【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 報(bào)文分成 8個(gè)優(yōu)先等級(jí)的報(bào)文。 報(bào)文分類(lèi)的目的是為了將其他的 Qos特性應(yīng)用到不同分類(lèi)的報(bào)文中。 一般可以由網(wǎng)絡(luò)管理者來(lái)設(shè)置報(bào)文分類(lèi)的策略：如根據(jù)物理接口、源目的地址、 MAC地址、IP協(xié)議（ 、 ftp等） 或應(yīng)用程序的端口等。 設(shè)置好報(bào)文的分類(lèi)后，就可以使用擁塞管理技術(shù)來(lái)處理不同的分類(lèi)報(bào)文了。 11:00 57 擁塞管理 1 什么是擁塞？ 當(dāng)一個(gè)局域網(wǎng)向另一個(gè)局域網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，處在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的路由器如果不能發(fā)送一些報(bào)文，即產(chǎn)生了擁塞。 2 擁塞管理： 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)，使用 隊(duì)列技術(shù) 來(lái)管理和控制這種現(xiàn)象。 11:00 58 3 擁塞管理技術(shù) （一般采用數(shù)據(jù)報(bào)文的排隊(duì)機(jī)制） 先進(jìn)先出（ FIFO） 優(yōu)先隊(duì)列（ PQ） 定制隊(duì)列（ CQ） 加權(quán)公平隊(duì)列（ WFQ） 基于類(lèi)的加權(quán)公平隊(duì)列（ CBWFQ） 11:00 59 (FIFO) 不對(duì)報(bào)文進(jìn)行分類(lèi)，沒(méi)有實(shí)現(xiàn) Qos 11:00 60 優(yōu)先隊(duì)列 PQ 報(bào)文最多分為 4類(lèi)： 高 、中、普通、低。 出隊(duì)列時(shí)：高優(yōu)先級(jí)的報(bào)文隊(duì)列中發(fā)送完畢后，才會(huì)處理低一級(jí)別的報(bào)文。會(huì)出現(xiàn)報(bào)文搶占資源現(xiàn)象。 高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)永遠(yuǎn)可以優(yōu)先處理。 11:00 61 11:00 62 定制隊(duì)列 CQ 將所有報(bào)文最多分成 17類(lèi)，按報(bào)文類(lèi)別將報(bào)文送入相應(yīng)隊(duì)列中。 0號(hào)隊(duì)列 ： 優(yōu)先隊(duì)列、系統(tǒng)隊(duì)列。 1~16號(hào)隊(duì)列：按照用戶的定義分配占用帶寬的比例，出隊(duì)列時(shí)，定制隊(duì)列按定義的帶寬比例分別從 1~16號(hào)隊(duì)列中取得一定量報(bào)文發(fā)送。 11:00 63 11:00 64 思考： 優(yōu)先隊(duì)列和定制隊(duì)列的比較？ 11:00 65 優(yōu)先隊(duì)列： 對(duì)最高優(yōu)先報(bào)文絕對(duì)優(yōu)先，可能出現(xiàn)低優(yōu)先報(bào)文永遠(yuǎn)不能發(fā)送的情況。 定制隊(duì)列： 對(duì)每個(gè)隊(duì)列，可以規(guī)定隊(duì)列中的報(bào)文占用的帶寬比例，可以同時(shí)發(fā)送 1~16級(jí)的報(bào)文。保證了關(guān)鍵業(yè)務(wù)獲得較多的帶寬，也不會(huì)出現(xiàn)最低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)永遠(yuǎn)得不到服務(wù)的現(xiàn)象。 