15.QoS原理与应用.ppt

1、分析QoS原理和应用、技术培训中心、课程目标、(1)当前网络需求和服务质量(QoS )需求；(2)理解QoS概念；(3)描述QoS体系结构，并提供两种QoS解决方案(集成服务和区别服务) 了解QoS的原理构成部分：分类、标记、流量调整、拥塞管理和拥塞避免(5)了解网络设备上常用的QoS限制速度。 可以将QOS (7)应用于VOIP以在专用线(PPP )上实现VOIP QOS示例，其中本章内容包括：一、网络中常见的问题二、QOS基本概念三、消息分类和标记四、业务监督和整形五、拥塞管理和避免六、QOS应用设置修订基础随着IP技术的迅速发展和各种新服务的出现，服务质量并不重要的当前IP网络已经从简单

2、的数据网络转化为具有商业价值的多服务承运商网络，IP网络已经成为承运商的各种服务质量、 将必须提供网络带宽(PC1，RTB，RTC，PC 2，2m，数据流，BWmax=min(100M，2 m，10M，1000M)=2M，10M，1000M网络带宽的最大值设置为数据传输路径上的最大值如果网络上有多个数据流，它们会相互竞争带宽。 网络带宽取决于物理链路的速率，能够通过QoS技术提高网络带宽的利用效率。 网络延迟、RTA、PC1、RTB、RTC、PC2、Delay=(T1 P1 S1) (T2 P2 S2) (T3 P3 S3)单个网络设备的延迟包括传输延迟、调度延迟和串行延迟。 网络延迟是数据传

3、输路径上所有网络设备延迟的纠正。 实时应用关注音频和视频等延迟大小。抖动、RTA、PC1、RTB、RTC、PC2、Jitter=abs(T1-T2)、分组1、分组2、相同数据流的不同分组可能由于网络所经历的延迟不同而发生抖动抖动对实时应用程序的影响很大(语音、视频等应用程序)，会产生失真。网络丢包(Packet Loss )、100M、10M、4、FIFO队列、1、2、3、4、Drop、网络丢包用于测量网络可靠性，单位为ppp。 当网络拥塞时，所有队列都已满，所以有些数据包必然被丢弃。 拥塞管理技术提供差异化服务，确保重要数据流的优先传输。 早期处置技术有助于确保网络通信畅通，并防止网络通信全

4、局同步问题。 Queue Length=3，为什么不满足这些残奥仪表，资源相对不足，拥塞的传统网络面临的服务质量问题，主要是由于网络拥塞。 拥塞是由于供应资源的相对不足而降低服务速率(引入额外的延迟)的现象。 Qos如何事先避免拥塞(拥塞回避流量管理)、发生拥塞时如何减少损失(拥塞管理)、各种应用程序的Qos请求、本章内容、网络常见问题2、Qos基本概念3、消息分类和标记4、流量管理和整形5、 拥塞管理和避免6 IP QoS的定义： IP网络的一种能力，即跨多种基础网络技术(MP、FR、ATM、以太网、SDH、MPLS等)的IP网络上的丢包率、延迟、抖动、带宽等IP QoS的目标避免IP网络拥

5、塞并减少管理IP消息的丢失率以控制IP网络的通信量。 向特定用户或特定服务提供专用带宽实时服务IP网络上的IP QoS吞吐量：网络的两个节点之间的特定应用通信流的平均速率延迟：分组跨网络的两个节点0延迟变化损失率：网络传输中丢失的信息比例端到端QoS需要三个部分来完成端到端QoS :网络组件(交换机、路由器) 信令技术(协调端到端网络组件以向消息提供QoS )传输管理每个网络组件都通过队列管理和调度(向不同类的消息提供不同类的处理)来实现消息分类流量监督和整形(消息输出的限制和调整速度)，IP QoS的两大模型，QoS的实现模型主要是有intserv(integratedserv )的尽力服务

6、(Best-Effort Service ) IntServ模型是一种端到端的基于流传输的QoS技术，通过信令向网络申请特定的QoS服务，并且网络在话务残奥仪表描述中保留资源以满足这一要求。 DiffServ模型是一种基于类的QoS技术，在网络边界上根据QoS请求对数据流进行简单分类，并根据业务不同的服务级别规则进行不同的业务控制和转发以解决拥塞问题。 在先进先出(FIFO )队列中实现尽力而为服务、最简单、路由器的默认行为是尽可能发送消息以不保证诸如延时可靠性等性能。 没有优先处理的概念，集成服务模型能够提供端到端的QoS分发服务是Int-Serv的最大优点。 Int-Serv的最大缺点是可

