华为qos技术白皮书资料

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1、 S 系列交换机系列交换机 QoS 技术白皮书技术白皮书 文档版本文档版本 01 发布日期发布日期 2013-05-25 华为技术有限公司华为技术有限公司 文档版本 01 (2013-05-25) 华为专有和保密信息 版权所有 华为技术有限公司 i 版权所有版权所有 华为技术有限公司华为技术有限公司 2013。 保留一切权利。保留一切权利。 非经本公司书面许可，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本文档内容的部分或全部，并不得以任何形式传 播。 商标声明商标声明 和其他华为商标均为华为技术有限公司的商标。 本文档提及的其他所有商标或注册商标，由各自的所有人拥有。 注意注意 您购买的产品、服务或特性

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3、 1.1 什么是 QoS . 1 1.2 QoS 度量指标 2 1.2.1 带宽/吞吐量 . 2 1.2.2 时延 3 1.2.3 时延变化（抖动） 3 1.2.4 丢包率 4 1.3 常见业务 QoS 指标 5 2 原理描述原理描述 7 2.1 QoS 服务模型 7 2.1.1 Best-Effort 服务模型 7 2.1.2 IntServ 服务模型 . 7 2.1.3 DiffServ 服务模型 8 2.1.4 DiffServ 模型与 IntServ 模型的比较 . 12 2.1.5 基于 DiffServ 模型的 QoS 组成 . 13 2.2 流分类和标记 . 14 2.2.1 简

4、单流分类 14 2.2.2 复杂流分类 21 2.2.3 流标记 27 2.2.4 流分类和标记的应用 30 2.3 流量监管和流量整形 . 31 2.3.1 流量监管概述 31 2.3.2 令牌桶工作原理 32 2.3.3 CAR . 36 2.3.4 流量整形概述 43 2.3.5 流量监管和整形的比较 49 2.4 拥塞管理和拥塞避免 . 49 2.4.1 拥塞概述 49 2.4.2 拥塞管理 51 2.4.3 拥塞避免 58 S 系列交换机 QoS 技术白皮书 目 录 文档版本 01 (2013-05-25) 华为专有和保密信息 版权所有 华为技术有限公司 iii 3 应用场景应用场景

5、 64 3.1 基于用户的差分服务 . 64 3.1.1 组网需求 64 3.1.2 配置思路 65 3.1.3 操作步骤 65 3.2 基于业务的差分服务 . 68 3.2.1 组网需求 68 3.2.2 配置思路 68 3.2.3 操作步骤 69 4 故障案例故障案例 71 4.1 报文未进入正确队列 . 71 4.2 优先级映射结果不正确 . 73 4.3 流策略应用不生效 . 74 5 FAQ 76 5.1 S9700 的流量统计是基于包的还是基于字节的？ 76 5.2 在端口做 CAR 与全局做 CAR 的差别是什么？ . 76 5.3 二级共享 CAR 是如何生效的？ . 76 5

6、.4 为什么ACL规则中包含TCP或UDP端口号范围段range时下发流策略通常会出现错误提示： Add rule to chip failed？ . 77 5.5 测试 CAR 限速时常不准，怎么回事？ . 77 5.6 为什么 ACL outbound 不支持端口号的 range 配置？ . 77 5.7 S9700 流策略支持 remark 8021p 和统计两个动作同时配置吗？ . 78 5.8 接口同时配置 QinQ 和基于流策略的 vlan-stacking 时，哪个优先级更高？ 78 5.9 为什么 ACL 配置规则刷新可能导致流量瞬时中断？ 78 5.10 为什么出端口镜像报文

7、没有体现出方向 ACL/QoS 的修改？ 78 5.11 为什么 S9700 应用于 inbound 方向的流策略对报文的流量过滤或者 CAR 限速不生效？ . 78 5.12 为什么 S9700 在接口上配置了 PQ+DRR 调度后不生效？ 79 5.13 配置优先级映射后，出方向镜像报文优先级字段为什么没有更改？ 79 5.14 为什么流镜像策略中配置 deny 规则会影响正常业务流量？ 79 5.15 为什么接口下使用流镜像策略会导致全局策略不生效？ 79 5.16 ACL 与 traffic policy 有什么关系？ . 79 5.17 S 系列交换机策略路由是如何转发的？ . 80

