【正文】 級。這將為優(yōu)先級的分配帶來可觀的靈活性，這樣就可根據(jù)應(yīng)用或用戶、目的地和源子網(wǎng)等來分配。一般而言，這種功能在盡可能靠近網(wǎng)絡(luò)邊緣(或管理域)外實(shí)施，這樣隨后每個網(wǎng)絡(luò)元素就可根據(jù)定好的政策來提供服務(wù)。IP優(yōu)先也可設(shè)置在主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)中，這種信令是可以選擇使用的；然而這種信令可被網(wǎng)絡(luò)中的策略所覆蓋。IP優(yōu)先可使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)排隊(duì)機(jī)制(如WFQ或WRED)來實(shí)現(xiàn)服務(wù)水平，用戶無需改變現(xiàn)有應(yīng)用或復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)要求。使用優(yōu)先級，相同方法可極其容易地?cái)U(kuò)展到IPV6。 隊(duì)列技術(shù)現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)正在承載越來越多的數(shù)據(jù)，而其中又有很多是突發(fā)性的。突發(fā)性的數(shù)據(jù)流會影響整個網(wǎng)絡(luò)的性能，因?yàn)樗斐闪朔浅掷m(xù)性的數(shù)據(jù)傳輸延遲，即所謂的抖動。許多對時(shí)間敏感的應(yīng)用，如桌面上的視頻會議和視頻點(diǎn)播、交互式的業(yè)務(wù)等都會受此影響。因此，滿足上述應(yīng)用的帶寬需求以及對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸給予一定的時(shí)間保證是Cisco的IOS操作系統(tǒng)中服務(wù)質(zhì)量（QoS）特性所要實(shí)現(xiàn)的功能。隊(duì)列技術(shù)是Cisco的QoS體系中的一種技術(shù)。隊(duì)列技術(shù)是一種通過重定向數(shù)據(jù)包使得某種類型的數(shù)據(jù)流得到優(yōu)先處理的機(jī)制。這種技術(shù)采用不同的算法使得某些數(shù)據(jù)流能優(yōu)先從輸出鏈路上被轉(zhuǎn)發(fā)出去。Cisco的IOS軟件包括以下隊(duì)列技術(shù)：178。 First In，F(xiàn)irst Out（FIFO）Queuing178。 Priority Queuing（PQ）178。 Custom Queuing（CQ）178。 Weighted Fair Queuing（WFQ）178。 Low Latency Queuing（LLQ）各種不同的隊(duì)列技術(shù)可以解決不同的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流所帶來的問題，提高網(wǎng)絡(luò)的性能。優(yōu)先權(quán)排隊(duì)(PQ)優(yōu)先權(quán)排隊(duì)確保一個特定協(xié)議或流量類型的及時(shí)交付，因?yàn)樵摿髁靠偸窃谄渌髁款愋颓皞鬏?。?yōu)先權(quán)排隊(duì)的工作方式是將一系列過濾器或訪問列表記錄用于路由器轉(zhuǎn)發(fā)的每一條消息。這些過濾器檢查數(shù)據(jù)包的屬性，例如來源和目的地標(biāo)識、傳輸協(xié)議或應(yīng)用程序，然后根據(jù)預(yù)先約定的網(wǎng)絡(luò)要求排定消息的優(yōu)先順序。排隊(duì)算法根據(jù)優(yōu)先權(quán)將數(shù)據(jù)包放在一個隊(duì)列中，并在傳輸中優(yōu)先對待高優(yōu)先權(quán)隊(duì)列。在IOS ，優(yōu)先權(quán)排隊(duì)經(jīng)過了優(yōu)化，如果接口沒有阻塞，數(shù)據(jù)包可以立即轉(zhuǎn)發(fā)。否則，數(shù)據(jù)包被放在隊(duì)列中的適當(dāng)?shù)胤?，直至依次被轉(zhuǎn)發(fā)。這種排隊(duì)以一種優(yōu)化的方式進(jìn)行，降低了路由器CPU開銷。