QoS服務質量

2021-09-25 10:42:07 字數 3223 閱讀 7963

ip qos歷史

internet的建立者在ip分組報頭中預留了乙個位元組,為服務型別tos,從而使得最初的ip規範就包括qos。服務型別用於指示所需qos的抽象引數,這些引數用於指導如何選擇實際的服務引數。

2023年,internet處於象牙塔,執行的應用和通訊有限,因此,是否支援tos顯得無關緊要,ip應用沒有明確地標明這個位元組。

隨著internet的發展到大眾化,商業化階段,qos的重要性逐漸增加,internet基於無鏈路的端對端分組服務,傳統使用tcp/ip協議族提供盡力而為的資料傳輸方式,雖然帶來了靈活性與健壯性,但分組的動態特性也容易導致網路阻塞。

最初解決這種問題的辦法是nagle演算法,現在幾乎所有ip主機部署都支援這種演算法,nagle演算法宣告了基於qos的功能的開始。

2023年,internet qos工具出現,就是現在tcp部署中終端系統必須的擁塞避免機制,主要是使網路中的tcp流對擁塞訊號做出反應,至於快速重傳和快速恢復是2023年新增的,用來在分組丟失期間提供最佳的效能。

2023年左右qos的重點是路由器,由於路由器只能進行先進先出的排程(fifo),這樣在分組排程演算法中不能提供對通訊進行區分或優先處理的機制,先進先出排隊技術導致尾部分組被丟棄。wfq(一種分組排程演算法)和wred(一種佇列管理演算法)就被廣泛用來解決這項問題。

之後,為了標準化端到端qos,ietf提出了rsvp。

qos:在資源有限的情況下,提公升網路的服務質量,優化網路質量。

qos分為三類,先進先出,集中式,模組化。

qos並不能增加頻寬,只是優化利用頻寬,無非就是緊要的流量優先出去,或者說犧牲大多數為了少數的服務。既然是這樣的思想,那麼部署qos的步驟的第一步自然就是如何找到這些要緊的流量。

在企業環境中,我們假定路由器乙個g口連線公網,那麼不管路由器的介面頻寬如何,運營商提供的頻寬也不可能和路由器介面頻寬一致,那麼從多個介面收到的資料,如何確保重要流量優先傳遞呢?

流量的分類

五元組(源ip,目的ip,協議,源埠,目的埠)

tos欄位,服務質量

流量的管理:佇列機制

確保那些流量可以獲取優先權(如何從介面優先出去的權利),比如乙個介面最多排1m/s的佇列,接收到1.5m流量,那麼剩下的0.5m就被丟棄。

至於如果定義多個佇列,又該如何走那條佇列,引出佇列調動機制。

1.pq high medium normal low

將流量分為四個佇列,高優先順序,中等佇列,一般佇列,最低佇列,只有高佇列調動完畢,才會執行低佇列調動。

導致的問題:出現餓死現象,低佇列的流量很慢被**出去

2.cq robin輪循佇列 16個佇列 0隊列為優先佇列

缺點:延時大,比如緊急流量第二次**循中間的間隔時間

3.wfq 加權公平佇列 256個佇列

權重+1/各項權重加1

按照權重瓜分頻寬

低於2.048序列線路的預設佇列(大於2.048預設佇列fifo)。

缺點:不能手動調整,對於緊要但是占用頻寬小的流量不友好,

4.cbwfq 手動設定佇列和占用頻寬值(頻寬的百分比占用預設不能大於75%)並且當語音資料到達,其他佇列讓道,讓其先出

修改最大頻寬%

練習:af21 20% af32 30% ef 10%

match-all就是且的關係 match-any就是或的關係

ef是語言流量,priority代表只要有流量就**。

介面呼叫

流量的監管和整形

令牌桶演算法:流量會在令牌桶中獲取令牌,令牌的速度就對應了流量的速度。依次限制流量速度。

監管拿不到令牌就會丟棄,整型拿不到令牌就會快取。

令牌桶:單速率雙色單桶

單速率三色雙桶

雙速率三色雙桶

cir:承諾資訊速率 cir=bc/tc

tc:令牌下發時間間隔

bc:每次下發令牌數量

be:超發量

單速率就是每次固定速率下發多少令牌,取到令牌是綠色,沒有取到就是紅色,會被丟棄。

雙桶:剩餘令牌會被放到第二個桶,過一定時間第乙個桶會產生新的,第二個桶保留第乙個的,但是最多也只是保留第乙個桶每次產生的最大令牌。如果流量大於令牌數,先取第乙個桶,後取第二個桶。

取到第乙個桶是綠色,第二個桶是黃色,沒有取到是紅色。

雙速率三色雙桶:兩個桶速率不一樣,cir不變,流量小於第乙個桶的令牌,取到第乙個桶,如果大於第乙個,只能取第二個。

好處:任何時候都可以超發,單速率三色雙桶不行,它第二個桶有只是因為第乙個桶沒用完。

管制一般用於限速,整形一般用於對接,大頻寬對接小頻寬

單速率三色雙桶,做第二個桶

整形:

整形也可以解決前置擁塞,將自己速率降下來

雙速率三色雙桶

綠色——黃色——紅色

擁塞避免

當數量在入隊時候,佇列滿了,該如何處理?

這樣的流量不能進行佇列管制的,管制只能針對入隊的流量才能操作。

我們將佇列滿了叫做佇列擁塞,進行擁塞避免處理——佇列丟棄機制

一般情況下佇列滿了,再來的資料會被丟棄,這叫做尾丟棄。

尾丟棄會引發tcp「全域性同步」,red早期檢測隨機丟棄會避免這種現象,wred加權的red根據優先順序來對資料進行丟棄,以允許後續流量進入。

優先順序 最小門限值 最大門限值 丟棄概率(多少分之一)

QOS服務質量

四 qos工作過程 分類 標記 佇列機制 擁塞避免 整形 監管 資料壓縮 鏈路 分類,標記 分類標準 1.acl 2.源ip位址 3.目標ip位址 4.協議 5.源 目的埠 6.二層地 址 7.tos 服務型別 8.exp mpls中優先順序字段 9.pri 802.1q中的優先 級字段 稱為cos...

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