2024年3月29日发(作者:)

66 QOS配置

66.1 QOS概述

随着Internet的飞速发展,人们对于在Internet上传输多媒体流的需求越来越大,一般说

来,用户对不同的多媒体应用有着不同的服务质量要求,这就要求网络应能根据用户的要求

分配和调度资源,因此,传统所采用的“尽力而为”转发机制,已经不能满足用户的要求。

QOS应运而生。

QOS(Quality of Service,服务质量)是用来评估服务方满足客户需求的能力。在因特网

中,为了提高网络服务质量,引入QOS机制,用QOS评估网络投递分组的能力。我们通常所

说的QOS,是对分组投递过程中为延迟、抖动、丢包等核心需求提供支持的服务能力的评估。

66.1.1 QoS基础框架

不支持QoS 功能的设备不具有提供传输品质服务的能力,它同等对待所有的交通数据流,

并不保证某一特殊的数据流会受到特殊的转发待遇。当网络带宽充裕的时候,所有的数据流

都得到了较好的处理,而当网络拥塞发生的时候,所有的数据流都有可能被丢弃。这种转发

策略被称做提供最佳效果服务,因为这时设备是尽最大能力转发数据,设备本身的交换带宽

得到了充分的利用。

本设备支持QoS 功能,能够提供传输品质服务。针对某种类别的数据流,您可以为它赋予

某个级别的传输优先级,来标识它的相对重要性,并使用设备所提供的各种优先级转发策略、

拥塞避免等机制为这些数据流提供特殊的传输服务。配置了QoS 的网络环境,增加了网络

的性能可预知性,并能够有效地分配网络带宽,更加合理地利用网络资源。

本设备的QoS 实现以IETF(Internet Engineering Task Force) 的DiffServ

(Differentiated Servece Mode),差分服务模型) 体系为基础。DiffServ 体系规定网

络中的每一个传输报文将被划分成不同的类别,分类信息被包含在了IP 报文头中,

DiffServ 体系使用了IPv4 报文头中的TOS(Type Of Service)或者Ipv6 报文头中的

Traffic Class 字段的前6 个比特来携带报文的分类信息。当然分类信息也可以被携带在

链路层报文头上。一般地,附带在报文中的分类信息有:

n

携带在802.1Q 帧头的Tag Control Information 中的前3 个比特,它包含了8 个

类别的优先级信息,通常称这三个比特为User Priority bits。

n

携带在IPv4 报文头中的TOS 或者IPv6 报文头中的Traffic Class 字段的前3 个

比特,称作IPprecedence value;或者携带在IPv4 报文头中的TOS 或者IPv6 报文头中的

Traffic Class 字段的前6 个比特,称作Differentiated Services Code Point (DSCP)

value。

在遵循DiffServ 体系的网络中,各设备对包含相同分类信息的报文采取相同的传输服务策

略,对包含不同分类信息的报文采取不同的传输服务策略。报文的分类信息可以由网络上的

主机、设备或者其它网络设备赋予。可以基于不同的应用策略或者基于报文内容的不同为报

文赋予类别信息。识别报文的内容以便为报文赋予类别信息的做法往往需要消耗网络设备的

大量处理资源,为了减少骨干网络的处理开销,一般这种赋予类别信息的方式都使用在网络

边界。设备根据报文所携带的类别信息,为各种交通流提供不同的传输优先级,或者为某种

交通流预留带宽,或者适当地丢弃一些优先级较低的报文、或者采取其他一些操作等等。这

些独立设备的这种行为在DiffServ 体系中被称作每跳行为(Per-hop Behavior)。

如果网络上的所有设备提供了一致的每跳行为,那么对于DiffServ 体系来说,这个网络就

可以构成End-to-end QoSsolution。

66.1.2 QOS处理流程

66.1.2.1Classifying

Classifying即分类,其过程是根据信任策略或者根据分析每个报文的内容来确定将这些报

文归类到以CoS值来表示的各个数据流中,因此分类动作的核心任务是确定输入报文的CoS

值。分类发生在端口接收输入报文阶段,当某个端口关联了一个表示QoS策略的Policy-map

后,分类就在该端口上生效,它对所有从该端口输入的报文起作用。

对于一般非IP报文,设备将根据以下准则来归类报文:

n

如果报文本身不包含QoS信息,即报文的第二层报文头中不包含User Priority

bits,那么可以根据报文输入端口的缺省CoS值来获得报文的QoS信息。端口的缺省CoS

值和报文的User Priority bits一样,取值范围为0~7。

n

如果报文本身包含QoS信息,报文的第二层报文头中包含User Priority bits,那

么可以直接从报文中获得CoS值。

以上两种归类准则只有当端口的QoS信任模式打开的时候才起作用。打

&

说明

开端口的QoS的信任模式意味着不通过分析报文的内容,而直接从报文

中或报文的输入端口上获得报文QoS信息。

n

如果端口关联的Policy-map中使用了基于Mac access-list extended的ACLs归

类,那么在该端口上,将通过提取报文的源MAC地址、目的MAC地址以及Ethertype域来匹

配关联的ACLs,以确定报文的DSCP值。要注意的是,如果端口关联了某个Policy-map,但

又没有为其设置相应的DSCP值,则设备将按照缺省行为为符合这种归类的报文分配优先级:

即根据报文第二层报文头中包含的优先级信息或端口的缺省优先级。

上面三种归类准则可能会同时作用于一个端口上。在这种情况下,上面

三种归类准则按3、2、1的优先级起作用。即先根据ACLs归类,在归

类失败的情况下,才有可能选择归类准则2、1,在这个时候,如果端

&

说明

口的QoS信任模式打开,则根据准则2和1直接从报文中或者从端口上

获得QoS信息;如果端口的QoS信任模式关闭,那么那些归类失败的报

文将被赋予DSCP的缺省值0。

对于IP报文,可以将根据以下准则来归类报文:

n

如果端口信任模式为Trust ip-precedence,则直接从IP报文的Ip precedence

字段(3个比特)提取出来,填充到输出报文的CoS字段(3个比特)。

n

如果端口信任模式为Trust cos,则将报文的CoS字段(3个比特)直接提取出来

覆盖报文Ip Precedence字段(3个比特)。这有两种情况,一是第二层报文头中不包含User

Priority bits,那么可以根据报文输入端口的缺省CoS值来获得报文的CoS值。另外一种

是第二层报文头中包含User Priority bits,则直接从报文头中取得CoS值。

n

如果端口关联的Policy-map中使用了基于Ip access-list (Extended)的ACLs归

类,那么该在该端口上,将通过提取报文的源IP地址、目的IP地址、Protocol字段、以

及第四层TCP/UDP端口字段来匹配相关联的ACLs,以确定报文的DSCP值。要注意的是,如

果端口关联了某个Policy-map,但又没有为其设置相应的DSCP值,则设备将按照按照前面

的规则1、2确定优先级。

和非IP报文归类准则一样,以上几种归类准则同样可以同时作用于一个端口上。在这种情

况下,上面的归类准则按照3、2、1的优先级起作用。