定制排隊(duì)(CQ)定制排隊(duì)通過給不同類別的數(shù)據(jù)包分配不同數(shù)量的隊(duì)列空間，然后以一種循環(huán)方式服務(wù)于隊(duì)列，來處理流量。因而，可以給一個特定的協(xié)議、用戶或應(yīng)用程序分配更多的隊(duì)列空間，盡管它永遠(yuǎn)不能獨(dú)占整個帶寬。與優(yōu)先權(quán)排隊(duì)相似，定制排隊(duì)將一系列訪問列表?xiàng)l目用于它所轉(zhuǎn)發(fā)的每一條消息。這些訪問列表?xiàng)l目檢查屬性，對消息進(jìn)行分類，例如源和目的系統(tǒng)的標(biāo)識、傳輸協(xié)議或應(yīng)用程序。然后，路由器將以循環(huán)方式服務(wù)于這些隊(duì)列。每一次傳遞從一個隊(duì)列移走的數(shù)量根據(jù)配置而變化。這種特性確保在線路吃緊時(shí)，沒有任何數(shù)據(jù)包能夠超過預(yù)先規(guī)定的容量比例。定制排隊(duì)已經(jīng)通過Cisco IOS ，若接口沒有阻塞，數(shù)據(jù)包可以立即轉(zhuǎn)發(fā)。否則，數(shù)據(jù)包被放在隊(duì)列中的適當(dāng)?shù)胤剑敝烈来伪晦D(zhuǎn)發(fā)。這種排隊(duì)以一種優(yōu)化的方式進(jìn)行，降低了路由器CPU開銷。對于某些類型的流量需要保證帶寬或者最高的服務(wù)級（例如SNA密封），并允許服務(wù)于其他流量，在這種環(huán)境中定制排隊(duì)非常理想。加權(quán)合理排隊(duì)(WFQ)加權(quán)合理排隊(duì)確保隊(duì)列不會急缺帶寬，是用于流量可預(yù)測的服務(wù)。低容量通信流可獲得優(yōu)先服務(wù)，從而及時(shí)傳送他們的整個負(fù)荷。高容量通信流共享剩下的容量，獲得均等或比例帶寬。加權(quán)合理排隊(duì)有助于給輕重用戶提供一致的應(yīng)答時(shí)間。加權(quán)合理排隊(duì)還可將不一致應(yīng)答時(shí)間的主要原因分成不同的流或?qū)υ?，并迫使他們交叉。算法還解決往返延遲變化的問題。如果多個高容量對話都有效，那么他們的傳輸速率和時(shí)間間隔可以預(yù)測。加權(quán)合理排隊(duì)增強(qiáng)了算法（例如SNA的邏輯鏈路控制LLC）以及傳輸控制協(xié)議（TCP）的擁塞控制和慢啟動。低延遲排隊(duì)(LLQ)在廣發(fā)證券語音網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中，我們將會應(yīng)用到Cisco在最新IOS 。低延遲排隊(duì)技術(shù)是在基于分類的加權(quán)合理排隊(duì)技術(shù)(CBWFQ)的基礎(chǔ)上提供了嚴(yán)格的優(yōu)先排隊(duì)。對于時(shí)間敏感的數(shù)據(jù)包(本案例中為語音)，在其它隊(duì)列中的數(shù)據(jù)包在被從隊(duì)列中取出之前，永遠(yuǎn)先行從隊(duì)列中取出并發(fā)送。這樣，對延時(shí)敏感的數(shù)據(jù)始終被給予了比其他數(shù)據(jù)高一籌的待遇。下圖為LLQ隊(duì)列與WFQ的機(jī)制比較： 避免擁塞技術(shù)避免擁塞技術(shù)是在一些網(wǎng)絡(luò)的瓶頸處調(diào)控網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量從而達(dá)到預(yù)測、避免擁塞的技術(shù)。它并不象擁塞管理技術(shù)那樣，在網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)出現(xiàn)了擁塞后再去調(diào)控。而是預(yù)先采取措施，避免擁塞。Cisco 的IOS軟件中避免擁塞技術(shù)的主要工具是Weighted Random Early Detection（WRED）。WRED可根據(jù)IP優(yōu)先權(quán)為優(yōu)先權(quán)較高的數(shù)據(jù)包提供優(yōu)先處理，從而預(yù)測并避免網(wǎng)絡(luò)擁塞。