PTN業務QoS介紹前言QoS（QualityofService,服務質量)就是指網絡通信過程中，允許用戶業務在丟包率、延遲、抖動和帶寬等方面獲得可預期的服務水平。本課程介紹了QoS的基本技術原理以及是怎么實現的。目錄QoS基本概念QoS的應用QoS的基本概念報文分類和著色網絡擁塞管理網絡擁塞避免流量監管和流量整形

QoS（QualityofService）技術，顧名思義就是對各種服務提供傳輸質量保證的技術。任何能夠對傳輸質量進行保證的技術我們都可以稱之為QoS技術。QoS旨在針對各種應用的不同需求，為其提供不同的服務質量，例如：提供專用帶寬、減少報文丟失率、降低報文傳送時延及時延抖動等。為實現上述目的，QoS提供了下述功能：應用場景－帶寬限制InternetIP我要100M我要30M我要2M10MQoS三種模型Best-Effort模型：是目前Internet的缺省服務模型，主要實現技術是先進先出隊列(FIFO)IntServ模型：業務通過信令向網絡申請特定的QoS服務，網絡在流量參數描述的范圍內，預留資源以承諾滿足該請求DiffServ模型：當網絡出現擁塞時，根據業務的不同服務等級約定，有差別地進行流量控制和轉發來解決擁塞問題Best-Effort模型Best-Effort是單一的服務模型，也是最簡單的服務模型。應用程序可任意發送任意報文，不需要事先得到批準或通知網絡網絡盡最大可能發送這些報文，但對時延，可靠性等性能不提供任何保障Best-Effortservice是目前Internet的缺省服務模型，主要實現技術是先進先出隊列(FIFO)IntServ模型為應用提供可控制的、端到端的服務網絡單元支持QoS的控制機制應用程序向網絡申請特定的QoS服務信令協議在網絡中部署QoS請求RSVP是主要使用的信令協議RSVP原理我要預留2Mbps帶寬OK！我要預留2Mbps帶寬我要預留2Mbps帶寬我要預留2Mbps帶寬OK！OK！OK！開始通信RSVP的問題要求端到端所有設備支持這一協議網絡單元為每個應用保存狀態信息，可擴展性差周期性同相鄰單元交換狀態信息，協議報文開銷大不適合在大型網絡中應用DiffServ模型型DiffServ域域（又稱稱DS域域）由由一組提提供相同同服務策策略，實實現相同同PHB（Per-HopBehavior））的網絡絡節點（（DS節節點））組成。。DS節節點可分分為DS邊緣緣節點和和DS內內部節節點。DS邊邊緣節點點需要對對進入DS域域的流量量進行分分類，對對不同類類型的業業務流量量標記不不同的PHB服服務等等級。內內部DS節點點則基于于PHB服務等等級進行行流量控控制。QoS的的主要技技術分類標記記技術：：DSCP、IP優先先級、802.1P、EXP擁塞管理理機制：：FIFO、PQ、WFQ、、CBWFQ擁塞避免免機制：：尾丟棄棄、RED、WRED擁塞調節節機制：：策略、、整形、、LR報文分類類及標記記報文分類類及標記記是QoS執執行服務務的基礎礎，分為為簡單流分分類和復雜流分分類報文分類類使用技技術：ACL和和IP優優先級根據分類類結果交交給其它它模塊處處理或打打標記（（著色））供核心心網絡分分類使用用ACL,IP優先先級流量監管管drop令牌桶流分類CAR(CommittedAccessRate):約定訪訪問速率率令牌桶算算法對流量進進行控制制整形（shaping）使業業務流輸輸出的速速率符合合業務模模型的規規定丟棄（dropping）根根據特定定規則丟丟棄分組組打標記（（marking）設設置報文文的DS域（或或IP優優先級））流量監管管示例沒有流量量監管有流量監監管bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit流量整形形隊列流分類令牌桶256Kbps128KbpsFR128KbpsGTS(GenericTrafficShaping):解解決鏈鏈路兩邊邊的接口口速率不不匹配對報文的的流量進進行限制制,對超超出流量量約定的的報文進進行緩沖沖流量整形形可能會會增加延延遲令牌流量整形形示例沒有流量量整形使用流量量整形bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit物理接口口總速率率限制LR(LineRate):在在一一個物理理接口上上，限制制接口發發送報文文（包括括緊急報報文）的的總速率率LR采用用了令牌牌桶進行行流量控控制,所所有經經由接口口發送的的報文首首先要經經過LR的令牌牌桶進行行處理利用QoS豐富富的隊列列來緩存存報文流分類令牌桶256Kbps128KbpsQoS隊隊列擁塞管理理網絡擁塞塞時，保保證不同同優先級級的報文文得到不不同的QoS待待遇，包包括時延延、帶寬寬等。