7、扩展性差。 路由器必须为每个资源保留所需的软状态信息与多播应用程序结合使用时，路由器会定期向网络发送资源请求和路径更新信息，以支持多播成员的动态参与和终止。 这些操作需要路由器较多的处理器和内存资源。 随着网络规模的扩大，维护开销将大大增加，将对路由器(尤其是核心路由器)的线速度处理消息的性能产生不利影响，使路由器无法承担。 Int-Serv不适合在流量聚合的骨干网络中大量使用。 集成服务模型，保留RSVP原理、2Mbps带宽。 好！ 保留2Mbps带宽。 保留2Mbps的带宽。 保留2Mbps的带宽。 好！ 好！ 好！通信开始、RSVP消息功能、路径消息：向每个发送主机定期生成的各个数据流发

8、送路径消息预约(Resv):预约消息来携带预约请求如果从接收端向发送端按每跳返回到路径源的消息：接收到PathTear消息，则返回到一致的路径状态预约源的消息：在接收到ResvTear消息时， 一致的预留状态路径错误消息：删除在处理路径消息时的错误PathErr消息预留错误消息33600在处理预留消息时的错误ResvErr消息)确认消息3360是ResvConf消息端到端的所有设备都要求支持此协议网络单元，为每个应用程序保存状态信息，与可扩展性差的周期性邻接单元交换状态信息，Differentiated Service模型与Int-Serv不同采用了Diff-Serv模型的应用不需要在发送消息

9、之前向网络申请，而是通过携带IP消息开头的QoS残奥仪表信息，向网络节点通知该QoS请求。标识这样的QoS请求的信息就像“带内”信令，消息传播路径上的每个路由器可以通过分析它来知道消息的服务请求类型。 Diff-Serv在提供服务时，向属于相同需求类别的组提供相同的服务策略。 因而，只要将服务类别正确地标记在该消息上，下游的路由器就只需要识别这些类别，而不需要一般地进行复杂的流分类。 具有良好的可扩展性，适用于骨干网络。 Differentiated Service模型、DiffServ模型架构、DiffServ网络、DiffServ网络、sla/基于业务分类. DS域.基于其他特征-通信量调

10、整.标记.处置.整形. DS域可以具有不同的PHB，实现不同的服务提供策略，在它们之间通过SLA和TCA提供区域间服务： DS区域的服务提供策略由PHB决定。 DS节点根据PHB属性进行转发。 区分式QoS模型定义的行为有2种(修正5种行为)，DiffServ模型的服务，消息分类和流量管理流量整形拥塞管理拥塞回避，区分式QoS模型定义的行为有2种(修正5种行为) (1) TCB:trafficclassiff流量的区分和调节(2)PHB:per-hop behavior，逐跳行为，本章的内容，一、网络常见问题二、QOS基本概念三、消息的分类和标记四、流量监督和整形五、拥塞丢弃，拥塞检测/回避，

11、FIFO PQ CQ WFQ CBWFQ，排队消息分类队列技术拥塞回避流量管理和流量整形信令与资源预留ATM接口QOS FR QOS，DiffServ服务模型，DiffServ业务分类和协调这样的不同服务通过调整服务并设定一定的DS值来实现服务调整。 通常，用于确保业务流遵守TCA的规则业务的分类和调整要进入包括测量、标记、放弃、整形的DS域分类、测量、标记、整形/丢弃、数据包、分类(Classifying)/标记/整形/丢弃、含义：特定规则下的作用： QoS执行服务的基础。 分类有基于IP包头中的DS域的两种方式ba (behavior聚合)。 多字段(MF ) :基于IP头中特定域的集合，

12、如源/地址、DS、协议编号和源/目标端口号。 设置“标记”(Marking )消息的DS域。 DS域的设置通常仅在网络边缘进行。 整形可以延迟并输出业务流中的分组以满足业务模型的规定。 “放弃”(Dropping )根据特定规则放弃包。封装消息格式，802.1Q/p帧封装消息格式，前导码，起始帧定界符，DA，SA，类型，标签4字节，PT，数据， TTL，Proto，FCS，IP-SA，IP-DA，DATA，IP优先级或DSCP，消息封装格式，Pream .SFD，DA，sa 5，4，3，2，1，0，保留，保留，语音发送，视频会议，复印以太网中的优先级COS、差分通信量编码点- DSCP IET

13、F DiffServ工作组将IP头ToS字节的6比特设为DSCP，将ToS字节设为DS字节，Version Length，Len，ID，OOS 改名为ToS字节，3，4，5，6，DSCP，0，7，1，2，3，4，5，6，IPv4最初将3比特的IP前缀作为DiffServ的带内信令使用，IP前缀和DSCP的每家制造商的IP QoS都支持IP优先级、DSCP和相互转换。 现在，IP Precedence和DSCP在现实网络中得到了实用化。 IP优先级DSCP、COS与DSCP之间的映射关系，以及对应于每一个处理类别的PHB的DSCP (即，上下文中的PHB )，其中，网络节点是消息调度、丢包、监控和整形仅定义从某些外部可见的内容而未指定特定实施方法的IETF DiffServ工作组当前定义了4种phbdefaultphbclass-selectorph