最简单的服务是单一的服务模型，也是最简单的服务模型模型l应用程序可任意发送任意报文，不需要事先得到批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准或通知网络l网络尽最大可能发送这些报文，但对时延，可靠性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等性能不提供任何保障lBest-Effort service是目前是目前

5、Internet的缺省服务模型，的缺省服务模型，主要实现技术是先进先出队列主要实现技术是先进先出队列(FIFO)11IntServ模型模型l为应用提供为应用提供可控制的、端到端的可控制的、端到端的服务服务l 网络单元支持网络单元支持QoS的控制机制的控制机制l 应用程序向网络申请应用程序向网络申请特定的特定的QoS服务服务l 信令协议在网络中部署信令协议在网络中部署QoS请求请求l RSVP是主要使用的信令协议是主要使用的信令协议12RSVP原理原理我要预留我要预留2Mbps带宽带宽OK！我要预留我要预留2Mbps带宽带宽我要预留我要预留2Mbps带宽带宽我要预留我要预留2Mbps带宽带宽OK

6、！OK！OK！开始通信开始通信13RSVP的问题的问题l 要求端到端所有设备支持这一协议要求端到端所有设备支持这一协议l 网络单元为每个应用保存状态信息，可扩展性差网络单元为每个应用保存状态信息，可扩展性差l 周期性同相邻单元交换状态信息，协议报文开销大周期性同相邻单元交换状态信息，协议报文开销大l 不适合在大型网络中应用不适合在大型网络中应用14DiffServ模型体系结构模型体系结构DiffServ网络网络用户网络用户网络DiffServ网络网络流量控制流量控制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 .

7、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。用户网络用户网络DS区域的服务提供策略由PHB决定。DS节点根据PHB属性转发。15课程内容课程内容QoS 的基本概念的基本概念报文的分类和标记报文的分类和标记流量监管及整形流量监管及整形拥塞管理及避免拥塞管理及避免QoS调试调试16报文分类及标记报文分类及标记ACL , IP优先级优先级l报文

8、分类及标记是报文分类及标记是QoS 执行服务的基础执行服务的基础l报文分类使用技术：报文分类使用技术：ACL和和IP优先级优先级 l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使用17课程内容课程内容QoS 的基本概念的基本概念报文的分类和标记报文的分类和标记流量监管及整形流量监管及整形拥塞管理及拥塞管理及避免避免QoS 调试调试18流量监管流量监管drop令牌桶令牌桶流流分分类类lCAR (Committed Access Rate):约定访问速率约定访问速率 l令牌桶算法令牌桶算法l对流量进行控制对流量进行控制整形

9、（整形（shaping）使业务流输出的速率符合业务模型的规定使业务流输出的速率符合业务模型的规定丢弃（丢弃（droping）根据特定规则丢弃分组根据特定规则丢弃分组打标记（打标记（marking）设置报文的设置报文的DS域（或域（或IP优先级）优先级）19CAR 配置命令配置命令l定义规则定义规则 qos carl carl-index precedence precedence-value | mac mac-address l在接口上应用在接口上应用CAR策略或策略或ACLqos car inbound | outbound any | acl acl-number | carl carl

10、-index cir committed-information-rate cbs committed-burst-size ebs excess-burst-size green action red action 在每个接口上（在每个接口上（inbound和和outbound方向上），一共可应用方向上），一共可应用100条条CAR策略策略 在应用策略前，应该先禁止快速转发功能在应用策略前，应该先禁止快速转发功能 20CAR配置举例配置举例Quidway qos carl 1 precedence 3 Quidway qos carl 2 precedence 5 Quidway-ether

11、net0/0 qos car inbound any cir 800000 cbs 150000 ebs 0 green remark-prec-continue 5 red discard Quidway-serial1/0 qos car inbound any cir 80000 cbs 150000 ebs 0 green remark-prec-continue 3 red discard Quidway-serial0/0 qos car outbound carl 1 cir 80000 cbs 150000 ebs 0 green pass red discard Quidwa

12、y-serial0/0 qos car outbound carl 2 cir 80000 cbs 150000 ebs 0 green pass red discard 21流量整形流量整形队列队列流流分分类类令令牌牌桶桶256Kbps128Kbps128KbpslGTS (Generic Traffic Shaping): 解决链路两边的接口速率不匹配解决链路两边的接口速率不匹配l对报文的流量进行限制对报文的流量进行限制,对超出流量约定的报文进行缓冲对超出流量约定的报文进行缓冲l流量整形可能会增加延迟流量整形可能会增加延迟令牌令牌22GTS配置命令配置命令l 为某一类别流配置整形参数为某一

