PTN業(yè)務(wù)QoS產(chǎn)品介紹.ppt

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PTN業(yè)務(wù)QoS介紹 前言QoS（QualityofService,服務(wù)質(zhì)量)就是指網(wǎng)絡(luò)通信過程中，允許用戶業(yè)務(wù)在丟包率、延遲、抖動(dòng)和帶寬等方面獲得可預(yù)期的服務(wù)水平。本課程介紹了QoS的基本技術(shù)原理以及是怎么實(shí)現(xiàn)的。 目錄QoS基本概念QoS的應(yīng)用 QoS的基本概念報(bào)文分類和著色網(wǎng)絡(luò)擁塞管理網(wǎng)絡(luò)擁塞避免流量監(jiān)管和流量整形QoS（QualityofService）技術(shù)，顧名思義就是對(duì)各種服務(wù)提供傳輸質(zhì)量保證的技術(shù)。任何能夠?qū)鬏斮|(zhì)量進(jìn)行保證的技術(shù)我們都可以稱之為QoS技術(shù)。QoS旨在針對(duì)各種應(yīng)用的不同需求，為其提供不同的服務(wù)質(zhì)量，例如：提供專用帶寬、減少報(bào)文丟失率、降低報(bào)文傳送時(shí)延及時(shí)延抖動(dòng)等。為實(shí)現(xiàn)上述目的，QoS提供了下述功能： 應(yīng)用場(chǎng)景－帶寬限制InternetIP我要100M我要30M我要2M10M QoS三種模型Best-Effort模型：是目前Internet的缺省服務(wù)模型，主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)是先進(jìn)先出隊(duì)列(FIFO)IntServ模型：業(yè)務(wù)通過信令向網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)?zhí)囟ǖ腝oS服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)在流量參數(shù)描述的范圍內(nèi)，預(yù)留資源以承諾滿足該請(qǐng)求DiffServ模型：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時(shí)，根據(jù)業(yè)務(wù)的不同服務(wù)等級(jí)約定，有差別地進(jìn)行流量控制和轉(zhuǎn)發(fā)來解決擁塞問題 Best-Effort模型Best-Effort是單一的服務(wù)模型，也是最簡(jiǎn)單的服務(wù)模型。應(yīng)用程序可任意發(fā)送任意報(bào)文，不需要事先得到批準(zhǔn)或通知網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)盡最大可能發(fā)送這些報(bào)文，但對(duì)時(shí)延，可靠性等性能不提供任何保障Best-Effortservice是目前Internet的缺省服務(wù)模型，主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)是先進(jìn)先出隊(duì)列(FIFO) IntServ模型為應(yīng)用提供可控制的、端到端的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)單元支持QoS的控制機(jī)制應(yīng)用程序向網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)?zhí)囟ǖ腝oS服務(wù)信令協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中部署QoS請(qǐng)求RSVP是主要使用的信令協(xié)議 RSVP原理我要預(yù)留2Mbps帶寬OK！我要預(yù)留2Mbps帶寬我要預(yù)留2Mbps帶寬我要預(yù)留2Mbps帶寬OK！OK！OK！開始通信 RSVP的問題要求端到端所有設(shè)備支持這一協(xié)議網(wǎng)絡(luò)單元為每個(gè)應(yīng)用保存狀態(tài)信息，可擴(kuò)展性差周期性同相鄰單元交換狀態(tài)信息，協(xié)議報(bào)文開銷大不適合在大型網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用 DiffServ模型DiffServ域（又稱DS域）由一組提供相同服務(wù)策略，實(shí)現(xiàn)相同PHB（Per-HopBehavior）的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（DS節(jié)點(diǎn)）組成。DS節(jié)點(diǎn)可分為DS邊緣節(jié)點(diǎn)和DS內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。