11:00 66 加權(quán)公平隊(duì)列 WFQ 入隊(duì)時(shí)：把相同源 IP、 目的 IP地址、源端口號(hào)、目的端口號(hào)、協(xié)議號(hào)、 Tos的報(bào)文分為一個(gè) 流 ，分配到一個(gè)隊(duì)列中。即相同應(yīng)用相同目的的報(bào)文作為一個(gè)流。 出隊(duì)時(shí)： WFQ按流的優(yōu)先級(jí)來(lái)分配每個(gè)流應(yīng)占有的帶寬。 一般，優(yōu)先級(jí)數(shù)越小，分到的帶寬就越少。 優(yōu)點(diǎn)：可以保證相同優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)之間的公平；不同優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的權(quán)值。 11:00 67 優(yōu)先級(jí)數(shù)越小，帶寬越少 對(duì)列個(gè)數(shù) N 可以通過(guò)路由器配置。 11:00 68 每個(gè)流所占的帶寬比例＝ 如：當(dāng)前有 4個(gè)流， 3個(gè)流的優(yōu)先級(jí)數(shù)為4,一個(gè)流的優(yōu)先級(jí)數(shù)為 5,計(jì)算每個(gè)流分到的帶寬比例。 自己的優(yōu)先級(jí)數(shù)＋ 1 所有（流的優(yōu)先級(jí)數(shù)＋ 1）之和 11:00 69 基于類(lèi)的加權(quán)公平隊(duì)列（ CBWFQ）－ 精確折中的方案 根據(jù)報(bào)文進(jìn)入 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口、報(bào)文的協(xié)議，報(bào)文是否匹配 訪問(wèn)控制列表 （ ACL）來(lái)對(duì)報(bào)文進(jìn)行分類(lèi) 。不同類(lèi)別的報(bào)文進(jìn)入不同的隊(duì)列。對(duì)于不匹配任何類(lèi)別的報(bào)文進(jìn)入默認(rèn)隊(duì)列。 然后按加權(quán)公平隊(duì)列進(jìn)行處理。 默認(rèn)隊(duì)列是一個(gè)加權(quán)公平隊(duì)列 11:00 70 11:00 71 0號(hào)隊(duì)列是優(yōu)先隊(duì)列 ，注意：一個(gè)或多個(gè)類(lèi)的報(bào)文都可以被設(shè)定進(jìn)入優(yōu)先隊(duì)列。 不同類(lèi)別的報(bào)文 可以設(shè)定不同的帶寬。優(yōu)先隊(duì)列擁有 較高優(yōu)先權(quán)。 優(yōu)先隊(duì)列： 當(dāng)不發(fā)生擁塞時(shí)，進(jìn)入優(yōu)先隊(duì)列的報(bào)文都可以被發(fā)送，但是當(dāng)擁塞時(shí)，優(yōu)先隊(duì)列的報(bào)文被限速，超出規(guī)定流量的報(bào)文被丟棄。 這樣可以保證 ，在網(wǎng)絡(luò)不擁塞時(shí)，優(yōu)先隊(duì)列的報(bào)文有最高優(yōu)先權(quán)享受空閑帶寬，擁塞時(shí)，限制優(yōu)先隊(duì)列帶寬，保護(hù)了其他隊(duì)列的應(yīng)得帶寬。 11:00 72 屬于 1~N1號(hào)的報(bào)文，在某些類(lèi)別的報(bào)文沒(méi)有時(shí)，還可以均分空閑的帶寬。 N1最大 63,N2可以由用戶設(shè)定。 每個(gè)隊(duì)列的長(zhǎng)度可以由用戶設(shè)定，當(dāng)隊(duì)列的長(zhǎng)度達(dá)到最大值時(shí)，默認(rèn)采用 尾丟棄 。但可以選擇 WRED. 