13、类别流配置整形参数 qos gts acl acl-index cir committed-rate cbs burst-size ebs excess-burst-size queue-length queue-length l为所有的流配置整形参数为所有的流配置整形参数qos gts any cir committed-rate cbs burst-size ebs excess-burst-size queue-length queue-length 这两条命令不能在同一接口使用这两条命令不能在同一接口使用配置整形参数之前，应先关闭快速转发功能配置整形参数之前，应先关闭快速转发功能Que

14、ue length 的默认值为的默认值为 5023GTS配置举例配置举例RouterA-Serial0/0 qos gts any cir 80000 cbs 150000 ebs 0 queue-length 1000 RouterB-Serial0/0 qos car inbound any cir 80000 cbs 150000 ebs 0 green pass red discard 24物理接口总速率限制物理接口总速率限制 lLR (Line Rate): 在一个物理接口上，限制接口发送报文（包括紧在一个物理接口上，限制接口发送报文（包括紧急报文）的总速率急报文）的总速率 lLR采

15、用了令牌桶进行流量控制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所有经由接口发送的报文首先要经过经过LR的令牌桶进行处理的令牌桶进行处理l利用利用QoS丰富的队列来缓存报文丰富的队列来缓存报文 流流分分类类令令牌牌桶桶256Kbps128KbpsQoS队列队列25LR 的配置的配置lLR的配置命令的配置命令qos lr cir committed-rate cbs burst-size ebs excess-burst-size lLR的配置举例的配置举例Quidway-Serial0/0 qos lr cir 80000 cbs 150000 ebs 0 S0/026课程内容课

16、程内容QoS 的基本概念的基本概念报文的分类和标记报文的分类和标记流量监管及整形流量监管及整形拥塞管理和避免拥塞管理和避免QoS调试调试27拥塞管理拥塞管理输出队列输出队列流流分分类类l网络拥塞时，保证不同优先级的报文得到不同的网络拥塞时，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。待遇，包括时延、带宽等。l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、概率或带宽保证带宽保证l算法：算法：FIFO（ First In First Out ）PQ（ Priority Queue ）CQ（ Cu

17、stom Queue ）WFQ（ Weighted Fair Queuing ）CBQ ( (Class Based Queue) )28先进先出队列先进先出队列 转发数据包转发数据包29FIFO配置配置l配置配置FIFO队列中可容纳包的个数队列中可容纳包的个数 qos fifo queue-length queue-lengthQuidway 路由器接口的默认工作方式为路由器接口的默认工作方式为FIFO 队列的默认长度为队列的默认长度为75，取值范围，取值范围1-1024l查看接口配置的队列策略查看接口配置的队列策略display interface interface-type inter

18、face-numberQuidway display interface s0/0Input queue : (size/max/drops) 0/50/0 FIFO queueing: FIFO Output queue: (size/max/drops) FIFO: 0/75/030优先队列优先队列lPQ (Priority queuing): 优先队列，可以保障高优先级队列优先队列，可以保障高优先级队列的服务质量的服务质量PQ分为四个队列：分为四个队列：High，Medium， Normal，Low较高的优先级的队列优先调度较高的优先级的队列优先调度drop流流分分类类31PQ配置命令配

19、置命令(1)l配置优先队列（配置优先队列（Priority-list Queuing）根据接口配置优先队列根据接口配置优先队列 qos pql pql-index inbound-interface type number queue top | middle | normal | bottom 根据网络层协议配置优先队列根据网络层协议配置优先队列qos pql pql-index protocol protocol-name queue-key key-value queue top | middle | normal | bottom 配置缺省优先队列配置缺省优先队列 qos pql pq

20、l-index default-queue top | middle | normal | bottom 缺省情况下，未建立任何缺省优先队列缺省情况下，未建立任何缺省优先队列 32PQ配置命令配置命令(2)l在接口上应用优先队列组在接口上应用优先队列组qos pq pql pql-indexl指定优先队列的队列长度（可选）指定优先队列的队列长度（可选） qos pql pql-index queue top | middle | normal | bottom queue-length queue-length 优先队列的缺省长度值优先队列的缺省长度值队列队列长度长度top20middle40

21、normal60bottom8033PQ配置举例配置举例Quidway acl 2000Quidway-acl-2000 rule permit ip source 10.10.0.0 0.0.255.255Quidway qos pql 1 protocol ip acl 2000 queue topQuidway qos pql 1 inbound-interface serial 1/0 queue bottomQuidway qos pql 1 default-queue middle Quidway qos pql 1 queue top queue-length 10Quidway

