PTN業務QoS介紹劉逸青前言QoS（QualityofService,服務質量)就是指網絡通信過程中，允許用戶業務在丟包率、延遲、抖動和帶寬等方面獲得可預期的服務水平。本課程介紹了QoS的基本技術原理以及是怎么實現的，結合PTN產品的具體應用場景詳細介紹了QoS的配置過程。培訓目標學完本課程后，您應該能：掌握QoS的基本原理了解QoS的技術實現了解QoS在PTN產品中的配置步驟了解QoS在PTN組網中的典型應用目錄QoS基本概念QoS的應用QoS配置與實現PTN組網中QoS配置示例QoS的基本概念報文分類和著色網絡擁塞管理網絡擁塞避免流量監管和流量整形

QoS（QualityofService）技術，顧名思義就是對各種服務提供傳輸質量保證的技術。任何能夠對傳輸質量進行保證的技術我們都可以稱之為QoS技術。QoS旨在針對各種應用的不同需求，為其提供不同的服務質量，例如：提供專用帶寬、減少報文丟失率、降低報文傳送時延及時延抖動等。為實現上述目的，QoS提供了下述功能：應用場景－帶寬限制InternetIP我要100M我要30M我要2M10MQoS三種模型Best-Effort模型：是目前Internet的缺省服務模型，主要實現技術是先進先出隊列(FIFO)IntServ模型：業務通過信令向網絡申請特定的QoS服務，網絡在流量參數描述的范圍內，預留資源以承諾滿足該請求DiffServ模型：當網絡出現擁塞時，根據業務的不同服務等級約定，有差別地進行流量控制和轉發來解決擁塞問題Best-Effort模型Best-Effort是單一的服務模型，也是最簡單的服務模型。應用程序可任意發送任意報文，不需要事先得到批準或通知網絡網絡盡最大可能發送這些報文，但對時延，可靠性等性能不提供任何保障Best-Effortservice是目前Internet的缺省服務模型，主要實現技術是先進先出隊列(FIFO)IntServ模型為應用提供可控制的、端到端的服務網絡單元支持QoS的控制機制應用程序向網絡申請特定的QoS服務信令協議在網絡中部署QoS請求RSVP是主要使用的信令協議RSVP原理我要預留2Mbps帶寬OK！我要預留2Mbps帶寬我要預留2Mbps帶寬我要預留2Mbps帶寬OK！OK！OK！開始通信RSVP的的問問題題要求求端端到到端端所所有有設設備備支支持持這這一一協協議議網絡絡單單元元為為每每個個應應用用保保存存狀狀態態信信息息，，可可擴擴展展性性差差周期期性性同同相相鄰鄰單單元元交交換換狀狀態態信信息息，，協協議議報報文文開開銷銷大大不適適合合在在大大型型網網絡絡中中應應用用DiffServ模模型型DiffServ域域（（又又稱稱DS域域））由由一一組組提提供供相相同同服服務務策策略略，，實實現現相相同同PHB（（Per-HopBehavior））的的網網絡絡節節點點（（DS節節點點））組組成成。。DS節節點可分分為DS邊緣緣節點和和DS內內部節節點。DS邊邊緣節點點需要對對進入DS域域的流量量進行分分類，對對不同類類型的業業務流量量標記不不同的PHB服服務等等級。內內部DS節點點則基于于PHB服務等等級進行行流量控控制。QoS的的主要技技術分類標記記技術：：DSCP、IP優先先級、802.1P、EXP擁塞管理理機制：：FIFO、PQ、WFQ、、CBWFQ擁塞避免免機制：：尾丟棄棄、RED、WRED擁塞調節節機制：：策略、、整形、、LR報文分類類及標記記報文分類類及標記記是QoS執執行服務務的基礎礎，分為為簡單流分分類和復雜流分分類報文分類類使用技技術：ACL和和IP優優先級根據分類類結果交交給其它它模塊處處理或打打標記（（著色））供核心心網絡分分類使用用ACL,IP優先先級流量監管管drop令牌桶流分類CAR(CommittedAccessRate):約定訪訪問速率率令牌桶算算法對流量進進行控制制整形（shaping）使業業務流輸輸出的速速率符合合業務模模型的規規定丟棄（dropping）根根據特定定規則丟丟棄分組組打標記（（marking）設設置報文文的DS域（或或IP優優先級））流量監管管示例沒有流量量監管有流量監監管bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit流量整形形隊列流分類令牌桶256Kbps128KbpsFR128KbpsGTS(GenericTrafficShaping):解解決鏈鏈路兩邊邊的接口口速率不不匹配對報文的的流量進進行限制制,對超超出流量量約定的的報文進進行緩沖沖流量整形形可能會會增加延延遲令牌流量整整形示示例沒有流流量整整形使用流流量整整形bpsTimebpsTimeRateLimitRateLimit物理接口總總速率限制制LR(LineRate):在在一個物物理接口上上，限制接接口發送報報文（包括括緊急報文文）的總速速率LR采用了了令牌桶進進行流量控控制,所所有經由接接口發送的的報文首先先要經過LR的令牌牌桶進行處處理利用QoS豐富的隊隊列來緩存存報文流分類令牌桶256Kbps128KbpsQoS隊列列擁塞管理網絡擁塞時時，保證不不同優先級級的報文得得到不同的的QoS待待遇，包括括時延、帶帶寬等。將不同優先先級的報文文入不同的的隊列，不不同隊列將將得到不同同的調度優優先級、概概率或帶寬寬保證算法：FIFO（（FirstInFirstOut））PQ（PriorityQueue）CQ（CustomQueue））WFQ（WeightedFairQueuing）輸出隊列流分類先進先出隊隊列FIFO(FirstInFirstOut):算法法簡單，轉轉發的速度度快所有報文統統一對待，，先進先出出，沒有任任何區別分分Internet的的默認服服務模式－－Best-Effort采采用的隊列列策略轉發數據包包優先隊列PQ(Priorityqueuing):優先先隊列，可可以保障高高優先級隊隊列的服務務質量PQ分為四四個隊列：：High，Medium，，Normal，，Low較高的優先先級的隊列列優先調度度drop流分類MediumNormalHighLow定制隊列CQ(Customqueuing):定定制隊列列，用戶可可配置隊列列占用的帶帶寬比例關關系CQ共分為為17個隊隊列:0號隊列列為系統隊隊列，優先先調度;1-16為用戶隊隊列，輪詢詢調度各隊列在統統計規率上上滿足用戶戶配置的帶帶寬比例drop流分類…Queue0Queue1Queue2Queue16…加權公平隊隊列WFQ(Weightedfairqueuing):加加權公平平隊列，保保證相同優優先級業務務間公平，，不同優先先級業務間間加權最大隊列數數目可配置置(2-256)權值依賴于于IP報文文頭中攜帶帶的IP優優先級drop流分類…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096擁塞避免傳統的尾丟丟包在網絡絡發生擁塞塞時對報文文全部丟棄棄，并不加加以區分TCP慢啟啟動導致全全局同步化化進行擁塞避避免，在網網絡沒有發發生擁塞以以前根據隊隊列狀態進進行有選擇擇性的丟包包算法：TD、RED、WRED時間t帶寬利用率擁塞避免WRED(WeightedRandomEarlyDetection):加加權隨機早早期檢測采用隨機丟丟棄的策略略，避免了了尾部丟棄棄的方式而而引起TCP全局同同步根據當前隊隊列的深度度來預測擁擁塞的情況況根據優先級級定義不同同的丟棄策策略，定義義上限閾值值和下限閾閾值相同的優先先級不同的的隊列，隊隊列長度越越長丟棄概概率越高drop流分類…Queue1Queue1Queue2QueueN…N=16,32…2048,4096下限閥值上限閥值目錄QoS基本本概念QoS的應應用QoS配置置與實現PTN組網網中QoS配置示例例PTN產品品中QoS的基本概概念在配置PTN的QoS策略略之前，需需要掌握QoS的的基本概念念以及PTN設備備支持的QoS策策略。