優(yōu)先隊(duì)列在擁塞時(shí)，流量限制起作用，不必設(shè)置隊(duì)列長(zhǎng)度。 11:00 73 思考 5種擁塞管理技術(shù)的對(duì)比。 11:00 74 4 擁塞避免 傳統(tǒng)方法：當(dāng)隊(duì)列的長(zhǎng)度達(dá)到最大長(zhǎng)度時(shí)，剩余報(bào)文全部丟棄。 對(duì)于多個(gè)面向連接的 TCP報(bào)文，會(huì)造成超時(shí)，從而引發(fā) TCP的慢啟動(dòng)和擁塞避免機(jī)制。 形成TCP全局同步 。會(huì)大大減少 TCP報(bào)文的發(fā)送量，可能引發(fā)線路報(bào)文又太少的情況。 為了避免以上流量不穩(wěn)的情況發(fā)生，可以采用 加權(quán)隨機(jī)早期檢測(cè) WRED。 設(shè)定一個(gè)隊(duì)列的低限和高限，進(jìn)行如下處理： 隊(duì)列長(zhǎng)度 低限：不丟棄； 低限 隊(duì)列長(zhǎng)度 高限：開(kāi)始 隨機(jī) 丟棄，減少全局 同步的發(fā)生 隊(duì)列長(zhǎng)度 高 限 : 全部丟棄 11:00 75 11:00 76 將擁塞避免機(jī)制應(yīng)用到 4種隊(duì)列技術(shù)中。采用一個(gè)平均隊(duì)列長(zhǎng)度的變量來(lái)衡量隊(duì)列的情況。以避免對(duì)突發(fā)性的信息流造成不公正的待遇。 11:00 77 流量監(jiān)管與流量整形 流量監(jiān)管作用：限制進(jìn)入某一網(wǎng)絡(luò)的某一連接的流量與突發(fā)。 流量監(jiān)管手段：丟棄報(bào)文、重新設(shè)定報(bào)文的優(yōu)先級(jí)、約定訪問(wèn)速度（ CAR）。 流量整形作用：限制流出某一網(wǎng)絡(luò)的某一連接的流量與突發(fā)。 流量整形手段：緩沖區(qū)、令牌桶。 流量監(jiān)管和流量整形限制和調(diào)整報(bào)文輸出的速度 11:00 78 1 約定訪問(wèn)速度 用戶和網(wǎng)絡(luò)管理者事先對(duì)某些應(yīng)用的流量進(jìn)行一個(gè)約定，作為以后流量控制的依據(jù)。 約定訪問(wèn)速度采用令牌桶來(lái)進(jìn)行流量控制。 11:00 79 利用 CAR進(jìn)行流量控制的基本處理過(guò)程 首先根據(jù)預(yù)先設(shè)置的匹配規(guī)則來(lái)對(duì)報(bào)文進(jìn)行分類(lèi)： 如果是沒(méi)有規(guī)定流量特性的報(bào)文就直接繼續(xù)發(fā)送并不需要經(jīng)過(guò)令牌桶的處理； 如果是需要進(jìn)行流量控制的報(bào)文則會(huì)進(jìn)入令牌桶中進(jìn)行處理； 如果令牌桶中有足夠的令牌可以用來(lái)發(fā)送報(bào)文則允許報(bào)文通過(guò)，報(bào)文可以被繼續(xù)發(fā)送下去如果令牌桶中的令牌不滿足報(bào)文的發(fā)送條件則報(bào)文被丟棄。 11:00 80 CAR處理過(guò)程 11:00 81 令牌桶按用戶設(shè)定的速度向桶中放置令牌，并且用戶可以設(shè)置令牌桶的容量。 當(dāng)桶中令牌的量超出桶的容量的時(shí)候，令牌的量不再增加。當(dāng)報(bào)文被令牌桶處理的時(shí)候如果令牌桶中有足夠的令牌可以用來(lái)發(fā)送報(bào)文，則報(bào)文可以通過(guò)，可以被繼續(xù)發(fā)送下去，同時(shí)令牌桶中的令牌量按報(bào)文的長(zhǎng)度相應(yīng)減少。 11:00 82 令牌桶是一個(gè)控制數(shù)據(jù)流量的很好的工具。 當(dāng)令牌桶中充滿令牌的時(shí)候，桶中所有的令牌代表的報(bào)文都可以被發(fā)送，這樣可以允許數(shù)據(jù)的突發(fā)性傳輸。 