22、-Serial0/0 qos pq pql 1S0/0S1/010.10.0.0/1634定制队列定制队列lCQ (Custom queuing): 定制队列，用户可配置队列占用的带宽比例定制队列，用户可配置队列占用的带宽比例关系关系CQ共分为共分为17个队列个队列: 0号队列为系统队列，优先调度号队列为系统队列，优先调度; 1-16为用户队列，为用户队列，轮询调度轮询调度各队列在统计规律上满足用户配置的带宽比例各队列在统计规律上满足用户配置的带宽比例drop流流分分类类Queue 0Queue 1Queue 2Queue 1635CQ配置命令配置命令(1)l配置定制队列（配置定制队列（Cus

23、tom-list Queuing）根据接口配置定制队列根据接口配置定制队列 qos cql cql-index inbound-interface type number queue queue-number根据网络层协议配置定制队列根据网络层协议配置定制队列 qos cql cql-index protocol protocol-name queue-key key-value queue queue-number配置缺省定制队列配置缺省定制队列 qos cql pql-index default-queue queue-number未配置缺省定制队列，缺省队列的缺省值为未配置缺省定制队列，

24、缺省队列的缺省值为1。36CQ配置命令配置命令(2)l在接口上应用定制队列组在接口上应用定制队列组qos cq cql cql-indexl配置定制队列的队列长度（可选）配置定制队列的队列长度（可选）qos cql cql-index queue queue-number queue-length queue-lengthl配置定制队列连续发送字节数（可选）配置定制队列连续发送字节数（可选）qos cql cql-index queue queue-number serving byte-count 37CQ配置举例配置举例S0/0S1/010.10.0.0/16Quidway acl 200

25、0Quidway-acl-2000 rule permit ip source 10.10.0.0 0.0.255.255Quidway qos cql 1 protocol ip acl 2000 queue 1Quidway qos cql 1 queue 1 queue-length 100 Quidway qos cql 1 queue 1 serving 5000 Quidway qos cql 1 inbound-interface serial 1/0 queue 2 Quidway qos cql 1 queue 2 queue-length 90Quidway qos cql

26、 1 queue 2 serving 1000Quidway-serial0/0 qos cq cql 1 38加权公平队列加权公平队列 lWFQ (Weighted fair queuing): 加权公平队列，保证相同优先级业务间加权公平队列，保证相同优先级业务间公平，不同优先级业务间加权公平，不同优先级业务间加权最大队列数目可配置最大队列数目可配置(16-4096)采用采用HASH算法算法尽量将不同的尽量将不同的数据流数据流分入不同的队列，自动完成分入不同的队列，自动完成权值依赖于权值依赖于IP报文头中携带的报文头中携带的IP优先级优先级drop流流分分类类Queue 1Queue 1Qu

27、eue 2Queue NN=16,322048,4096数据流数据流: 源源IP地址，目的地址，目的IP地址，源端口号，目的地址，源端口号，目的端口号，协议号，优先级端口号，协议号，优先级相同相同39WFQ配置配置l配置命令配置命令qos wfq queue-length max-queue-length queue-number total-queue-number Max-queue-length的缺省值为的缺省值为64个报文个报文Total-queue-number的缺省值为的缺省值为256个动态队列个动态队列 l配置举例配置举例S0/0Quidway-Serial0/0 qos wfq

28、 queue-length 64 queue-number 512 40基于类的队列基于类的队列lCBQ（基于类的队列，Class Based Queue）是对WFQ 功能的扩展，为用户提供了定义类的支持。l将PQ 特性引入CBQ，称其为LLQ（Low Latency Queuing，低延迟队列），为语音报文这样的对延迟敏感的数据流提供严格优先发送服务。drop流流分分类类LLQQueue 1Queue 2Queue 64LLQ41CBQ的基本概念的基本概念l类类CBQ根据设定的规则匹配输出的数据包，并将它们放入不同的队列。 l流行为流行为 匹配类的流量行为，即一组具体的QoS特性。 l策略策

29、略 一组类和相应的流行为的集合。 42系统预定的类系统预定的类l系统预定的类系统预定的类系统预定义了一些类，并为这些类定义了通用的规则，用户定义策略时可直接使用这些类，这些类包括： 缺省类缺省类Default class：匹配的是缺省数据流。 基于基于DSCP 的预定义类，的预定义类， ef、af1、af2、af3、af4：分别匹配IP DSCP 值ef、af1、af2、af3、af4 基于基于IP 优先级的预定义类，优先级的预定义类，ip-prec0，ip-prec1，ip-prec7：分别匹配IP 优先级0，1，7 基于基于MPLS EXP 的预定义类，的预定义类，mpls-exp0，mp