DiffServDiffServ作作為一種種實現端到到端的QoS控制制模型，具具有實現簡簡單，易于于擴展的特特點。HQoSPTN設備備作為邊緣DS節點應應用時，支持持層次化的QoS（HQoS，HierarchicalQoS））控制。HQoSPTN設備備作為邊緣DS節點提提供了多層次次的QoS作作用點，實實現了HQoS控制功功能。與傳統的QoS相比，，PTN設設備提供的HQoS具具有以下優點點：多級的調度機機制，實現了了基于端口、、業務、PW或QinQ的調度度，更加細化化了QoS的的控制粒度。。多級的流量控控制機制，實實現了基于端端口、業務、、PW或QinQ鏈鏈路的流量控控制，更全面面地控制業務務的QoS質質量。可配置WFQ、WRED策略，提提高QoS控控制的靈活活性。PTN產品中中QoS的應應用QoS的應應用包括QoS配置流流程、基于Tunnel的QoS控制，基基于端口、業業務、PW、、QinQ等等多種QoS策略的應應用。1.Tunnel的的QoSPTN設備備支持基于Tunnel的QoS控制，對對Tunnel帶寬進進行限制。PTN設備備在網絡的入入口/出口處處支持PWE3功能，將將不同的業務務分別適配到到不同的PW上，再將將PW承載載到Tunnel中傳傳送。一個Tunnel中可以承承載多條去往往同一目的地地的PW。PTN設備備支持對Tunnel的的帶寬進行行控制。承載載在Tunnel中的的PW總帶帶寬不能超過過該Tunnel允許許的帶寬。PTN產品品中QoS的應應用（（續））2.QoS策策略略PTN設設備支支持配配置QoS策策略包包括:業務優優先級級與PHB轉轉發類類型的的映射射關系系端口口QoS策策略略ATM策策略略V-UNIIngress/Egress策策略略PW（（PseudoWire））策策略略QinQ策策略略WFQ（（WeightedFairQueuing））調調度度策策略略WRED（（WeightedRandomEarlyDetection））調調度度策策略略此外外，，PTN設設備備提提供供ATM業業務務時時，，支支持持通通過過配配置置ATM策策略略實實現現對對ATM流流量量的的控控制制。。目錄錄QoS基基本本概概念念QoS的的應應用用QoS配配置置與與實實現現PTN組組網網中中QoS配配置置示示例例DiffServ域下下的的QoS配置置流流程程PTN設設備備作作為為DiffServ域域的的邊邊緣緣節節點點或或內內部部節節點點時時，，其其QoS的的配配置置流流程程有有所所不不同同。。當當PTN設設備備作作為為DiffServ域域的的邊邊緣緣節節點點時時，，其其QoS的的配配置置流流程程如如右右圖圖所所示示。。DiffServ域下下的的QoS配置置流流程程（（續續））當PTN設設備備作作為為DiffServ域域的的內內部部節節點點時時，，其其QoS的的配配置置流流程程如如下下圖圖所所示示。。配置置QoSQoS的的配置置包括：：創建DifferServ域、、創建基基于端口口以及業業務的丟丟棄策略略、創建建調度策策略，以以及應用用于各級級QoS作用用點的QoS策策略。。創建DiffServ域創建端口口WRED策策略創建業務務WRED策策略創建WFQ調調度策略略創建端口口策略創建V-UNIIngress策策略創建V-UNIEgress策策略創建PW策略略創建QinQ策策略創建ATM策策略創建DiffServ域創建Diffserv域基基本過程程包括：：配置Diffserv域映映射關系系，包括括入、出出方向各各種類型型的用戶戶報文優優先級與與PHB服務務等級間間的映射射關系。。配置應用用該映射射關系的的物理端端口,即即將端口口加入域域中。創建端口口WRED策略操作步驟：：在網元管理理器中單擊擊網元，在在功能樹中中選擇“配配置－>QoS管管理－>策略管管理”。選擇“端口口WRED策略””選項卡，，單擊“新新建”，彈彈出“創建建端口WRED丟丟棄策略””對話框框。