接口發(fā)生擁塞時(shí)它可有選擇地丟棄低優(yōu)先級數(shù)據(jù)包，同時(shí)可為不同級別的業(yè)務(wù)提供與眾不同的性能特征。 流控決策技術(shù)Cisco的QoS技術(shù)方案包括兩種流控工具－－Generic Traffic Shaping（GTS）和Frame Relay Traffic Shaping（FRTS）來管理網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流量和擁塞。 呼叫限制利用路由器進(jìn)行語音的處理和分發(fā)的好處之一是靈活的管理和控制。我們可以對呼叫號碼的位數(shù)進(jìn)行限制，例如我們可以規(guī)定呼叫號碼不得超過11位，這樣用戶就無法利用IP電話撥打長途。 8 產(chǎn)品簡介 Cisco 7500系列路由器Cisco公司最新推出的Cisco 7500系列路由器是目前市場上最高檔的多協(xié)議網(wǎng)間網(wǎng)路由平臺，它是在7000系列的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高了性性能和可靠性，擴(kuò)大了能支持的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供了安全性、可靠性、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性。它與7000系的模塊完全兼容，保護(hù)了用戶的用戶的投資。業(yè)界領(lǐng)先的Cisco IOS使它支持所有LAN和WAN接口，優(yōu)化WAN服務(wù)，控制網(wǎng)間訪問，進(jìn)行數(shù)據(jù)的壓縮和加密。它可應(yīng)用于交換虛擬網(wǎng)的路由、網(wǎng)絡(luò)多媒體應(yīng)用、IBM網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)互連、Internet網(wǎng)絡(luò)主干和訪問層節(jié)點(diǎn)、通過高速WAN的客戶機(jī)／服務(wù)器應(yīng)用等。新中央處理器和接口處理器VIP分布式分組交換和業(yè)務(wù)通過業(yè)務(wù)適配器進(jìn)行的基于硬件的數(shù)據(jù)壓縮和封裝交換技術(shù)的創(chuàng)新，如標(biāo)記交換（Tag Swiiching），Cisco特快轉(zhuǎn)發(fā)（Cisco Express Forwarding CEF）QoS功能新推出的Cisco 7500先進(jìn)路由器（ARS）綜合了新的硬件組件和軟件特性，它所提供的整體系統(tǒng)性能是兩年前推出的Cisco 7500的幾倍。這些進(jìn)步意味看該平臺是那些要求嚴(yán)格的企業(yè)和服務(wù)供應(yīng)商環(huán)境的理想之選。本文對Cisco 7500 ARS的技術(shù)進(jìn)行了簡要的概述，重點(diǎn)描述了它的關(guān)鍵組件、系統(tǒng)要求和配置，以下內(nèi)容從四個方面介紹了Cisco75OOARS：分布式體系結(jié)構(gòu)一VIP分布式交換和業(yè)務(wù)，包括新的VIP2一50路由轉(zhuǎn)換處理器（RSP）包括RSP4交換技術(shù)創(chuàng)新一包括CEF和標(biāo)記交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)考慮了業(yè)務(wù)適配器、 NetFlow業(yè)務(wù)和QoS分布式體系結(jié)構(gòu)分布式交換Cisco 7500在1995年推出時(shí)有一個集中的體系結(jié)構(gòu)。RSP執(zhí)行使路由器正常上作所需的所有仟務(wù)。主要的任務(wù)有交換信息包、向信息包提供額外的業(yè)務(wù)（諸如封裝、壓縮、接入控制、QoS和流量記帳）、運(yùn)行路由選擇協(xié)議以保持交換能力以及處理其它系統(tǒng)維護(hù)功能，如網(wǎng)絡(luò)管理，盡管單個RSP的性能容量很高，在當(dāng)時(shí)足以滿足系統(tǒng)的需求，但是計(jì)算和TCP/IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的呈指數(shù)增長，使單個RSP提供的性能容量遠(yuǎn)不能滿足要求。