30、ls-exp1, mpls-exp7：分别匹配MPLS EXP 值0，1，743系统预定义的流行为系统预定义的流行为l系统预定义的流行为系统预定义的流行为系统预定义了一些流行为，并为这些流行为定义了QoS 特性ef：定义了一个特性为入EF 队列，占用带宽为接口可用带宽的20%af：定义了一个特性为入AF 队列，占用带宽为接口可用带宽的20%be：不定义任何特性44系统预定义的策略系统预定义的策略l系统预定义的策略系统预定义的策略系统预定义了一个策略，为该策略指定了使用的预定义类，并为这些类指定预定义的动作。该策略名为default，具有缺省的CBQ 动作。default 策略的具体规则如下：

31、预定义类ef，采用预定义流行为ef 预定义类af1af4，采用预定义流行为af default-class 类，采用预定义流行为be45定义类并配置其匹配规则定义类并配置其匹配规则l定义类并进入类映射视图(在系统视图下)traffic classifier tcl-name operator and | or 用户定义的类名tcl-name 不允许为系统预定义类。缺省为and，即类视图下各匹配规则之间的关系为逻辑与。l定义类的匹配规则 if-match not any定义匹配所有数据包的规则if-match not classifier tcl-name定义classifier 匹配规则if-

32、match not acl access-list-number定义ACL 匹配规则if-match not destination-mac | source-mac mac-address定义MAC 地址匹配规则46定义类并配置其匹配规则定义类并配置其匹配规则if-match not inbound-interface interface-name | interface-type interface-number 定义类的入接口匹配规则if-match not dscp dscp-value 定义DSCP 匹配规则if-match not ip-precedence ip-preceden

33、ce-value 定义IP 优先值匹配规则if-match not rtp start-port starting-port-number end-port end-port-number定义RTP 协议端口匹配规则if-match not protocol protocol-name定义协议匹配规则47定义流行为并配置其特性定义流行为并配置其特性l定义一个流行为并进入流行为视图traffic behavior behaviorname behavior-name：流行为名，不允许为系统预定义流行为l配置流行为特性 queue af bandwidth bandwidth | pct perc

34、entage 配置确保转发（AF），并配置最小可保证带宽queue ef bandwidth bandwidth cbs burst | pct percentage 配置加速转发（EF），并配置最大带宽queue wfq queue-number total-queue-number 配置采用公平队列queue-length queue-length配置最大队列长度该命令必须在配置了queue af 和queue wfq 后使用；执行undo queue af或undo queue wfq 命令，则queue-length 也同时被取消48定义流行为并配置其特性定义流行为并配置其特性wred

35、 dscp | ip-precedence 配置丢弃方式为随机丢弃方式该命令必须在配置了queue af 或queue wfq 后使用wred weighting-constant exponent配置WRED 计算平均队长的指数需配置了queue af，并已用wred 使能了WRED 丢弃方式后才可以配置该命令。wred dscp dscp-value low-limit low-limit high-limit high-limit discard-probability discard-prob 配置WRED 各DSCP 的下限、上限和丢弃概率分母wred ip-precedence p

36、recedence low-limit low-limit high-limit high-limit discard-probability discard-prob 设置WRED 各优先级的下限、上限和丢弃概率分母49定义流行为并配置其特性定义流行为并配置其特性car cir committed-information-rate cbs committed-burst-size ebs excess-burst-size green action red action 配置使用流量监管gts cir committed-information-rate cbs burst-size ebs

37、 excess-burst-size queue-length queue-length 配置使用流量整形remark dscp dscp-value配置标记报文的DSCP 值remark ip-precedence ip-prec-value配置标记报文的IP 优先级值remark fr-de fr-de-value配置标记FR 报文的DE 标志位的值50配置策略配置策略l定义策略并进入策略视图qos policy policy-name策略创建时，具有缺省类default-class，该类关联be 行为。l在策略中为类指定采用的流行为classifier tcl-name behavior

38、 behavior-namel在接口或ATM PVC 应用关联的策略qos apply policy policy-name inbound | outbound 51CBQ配置举例配置举例定义类定义类class1，其匹配规则为，其匹配规则为 IP precedence 为为5：Quidway traffic classifier class1Quidway-classifier-class1 if-match ip-precedence 5 定义一个名叫定义一个名叫 test的流行为的流行为, 配置流的最小带宽为配置流的最小带宽为 200Kbps ，最，最大队列长度为大队列长度为 16。 Q

39、uidway traffic behavior testQuidway-behavior-test queue af bandwidth 200 Quidway-behavior-test queue-length 16 定义策略定义策略 huawei, 并在其中为类并在其中为类 class1指定流行为指定流行为 test 。 最后将最后将该策略应用在接口该策略应用在接口 Ethernet6/0的出方向上。的出方向上。 Quidway qos policy huawei Quidway-qospolicy-huawei classifier class1 behavior test Quidway-Ethernet6/0 qos apply p