當(dāng)令牌桶中沒(méi)有令牌的時(shí)候，報(bào)文將不能被發(fā)送，只有等到桶中生成了新的令牌報(bào)文才可以發(fā)送，這就可以限制報(bào)文的流量只能是小于等于令牌生成的速度，達(dá)到限制流量的作用。 11:00 83 2 通用流量整形 通用流量整形（ Generic Traffic Shaping， GTS）： 可以對(duì)不規(guī)則或不符合預(yù)定流量特性的流量進(jìn)行整形以利于網(wǎng)絡(luò)上下游之間的帶寬匹配。 GTS與 CAR一樣均采用了 令牌桶技術(shù) 來(lái)控制流量， GTS與 CAR的主要區(qū)別在于： 利用 CAR進(jìn)行報(bào)文流量控制時(shí)，對(duì)不符合流量特性的報(bào)文進(jìn)行丟棄。而 GTS對(duì)于不符合流量特性的報(bào)文則是進(jìn)行緩沖，減少了報(bào)文的丟棄，同時(shí)滿足報(bào)文的流量特性。 11:00 84 11:00 85 流量整形可以對(duì)接口上指定的報(bào)文流或所有報(bào)文進(jìn)行整形： 當(dāng)報(bào)文到來(lái)的時(shí)候首先對(duì)報(bào)文進(jìn)行分類(lèi)，如果報(bào)文不需要進(jìn)行 GTS處理，就繼續(xù)發(fā)送不需要經(jīng)過(guò)令牌桶的處理；如果報(bào)文需要進(jìn)行 GTS處理，則與令牌桶中的令牌進(jìn)行比較。 11:00 86 令牌桶按用戶設(shè)定的速度向桶中放置令牌。如果令牌桶中有 足夠的令牌 可以用來(lái)發(fā)送報(bào)文，則報(bào)文直接被繼續(xù)發(fā)送下去，同時(shí)令牌桶中的令牌量按報(bào)文的長(zhǎng)度做相應(yīng)的減少； 當(dāng)令牌桶中的令牌少 到報(bào)文不能再發(fā)送時(shí)，報(bào)文將被緩存入 GTS隊(duì)列中 。 當(dāng) GTS隊(duì)列中有報(bào)文的時(shí)候 ， GTS按一定的周期從隊(duì)列中取出報(bào)文進(jìn)行發(fā)送，每次發(fā)送都會(huì)與令牌桶中的令牌數(shù)作比較。直到令牌桶中的令牌數(shù)減少到隊(duì)列中的報(bào)文不能再發(fā)送或是隊(duì)列中的報(bào)文全部發(fā)送完畢為止。 11:00 87 思 考 在 2個(gè)互相通信的網(wǎng)絡(luò)中，約定訪問(wèn)速度和流量整形分別用在什么情況？ 11:00 88 解 答 為了減少報(bào)文的丟失，可以在路由器 1的出口對(duì)報(bào)文進(jìn)行 GTS處理。對(duì)于超出 GTS流量特性的報(bào)文，將在路由器 1中緩沖。當(dāng)可以繼續(xù)發(fā)送下一批報(bào)文時(shí) GTS再?gòu)木彌_隊(duì)列中取出報(bào)文進(jìn)行發(fā)送。 這樣發(fā)往路由器 2的報(bào)文，將都盡力符合路由器 2的流量規(guī)定，從而減少報(bào)文在路由器 2上的丟棄。 相反，如果不在路由器 1的出口做 GTS處理，則所有超出路由器 2的 CAR流量特性的報(bào)文將被路由器 2丟棄。 11:00 89 CAR承諾接入速率的普通配置命令語(yǔ)法。 Router(configif)ratelimit {input | output} CIR (bps) Bc（ burstnormal） Be(burstmax) conformaction action exceedaction action 解釋： CIR： 承諾速率 Bc： 突發(fā)流量 Be： 突發(fā)的最大流量 action： transmit drop 11:00 90 11:00 91 物 理接口總速率限制 （ Line rate, LR） 利用 物理接口 總速率限制， 可以在一個(gè)物理接