1996年初Cisco 7500引人了使用VIP的分布式體系結(jié)構(gòu)。每一個VIP都有自己的處理器，能夠交換IP信息包并提供一定的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。當(dāng)需要處理速度更高的網(wǎng)絡(luò)連接和更多信息包時(shí)，這種方案能擴(kuò)充Cisco 7500路由器整個系統(tǒng)的性能。RSP仍然是系統(tǒng)的控制者。它與網(wǎng)絡(luò)卜的其它路由器一起運(yùn)行路由選擇協(xié)議，收集交換信息，然后將信息下載到VIP，這樣每一個VIP可以交換自己的IP信息包。除了進(jìn)行分組交換外， VIP還呵以提供一套分布式IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。包括封裝、壓縮、接入控制、0oS和流量記帳（NeiFlow）。VIP從RSP分流這些IP交換和業(yè)務(wù)功能后， RSP可以使所有CPU處理其它重要的任務(wù)，如路中選擇、非IP業(yè)務(wù)，遂道貫穿（Tunneling）、網(wǎng)絡(luò)管理以及其它業(yè)務(wù)。這樣，與RSP必須交換通過系統(tǒng)的所有信息包的情況相比，現(xiàn)在同一個RSP可以得到幾倍的CPU能力來完成這些任務(wù)。VIP分布式交換的軟件要求很低，只需要Cisco IOS TM11．1（472）版本，而且硬件要求也不高，只需要RSP處理器（RSP1，2或引和VIP240。所有Cisco7500平臺和RsP 7000上都可提供這項(xiàng)功能。VIP分布式交換是擴(kuò)充系統(tǒng)性能的捷徑，只要有可能就應(yīng)該盡量實(shí)施。當(dāng)一個RSP的CPU利用率很高，而且有大量IP業(yè)務(wù)需要交換對，使用VIP分布式交換可明顯降低CPU在RSP上的使用率。路由轉(zhuǎn)換處理器路由轉(zhuǎn)換處理器型號4（RsP4）是于1997年新增到Cisco 7500系列中的，這樣RSP一共有三種型號一RSP、 RSP2和RSP4。RSP4可作為新的或替代處理器用于三種型號的Cisco 7500，而RSP又只能用于Cisco 75O5, RSP2只能用于7507和7513。RSP4可與RSP2或RSP4同時(shí)置于雙處理器系統(tǒng)中（Cisco 7507和75l3），以支持高系統(tǒng)可用性（HSA）。RSP4使用MIP的R5000處理器，它本身的頻率是200MHz。RSP4的容量是RSP2的兩倍（高達(dá)256MB），而且有更多的第一層和第二層緩存器通過減少內(nèi)存接入時(shí)間來優(yōu)化性能。所有這些改善使RSP4的CPU能力比RSP2和RSP1的高了幾惜。RSP4的軟件要求不高，只需要Cisco IOS (9)CA (7)P版本。當(dāng)需要使用大量CPU的任務(wù)負(fù)荷很高而且又不能分流給VIP時(shí)不應(yīng)該使用RSP4。例如非IP業(yè)務(wù)、遂道貫穿、IBM聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）和網(wǎng)絡(luò)管理。RSP4也不應(yīng)該與早期的接口處理器一起使用（如以太網(wǎng)接口處理器[EIP]）、高速分布式數(shù)據(jù)接口處理器[FIP]、高速串行接口處理器[HIP]，當(dāng)需要增加交換性能時(shí)，這些都不支持分布式交換。交換創(chuàng)新Cisco Express ForwardingCEF是適用于IP信息包的非緩存交換模式。以前， Cisco路由器的所有交換模式（除Process Switching）都是基于緩存器的。在基于緩存器的交換模式中，信息流的第一個信息包被送到處理級，在那里，它的目的地址對照路由選擇表獲得轉(zhuǎn)發(fā)信息，然后建立一個帶有相應(yīng)的發(fā)送信息的路由緩存條目，這樣，根據(jù)該路由緩存，同一個信息流后面的信息包就可以得到快速地發(fā)迭。基干高速緩存的方案對于大多數(shù)真實(shí)世界的網(wǎng)絡(luò)來說綽綽有余。然而。