DS邊緣節(jié)點(diǎn)需要對(duì)進(jìn)入DS域的流量進(jìn)行分類，對(duì)不同類型的業(yè)務(wù)流量標(biāo)記不同的PHB服務(wù)等級(jí)。內(nèi)部DS節(jié)點(diǎn)則基于PHB服務(wù)等級(jí)進(jìn)行流量控制。 QoS的主要技術(shù)分類標(biāo)記技術(shù)：DSCP、IP優(yōu)先級(jí)、802.1P、EXP擁塞管理機(jī)制：FIFO、PQ、WFQ、CBWFQ擁塞避免機(jī)制：尾丟棄、RED、WRED擁塞調(diào)節(jié)機(jī)制：策略、整形、LR 報(bào)文分類及標(biāo)記報(bào)文分類及標(biāo)記是QoS執(zhí)行服務(wù)的基礎(chǔ)，分為簡(jiǎn)單流分類和復(fù)雜流分類報(bào)文分類使用技術(shù)：ACL和IP優(yōu)先級(jí)根據(jù)分類結(jié)果交給其它模塊處理或打標(biāo)記（著色）供核心網(wǎng)絡(luò)分類使用ACL,IP優(yōu)先級(jí) 流量監(jiān)管drop令牌桶流分類CAR(CommittedAccessRate):約定訪問速率令牌桶算法對(duì)流量進(jìn)行控制整形（shaping）使業(yè)務(wù)流輸出的速率符合業(yè)務(wù)模型的規(guī)定丟棄（dropping）根據(jù)特定規(guī)則丟棄分組打標(biāo)記（marking）設(shè)置報(bào)文的DS域（或IP優(yōu)先級(jí)） 流量監(jiān)管示例沒有流量監(jiān)管有流量監(jiān)管bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit 流量整形隊(duì)列流分類令牌桶256Kbps128KbpsFR128KbpsGTS(GenericTrafficShaping):解決鏈路兩邊的接口速率不匹配對(duì)報(bào)文的流量進(jìn)行限制,對(duì)超出流量約定的報(bào)文進(jìn)行緩沖流量整形可能會(huì)增加延遲令牌 流量整形示例沒有流量整形使用流量整形bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit 物理接口總速率限制LR(LineRate):在一個(gè)物理接口上，限制接口發(fā)送報(bào)文（包括緊急報(bào)文）的總速率LR采用了令牌桶進(jìn)行流量控制,所有經(jīng)由接口發(fā)送的報(bào)文首先要經(jīng)過LR的令牌桶進(jìn)行處理利用QoS豐富的隊(duì)列來緩存報(bào)文流分類令牌桶256Kbps128KbpsQoS隊(duì)列 擁塞管理網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，保證不同優(yōu)先級(jí)的報(bào)文得到不同的QoS待遇，包括時(shí)延、帶寬等。將不同優(yōu)先級(jí)的報(bào)文入不同的隊(duì)列，不同隊(duì)列將得到不同的調(diào)度優(yōu)先級(jí)、概率或帶寬保證算法：FIFO（FirstInFirstOut）PQ（PriorityQueue）CQ（CustomQueue）WFQ（WeightedFairQueuing）輸出隊(duì)列流分類 先進(jìn)先出隊(duì)列FIFO(FirstInFirstOut):算法簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)發(fā)的速度快所有報(bào)文統(tǒng)一對(duì)待，先進(jìn)先出，沒有任何區(qū)別分Internet的默認(rèn)服務(wù)模式－Best-Effort采用的隊(duì)列策略轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包 優(yōu)先隊(duì)列PQ(Priorityqueuing):優(yōu)先隊(duì)列，可以保障高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的服務(wù)質(zhì)量PQ分為四個(gè)隊(duì)列：High，Medium，Normal，Low較高的優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列優(yōu)先調(diào)度drop流分類MediumNormalHighLow 定制隊(duì)列CQ(Customqueuing):定制隊(duì)列，用戶可配置隊(duì)列占用的帶寬比例關(guān)系CQ共分為17個(gè)隊(duì)列:0號(hào)隊(duì)列為系統(tǒng)隊(duì)列，優(yōu)先調(diào)度;1-16為用戶隊(duì)列，輪詢調(diào)度各隊(duì)列在統(tǒng)計(jì)規(guī)率上滿足用戶配置的帶寬比例drop流分類…Queue0Queue1Queue2Queue16… 