qos技術入門(理解取證ip報文的優先順序字段）
傳統的分組網路對所有報文都無區別地對待，每個交換機、路由器對所有的報文均採用先進先出（
fifo
）策略進行處理，盡最大的努力將報文傳送到目的地，對於報文傳送的時延，頻寬分配等效能不提供任何承諾和保證。隨著計算機網路高速發展，各種各樣的資料都在同乙個網路基礎設施中傳送，這樣就導致了對頻寬延遲要求較高的資料（如語音）得不到及時傳送，造成網路擁塞、資料報丟棄等不良後果。
qos
（quality of service
）即服務質量，是一種能夠為部分使用者或應用（或兩者）提供更好或特殊服務而劣化其他使用者或應用的網路流量管理能力。它能達到這一目標的關鍵在於使用了一種佇列技術來將使用者流量等級化。佇列是等待通過網路裝置的某個介面進行**的一系列分組的快取區域。在交換機、路由器中一般存在兩種型別的佇列，一種是硬體佇列，另一種是軟體佇列。當資料達到網路裝置（路由器或交換機）時，首先進入硬體佇列進行**，使用「先進先出」的原則進行資料**。當硬體佇列充滿時，啟用軟體佇列。管理員可以針對軟體佇列做調配，使用不同的佇列技術實現不同的資料**控制。制訂優先等級，實現不同的流量管理策略事實上就是對軟體佇列實施不同的排程方式。
qos可以針對各種應用的不同需求，提供不同的服務質量，例如，提供專用頻寬、減少報文丟失率、網路擁塞管理、網路擁塞避免、流量整形等。
下面用乙個簡單的例子對比當網路發生擁塞時，報文在沒有
qos保證和擁有
qos保證情況下的不同處理過程。發生網路擁塞時，如果在網路裝置不支援
qos的情況下，所有的報文按照到達的先後順序進入介面的
fifo
（先進先出）佇列尾部，而介面在傳送報文時，從
fifo
佇列的頭部開始，依次傳送報文，所有的報文在傳送過程中，沒有任何區別，也不對報文傳送的質量提供任何保證。緊急報文可能會被最後傳送，如圖
6.28
所示。
如果在網路裝置支援並使用
qos技術時，如圖
6.29
所示，在報文到達介面後，首先對報文進行分類，然後按照報文所屬的類別讓報文進入不同佇列的尾部。報文傳送時，按不同的優先等級進行**，優先順序較高的佇列中的報文傳送完畢後，再傳送低優先順序佇列中的報文。將緊急報文送入具備較高優先順序的佇列中，保證了屬於較高優先順序佇列的報文有較低的時延。在網路發生擁塞時緊急報文的**質量仍然能夠得到保證。
注意：
qos技術只能更合理地分配與利用現有頻寬，並不能夠增加頻寬。如果需要頻寬，可向當地電信級運營商申請。
詳解ip
報文的優先順序字段
上面已講述
qos技術的基本功能，也簡單介紹了利用佇列技術排程不同等級的
ip資料報文。本小節將講述裝置是如何識別不同緊急程度的
ip報文的，其實這是因為
ip報文中有乙個關鍵的
tos（
type of service
，服務型別）字段，
擴充套件開tos
欄位就可得到設定
ip報文緊急程度的
ip優先順序標記位。
如圖6.30
所示。服務型別（
tos）字段共有
6個位元組位，前
3個位元組位表示
ip報文的優先順序，表示資料的緊急程度，共有
8個等級，具體如圖
6.31
所示。
在標記資料時，既可以使用數值，也可以使用名稱（英文名稱）。優先順序6和
7一般保留給網路控制資料使用，如路由協議將使用優先順序6和
7，其他網路業務應用一般不使用優先順序6和
7。優先順序
5推薦給語音資料使用，如
ip語音**。優先順序43
給語音控制資料使用，如語音的控制信令使用。優先順序1和
2給資料業務使用，用於常規的業務資料加速。優先順序
0為預設標記值，所有沒有特別申明的常規資料都是
0，表示盡力而為的傳送。
注意：
服務型別（
tos）字段共有
6個位元組位，可以看到
ip優先順序只使用了前
3個位元組位。那麼服務型別（
tos）欄位的後
3個位元組的意義是什麼呢？
dscp
表示差分服務**點（
differentiated services code point
）。如果說
ip優先順序是為網路流量劃分等級，以備
qos策略為不同等級的資料報執行不同的控制策略。那麼
dscp
值將擴充套件
tos欄位的後
3位，也就是對
ip優先順序的進一步擴充套件，
dscp
值對ip
包分類更「粒度化」，所謂「粒度化」就是讓分類更詳細一些、更精準一些，同時也相容
ip優先順序，更形象的理解就是在乙個優先順序上再劃出幾種等級。比如，當網路發生擁塞時，
ip優先順序是
1的資料報會比優先順序是
0的資料報先**。那麼如果兩個
ip報文的優先順序都是
1，請問誰先被**？此時單純的
ip優先順序已經無法做出決策。那麼
dscp
值將在同一優先順序範圍內再次劃分等級，讓**策略更詳細，如圖
6.32
所示。
注意：
ip優先順序使用前
3位，如果加上後
3位的擴充套件就是
dscp
使用，但是
dscp
也只使用了後
3位的前
2位，表示丟棄的程度。最後一位永遠是
0，不被
dscp
所使用。
由於dscp
只使用了
tos欄位中後
3位的前
2位，所以
dscp
值對ip
優先順序的擴充套件就有2的
2次方，共計
4種變化的結果。具體組合及相關意義如圖
6.33
所示。
qos的策略過程
乙個完整的
qos策略過程包括：標記、分類、執行策略，如圖
6.34
所示
標記：為各種資料分配不同的
ip優先順序或者
dscp
值。比如，在企業網路中如果
的流量比
ftp的流量要緊急，那麼就可以利用標記功能將
的流量分配
ip優先順序標記為1，而
ftp流量的
ip優先順序標記為0。
分類：將已打標記的流量規劃到不同的類別中，方便
qos針對這些類別完成不同的策略。
執行策略：標記與分類都是為執行
qos策略做準備，根據使用者流量的等級規劃，可以制訂不同的
qos策略。比如，將
的流量執行限速策略，將
ip語音流量執行頻寬保證策略。
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