當(dāng)今Internet主于網(wǎng)業(yè)務(wù)的超大流量和不斷變化的業(yè)務(wù)混合有時(shí)達(dá)到了路由緩存的極限。在這種情況下，路由器則要耗費(fèi)比充滿和重建路由緩存條日更多的CPU工作。另外，除了少數(shù)大公司主干網(wǎng)外，其它企業(yè)話務(wù)的流量沒有Internet業(yè)務(wù)的流量大，業(yè)務(wù)也沒有它的多樣和復(fù)雜。有了CEF后，發(fā)送信息庫（FIB）代替了路由緩存條目。FIB是基于整個路由選擇表的，然后下載給所有的VIP，以進(jìn)行分布式交換。當(dāng)CEF運(yùn)行在RSP和VIP中時(shí)， RSP和VIP在交換時(shí)都使用相同的FIB。只有在路由選擇表發(fā)生變化時(shí)，才更新FIB，這樣完全消除了路由緩存維護(hù)時(shí)的每一個信息流的花費(fèi)，此外，由于沒有緩存充滿和重建的問題。網(wǎng)絡(luò)性能因而不會受到業(yè)務(wù)混合的影響。目前， CEF只面向提供給ISP客戶的軟件，到1998年第二個季度，所有客戶的軟件都將可以使用。CEF的性能與具有穩(wěn)定的路由緩存的Optimum Switching（最好的Optimum Switching）的相同。而當(dāng)業(yè)務(wù)流量和業(yè)務(wù)的混合程度超出了Optimum Switching路由緩存的容量時(shí)， Optimum Switching的性能則開始下降，因?yàn)楦嗟腃PU處理工作耗在了路由緩存的更新上，但是CEF卻沒有這種性能依賴緩存的作業(yè)。標(biāo)記交換（Tag Switching）標(biāo)記交換是一種新的IP交換方案，它給每個IP信息包加了一個標(biāo)記。標(biāo)記交換機(jī)（可以是路由器，也可以是ATM交換機(jī)）然后根據(jù)標(biāo)記進(jìn)行信息包交換，而不是根據(jù)始發(fā)IP的目的地址。IP地址和標(biāo)記之間的映射維持是通過單獨(dú)的標(biāo)記分布協(xié)議（TDP）來實(shí)現(xiàn)的。標(biāo)記交換的主要優(yōu)點(diǎn)是：IPATM綜合通過ATM交換機(jī)上的TDP和IP路由選擇協(xié)議，以及通過1P路由器和ATM交換機(jī)對標(biāo)記承載的可讀性信息的相互了解來獲得。ATM上可擴(kuò)充的Border Gateway協(xié)4（BGP4） 聯(lián)網(wǎng)通過降低BGP對等連接的復(fù)雜性未實(shí)現(xiàn)，因?yàn)锳TM交換機(jī)現(xiàn)在與BGP是對等的。靈活的流量管理通過使用標(biāo)記為有同一個鄰跳次的IP流提供不同的路由來實(shí)現(xiàn)；這一特性能夠更好地控制網(wǎng)絡(luò)不同部分的業(yè)務(wù)負(fù)載。．實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)（VPN）通過為不同的虛擬網(wǎng)提供不同的各套標(biāo)記來實(shí)現(xiàn)。標(biāo)記交換將于1998年第二個季度全面提供。Cisco還通過IETF MPLS舉措積極推動標(biāo)記的標(biāo)準(zhǔn)化。網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)Cisco7500建立高性能網(wǎng)絡(luò)所特有的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)實(shí)力包括壓縮業(yè)務(wù)適配器（CSA），封裝業(yè)務(wù)適配器（ESA），NetFlow業(yè)務(wù)以及QoS。壓縮業(yè)務(wù)適配器CSA是基于硬件的數(shù)據(jù)壓縮引擎，很象一個端口適配器（PA）它置于一個VIP PA插糟內(nèi)，在同一個VIP卡上向鄰近PA插槽中的PA提供數(shù)據(jù)壓縮業(yè)務(wù)。CSA提供的數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮能力是基于軟件的壓縮的幾倍，而且它完全與cisco IOS基于軟件的壓縮兼容。CSA的軟件要求不高，只需cisco IOS11