加權(quán)公平隊(duì)列WFQ(Weightedfairqueuing):加權(quán)公平隊(duì)列，保證相同優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)間公平，不同優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)間加權(quán)最大隊(duì)列數(shù)目可配置(2-256)權(quán)值依賴于IP報(bào)文頭中攜帶的IP優(yōu)先級(jí)drop流分類…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096 擁塞避免傳統(tǒng)的尾丟包在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)對(duì)報(bào)文全部丟棄，并不加以區(qū)分TCP慢啟動(dòng)導(dǎo)致全局同步化進(jìn)行擁塞避免，在網(wǎng)絡(luò)沒有發(fā)生擁塞以前根據(jù)隊(duì)列狀態(tài)進(jìn)行有選擇性的丟包算法：TD、RED、WRED時(shí)間t帶寬利用率 擁塞避免WRED(WeightedRandomEarlyDetection):加權(quán)隨機(jī)早期檢測(cè)采用隨機(jī)丟棄的策略，避免了尾部丟棄的方式而引起TCP全局同步根據(jù)當(dāng)前隊(duì)列的深度來預(yù)測(cè)擁塞的情況根據(jù)優(yōu)先級(jí)定義不同的丟棄策略，定義上限閾值和下限閾值相同的優(yōu)先級(jí)不同的隊(duì)列，隊(duì)列長(zhǎng)度越長(zhǎng)丟棄概率越高drop流分類…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096下限閥值上限閥值 目錄QoS基本概念QoS的應(yīng)用 PTN產(chǎn)品中QoS的基本概念在配置PTN的QoS策略之前，需要掌握QoS的基本概念以及PTN設(shè)備支持的QoS策略。DiffServDiffServ作為一種實(shí)現(xiàn)端到端的QoS控制模型，具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)展的特點(diǎn)。HQoSPTN設(shè)備作為邊緣DS節(jié)點(diǎn)應(yīng)用時(shí)，支持層次化的QoS（HQoS，HierarchicalQoS）控制。 HQoSPTN設(shè)備作為邊緣DS節(jié)點(diǎn)提供了多層次的QoS作用點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了HQoS控制功能。與傳統(tǒng)的QoS相比，PTN設(shè)備提供的HQoS具有以下優(yōu)點(diǎn)：多級(jí)的調(diào)度機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了基于端口、業(yè)務(wù)、PW或QinQ的調(diào)度，更加細(xì)化了QoS的控制粒度。多級(jí)的流量控制機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了基于端口、業(yè)務(wù)、PW或QinQ鏈路的流量控制，更全面地控制業(yè)務(wù)的QoS質(zhì)量?？膳渲肳FQ、WRED策略，提高QoS控制的靈活性。 PTN產(chǎn)品中QoS的應(yīng)用QoS的應(yīng)用包括QoS配置流程、基于Tunnel的QoS控制，基于端口、業(yè)務(wù)、PW、QinQ等多種QoS策略的應(yīng)用。1.Tunnel的QoSPTN設(shè)備支持基于Tunnel的QoS控制，對(duì)Tunnel帶寬進(jìn)行限制。PTN設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)的入口/出口處支持PWE3功能，將不同的業(yè)務(wù)分別適配到不同的PW上，再將PW承載到Tunnel中傳送。一個(gè)Tunnel中可以承載多條去往同一目的地的PW。PTN設(shè)備支持對(duì)Tunnel的帶寬進(jìn)行控制。承載在Tunnel中的PW總帶寬不能超過該Tunnel允許的帶寬。 PTN產(chǎn)品中QoS的應(yīng)用（續(xù)）2.QoS策略PTN設(shè)備支持配置QoS策略包括:業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)與PHB轉(zhuǎn)發(fā)類型的映射關(guān)系端口QoS策略ATM策略V-UNIIngress/Egress策略PW（PseudoWire）策略QinQ策略WFQ（WeightedFairQueuing）調(diào)度策略WRED（WeightedRandomEarlyDetection）調(diào)度策略此外，PTN設(shè)備提供ATM業(yè)務(wù)時(shí)，支持通過配置ATM策略實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM流量的控制。