在對話話框中配置置：策略ID及名名稱；綠色色、黃色、、紅色報文文的丟棄策策略。如丟丟棄低門限限、丟棄高高門限，以以及丟棄概概率。創建業務WRED策略操作步驟：：在網元管理理器中單擊擊網元，在在功能樹中中選擇“配配置－>QoS管理－－>策策略管理””。選擇“業務務WRED策略””，單擊““新建”，，彈出“創創建業務WRED丟丟棄策略略”對話框框。在對話話框中配置置：策略ID及名名稱；綠色色、黃色、、紅色報文文的丟棄策策略。如丟丟棄低門限限、丟棄高高門限，以以及丟棄概概率。創建WFQ調度策略操作步驟：：在網元管理理器中單擊擊網元，在在功能樹中中選擇“配配置－>QoS管管理－>策略管管理－>WFQ調調度策略。。單擊“新建建”，彈出出“創建WFQ調調度策略””對話框。。在對話框框中配置參參數：策略略ID和和名稱；AF調度度權重。創建端口策策略操作步驟：：在網元管理理器中單擊擊網元，在在功能樹中中選擇“配配置－>QoS管管理－>策略管管理”。選擇“端口口策略”選選項卡，單單擊“新建建”，彈出出“創建端端口策略””對話框。。在對話框框中配置參參數：策略略ID及及名稱；CoS參參數及報文文丟棄參數數。創建端口策策略（續））如果需要對對接入的流流量進行ACL過過濾，單擊擊“新建””。在彈出出的“創建建流分類””對話框中中配置：-流分類ID-ACL動動作單擊“增加加”，配置置流分類規規則，單擊擊“確定””。創建V-UNIIngress策略操作步驟：：在網元管理理器中單擊擊網元，在在功能樹中中選擇“配配置>QoS管管理>策略管管理”。選擇“V-UNIIngress策策略”選選項卡，單單擊“新建建”，彈出出“創建V-UNIIngress策略””對話框。。在對話框框中配置參參數：策略略ID及及名稱；引引用的WFQ調度度策略；CoS參參數及報文文丟棄參數數。創建V-UNIIngress策略（續））操作步驟：：單擊“新建建”。在彈彈出的“創創建流分類類”對話框框中配置：：流分類IDACL動動作單擊“增加加”，配置置ACL規規則。CAR參參數染色方式創建V-UNIEgress策略操作步驟：：在網元管理理器中單擊擊網元，在在功能樹中中選擇“配配置>QoS管管理>策略管管理”。選擇“V-UNIEgress策策略”選項項卡，單擊擊“新建””，彈出““創建V-UNIEgress策策略”對話話框。在對對話框中配配置參數：：策略ID及名稱稱；引用的的WFQ調調度策略略；CoS參數及及報文丟棄棄參數。創建PW策略操作步驟：：在網元管理理器中單擊擊網元，在在功能樹中中選擇“配配置>QoS管管理>策略管管理”。選擇“PW策略””選項卡，，單擊“新新建”，彈彈出“創建建PW策策略”對話話框。在對對話框中配配置參數：：策略ID及名稱稱；引用的的WFQ調調度策略略；CoS參數以以及報文丟丟棄參數。。創建QinQ策略操作步驟：：在網元管理理器中單擊擊網元，在在功能樹中中選擇“配配置>QoS管管理>策略管管理”。選擇““QINQ策略””選項卡，，單擊“新新建”，彈彈出“創建建QinQ策略””對話框。。在對話框框中配置參參數：策略略ID及及名稱；引引用的WFQ調度度策略；CoS參參數以及報報文丟棄參參數。創建ATM策略操作步驟：：在網元管理理器中單擊擊網元，在在功能樹中中選擇“配配置>QoS管管理>策略管管理”。選擇“ATM策略略”選項卡卡，單擊““新建”，，彈出“創創建ATM策略””對話框。。在對話框框中配置參參數：策略ID及及名稱。。業務類型。。流量參數。。幀丟棄標志志。UPC/NPC。目錄QoS基本本概念QoS的應應用QoS配置置與實現PTN組網網中QoS配置示例例以太網業務務的QoS配置示例PTN設設備通過FE接口口將來自某某用戶的以以太網業務務（VLAN=20，其中包包含了VoIP、IPTV，，以及數據據三種業務務類型）接接入到DifferServ域中，，并分別為為該用戶的的不同業務務類型提供供