Qos技术

前言

QoS(Quality of Service)，服务质量指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力，是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。QoS的保证对于容量有限的网络来说是十分重要的，特别是对于流多媒体应用，例如VoIP和IPTV等，因为这些应用常常需要固定的传输率，对延时也比较敏感。

衡量网络质量的四个指标

带宽 bandwidth

是连路上单位时间所能通过的最大数据流量其单位为bps（bit per second）在一条端到端的链路中，最大可用带宽等于路径上带宽最低的链路的带宽

延迟 delay

是标识数据包穿越网络所用时间的指标

交换延迟 设备收到一个数据要进行处理（查询路由表或者路由策略）
排队延迟 平时不排队当数据阻塞处理不过来需要排队
设备发送电信号和光信号为串行化延迟
数据在传输为传输延迟
端到端延迟等于所有图中链路和设备造成的延时的总和

抖动 Jitter

抖动是指数据标穿越网络时延迟的变化，是衡量网络延迟稳定性的指标

抖动是由于延迟的随机性造成的，主要原因是数据包排队延迟的不确定性

丢包 packet loss

丢包是指数包在传输过程中的丢失，是衡量网络可靠性的重要指标

丢包的主要原因

网络拥塞时，当队列满了后，后续的报文将由于无法入队而被丢弃
流量超过限制时设备对其进行丢包（acl等）

丢包以丢包率作为衡量指标

丢包率=被丢弃的报文数量/全部报文数量

Qos模型

Best-Effort 尽力而为服务（默认）

网络尽最大的可能性来发送报文，但对时间、可靠性等性能不供任何保证 ，是internet的缺省服务模型 。它适用于绝大多数网络应用，如FTP E-mail，他通过FIFO（first in first out）队列 来实现 所有数据进入同一队列，按先进先出的原则调度，队列满后，后续报文被丢弃

Integrated Service 集成服务

使用RSVP（资源预留协议）要求用户要事先申请声明想要什么样的服务。在资源满足的情况下，预留资源以满足该需求

Differentiated Service差分服务

先对流量进行分类，然后把类别标记在报文头中，网络各节点只需要简单地识别报文中的这些标记，进行相应的处理，即将网络中的流量分为多个类，不同的类采用不同的处理方式

Qos技术分类

分类与标记 $进行流量区分打标签$

根据一定的匹配规则识别出对象 ，是对网络业务进行区分服务的前提和基础，通常作用在接口入方向

拥塞管理 $设置流量转发优先级$

当拥塞发生时，制定一个资源的调度策略，以决定报文转发的处理次序 ，通常作用在接口出方向

拥塞避免

监管网络资源的使用情况，当发现拥塞有加剧的趋势，采取主动丢弃报文 策略，通过调整队列长度 来解除网络的过载，通常作用在接口出方向

流量监管 $进行流量限速例如接口流量限速20M 超出丢包$

对进入或流出设备的特定流量进行监管，当流量超出设定值 时，可以采取限制或惩罚措施 ，以保护网络资源不受损害，可以作用在接口入方向 和出方向

流量整形 $进行流量限速例如接口流量限速18M 超出延迟高$

主动调整流的输出速率的流量控制措施，用来使流量适配下游设备可供给的网络资源，避免不必要的报文丢弃 ，通常作用在接口出方向

首先通过流分类对各种业务进行识别和区分，它是后续各种动作的基础
通过各种动作对特定的业务进行处理。这些动作需要和流分类关联起来才有意义。具体采取何种动作，与所处的阶段以及网络当前的负载状况有关。例如，当报文进入网络时进行流量监管；流出节点之前进行流量整形；拥塞时对队列进行拥塞管理；拥塞加剧时采取拥塞避免措施等.

技术

分类与标记

根据acl或者报文自身信息等对流量进行分类

基于DSCP/IP Precedence/ 802.1p/mpls exp等信息对报文进行标记

PHB

Per Hop Behavior ,每跳行为，即设备对报文的处理，根据那些可见的服务特征，如时延、抖动或丢包率，分为以下几类:

第三层标记 $ip优先级,DSCP$

DSCP前三位为CE1-7 ip优先级前六位为DSCP 后两位为预留位

第二层标记 $802.1p$

数字越大优先级越高

qos流量统计 $华三模拟器不支持qos$

csharp 复制代码

# 创建流分类
[Switch]traffic classifier classifier_1 <Name of classifier>      
[Switch-classifier-classifier_1]if-match dscp default                // 创建匹配原则

# 创建流行为
[Switch]traffic behavior behavior_1 <Name of behavior>          
[Switch-behavior-behavior_1]accounting packet                        // 流量统计

# 创建流策略
[Switch]qos policy policy <Policy name>
[Switch-qospolicy-policy]classifier classifier_1 behavior behavior_1  // 流分类关联流行为

# 应用流策略
[Switch-GigabitEthernet1/0/1]qos apply policy policy inbound

# 查看配置后流量统计的情况
[Switch] display qos policy interface gigabitethernet 1/0/1
Interface: GigabitEthernet1/0/1
  Direction: Inbound
  Policy: policy
   Classifier: classifier_1
     Operator: AND
     Rule(s) :
      If-match dscp default
     Behavior: behavior_1
      Accounting enable:
        28529 (Packets)

流量监管car与流量整形gts/lr

对于ISP来说,对用户送入网络的流量控制是十分必要的
对于企业网,对某些应用的流量进行控制也是一个有力的控制网络状况的工具
监督进入网络的某一个流量的规格,把他限制在一个合理的范围之内,或者对超出的部分流量惩罚,以保护网络资源和运营商的利益

流量监管	丢包,没有延迟
流量整形	缓存,增加延迟

单桶单速

cir (committed infotmation rate) 承诺信息速率 $令牌进令牌桶的速度$ cbs (committed burst size) 承诺突发尺寸 $存放令牌的令牌桶的容量$
单桶单速 c桶
一个令牌桶，容量是CBS一个填充令牌的速率CIR。当有B字节的报文传过来的时候，根据桶的当前容量来对这个报文进行处理超出丢弃未超出转发

双桶单速

双桶单速 e桶 e桶>c桶取令牌优先c桶 c桶不够再e桶 ebs (extended burst size) 超额突发尺寸
设备执行car的时候流量是逐包转发的

经验公式
CIR<=100Mbps时，CBS(Bytes)=CIR(kbps)x1.5(s)/8
CIR>100Mbps时，CBS(Bytes)=100,000(kbps)x1.5(s)/8

两个令牌桶，一个的容量是CBS一个的容量是EBS ，一个填充令牌的速率CIR，两个令牌桶使用同一个填充速率。当有B字节的报文传过来的时候，根据两个桶的当前容量来对这个报文进行处理。

双桶双速

双速双桶 c桶 p桶 PIR (peak information rate) 峰值信息速率 $最高速率是多少$ 先p桶后c桶 pbs (peak burst size) 峰值突发尺寸
两个令牌桶，一个的容量是CBS，一个的容量是PBS。这两个令牌桶分别使用两个填充令牌的速率，一个填充速率是CIR，一个填充速率是PIR。当有B字节的报文传过来得时候，根据两个桶的当前容量来对这个报文进行处理。

---	双速双桶	单速双桶
---	先p桶后c桶	先c桶后e桶
绿灯	两桶都拿	只拿c桶
黄灯	只拿p桶	只拿e桶
红灯	都没拿	都没拿

应用场景

只限速,用单桶单速
限速+区分突发量,用单速双桶
限速+区分突发量+区分带宽是否超出峰值,用双速双桶

配置命令