將不同優優先級的的報文入入不同的的隊列，，不同隊隊列將得得到不同同的調度度優先級級、概率率或帶寬寬保證算法：FIFO（FirstInFirstOut））PQ（PriorityQueue））CQ（CustomQueue）WFQ（（WeightedFairQueuing））輸出隊列流分類先進先出出隊列FIFO(FirstInFirstOut):算算法簡單單，轉發發的速度度快所有報文文統一對對待，先先進先出出，沒有有任何區區別分Internet的的默認服服務模式式－Best-Effort采用的的隊列策策略轉發數據據包優先隊列列PQ(Priorityqueuing):優先先隊列，，可以保保障高優優先級隊隊列的服服務質量量PQ分為為四個隊隊列：High，Medium，Normal，Low較高的優優先級的的隊列優優先調度度drop流分類MediumNormalHighLow定制隊列列CQ(Customqueuing):定定制隊列列，用戶戶可配置置隊列占占用的帶帶寬比例例關系CQ共分分為17個隊列列:0號隊隊列為系系統隊列列，優先先調度;1-16為為用戶隊隊列，輪輪詢調度度各隊列在在統計規規率上滿滿足用戶戶配置的的帶寬比比例drop流分類…Queue0Queue1Queue2Queue16…加權公平平隊列WFQ(Weightedfairqueuing):加權權公平隊隊列，保保證相同同優先級級業務間間公平，，不同優優先級業業務間加加權最大隊列列數目可可配置(2-256)權值依賴賴于IP報文頭頭中攜帶帶的IP優先級級drop流分類…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096擁塞避免免傳統的尾尾丟包在在網絡發發生擁塞塞時對報報文全部部丟棄，，并不加加以區分分TCP慢慢啟動導導致全局局同步化化進行擁塞塞避免，，在網絡絡沒有發發生擁塞塞以前根根據隊列列狀態進進行有選選擇性的的丟包算法：TD、RED、、WRED時間t帶寬利用率擁塞避免免WRED(WeightedRandomEarlyDetection):加加權隨隨機早期期檢測采用隨機機丟棄的的策略，，避免了了尾部丟丟棄的方方式而引引起TCP全局局同步根據當前前隊列的的深度來來預測擁擁塞的情情況根據優先先級定義義不同的的丟棄策策略，定定義上限限閾值和和下限閾閾值相同的優優先級不不同的隊隊列，隊隊列長度度越長丟丟棄概率率越高drop流分類…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096下限閥值值上限閥值值目錄錄QoS基基本概念念QoS的的應用PTN產產品中QoS的的基本概概念在配置PTN的的QoS策略略之前，，需要掌掌握QoS的的基本概概念以及及PTN設備備支持的的QoS策略略。DiffServDiffServ作作為一種種實現端端到端的的QoS控制制模型，，具有實實現簡單單，易于于擴展的的特點。。HQoSPTN設設備作作為邊緣緣DS節節點應應用時，，支持層層次化的的QoS（HQoS，，HierarchicalQoS）控控制。HQoSPTN設設備作作為邊緣緣DS節節點提提供了多多層次的的QoS作用用點，實實現了HQoS控制制功能。。與傳統的的QoS相比比，PTN設設備提供供的HQoS具具有以以下優點點：多級的調調度機制制，實現現了基于于端口、、業務、、PW或或QinQ的的調度度，更加加細化了了QoS的控制制粒度。。多級的流流量控制制機制，，實現了了基于端端口、業業務、PW或或QinQ鏈鏈路的流流量控制制，更全全面地控控制業務務的QoS質質量?？膳渲肳FQ、、WRED策策略，提提高QoS控控制的靈靈活性。。PTN產產品中QoS的的應用QoS的的應用用包括QoS配配置流流程、基基于Tunnel的的QoS控制制，基于于端口、、業務、、PW、、QinQ等多多種QoS策策略的應應用。1.Tunnel的QoSPTN設設備支支持基于于Tunnel的QoS控控制，，對Tunnel帶帶寬進行行限制。。PTN設設備在在網絡的的入口/出口處處支持PWE3功能，，將不同同的業務務分別適適配到不不同的PW上上，再將將PW承承載到到Tunnel中傳傳送。一一個Tunnel中中可以承承載多條條去往同同一目的的地的PW。PTN設設備支支持對Tunnel的的帶寬寬進行控控制。承承載在Tunnel中中的PW總總帶寬不不能超過過該Tunnel允允許的帶帶寬。PTN產品品中QoS的應應用（（續））2.QoS策策略略PTN設設備支支持配配置QoS策策略包包括:業務優優先級級與PHB轉轉發類類型的的映射射關系系端口QoS策策略ATM策