8、 6 推荐速查手册推荐速查手册 81 6.1 常业务优先级&队列常见划分方案 81 6.2 常见应用业务端口号 . 81 6.3 队列调度常见分配方案 . 82 6.4 WRED 常见参数配置方案 82 6.4.1 基于颜色的参数设置 82 S 系列交换机 QoS 技术白皮书 目 录 文档版本 01 (2013-05-25) 华为专有和保密信息 版权所有 华为技术有限公司 iv 6.4.2 基于队列的参数设置 83 6.5 视频业务带宽使用情况 . 83 6.5.1 基于编码的视频带宽 84 6.5.2 基于高清的视频带宽 84 6.5.3 视频会议带宽 84 6.6 音频带宽使用情况 . 8

9、5 6.6.1 基于编解码技术的音频带宽. 85 S 系列交换机 QoS 技术白皮书 1 特性简介 文档版本 01 (2013-05-25) 华为专有和保密信息 版权所有 华为技术有限公司 1 1 特性简介特性简介 1.1 什么是 QoS 随着网络技术的飞速发展， 互联网中的业务越来越多样化。 除了传统的 WWW、 E-Mail、 FTP 应用外，用户还尝试在 Internet 上拓展新业务，比如 IP 电话、电子商务、多媒体游 戏、远程教学、远程医疗、可视电话、电视会议、视频点播、在线电影等。新兴的企业 用户也有类似的诉求，除了基本的网页浏览外，在较集中的工作时间段内还需要保证内 部员工和外

10、部访客的身份验证、 异地的视频会议， 大量的工作邮件， 还有视频播放、 FTP 文件上传下载，Telnet 特殊设备等业务。 这些新业务有一个共同特点，即对带宽、延迟、延迟抖动等传输性能有着特殊的需求， 比如电视会议、视频点播等业务需要高带宽、低延迟和低延迟抖动。事务处理、Telnet 等关键任务虽然不一定要求高带宽，但要求低延迟，在拥塞发生时要求优先获得处理。 图1-1 企业网业务 Internet 企业A市分公司企业B市分公司 数据服务器 视频会议 邮件 视频点播 视频会议 邮件 视频点播 网络的普及，业务的多样化，使互联网流量激增，产生网络拥塞，转发时延增加，严重 时还会产生丢包，导致业

11、务质量下降甚至不可用。所以，要在 IP 网络上开展这些实时 性业务，就必须解决网络拥塞问题。 S 系列交换机 QoS 技术白皮书 1 特性简介 文档版本 01 (2013-05-25) 华为专有和保密信息 版权所有 华为技术有限公司 2 解决网络拥塞的最好的办法是增加网络的带宽。但从运营、维护的成本考虑，这是不现 实的，同时增加带宽无法从根本上解决此问题，治标不治本。因此最有效的解决方案就 是应用一个“有保证”的策略对网络拥塞进行管理。 QoS 技术就是在这种背景下发展起来的。QoS 是 Quality of Service（服务质量）的简称， 其目的是针对各种业务的不同需求，为其提供端到端的

12、服务质量保证。QoS 技术在当今 的互联网中应用越来越多，其作用越来越重要，如果没有 QoS 技术，业务的服务质量就 无法保证。 1.2 QoS 度量指标 QoS 采用如下参数来度量， 为关键业务提供服务质量保证， 使其获得可预期的服务水平。 带宽/吞吐量 时延 时延变化（抖动） 丢包率 1.2.1 带宽/吞吐量 带宽（bandwidth）也称为吞吐量（throughput） ，是指在一个固定的时间内（1 秒） ，从 网络一端传输到另一端的最大数据位数， 也可以理解为网络的两个节点之间特定数据流 的平均速率。带宽的单位是比特/秒（bit/s，简写为 bps） 。 带宽可以用城市的供水网做比喻来

13、帮助理解它的含义： 供水管道的直径可以衡量运水的 能力。水管的直径好比是带宽，水就好比是网络传输的数据。使用粗管子就意味着拥有 更宽的带宽，也就是有更大的数据传输能力。 在网络通信中， 人们在使用网络时总是希望带宽越宽越好， 特别是互联网功能日益强大， 人们对互联网的需求不再是单一地浏览网页、查看新闻。新一代多媒体、影像传输、数 据库、网络电视的信息量猛增使得带宽成为了严重的瓶颈。因此，带宽成为网络设计主 要的设计点，也是分析网络运行情况的重要要素之一。 图1-2 带宽对网络的影响 IP网络 我跟你说的那个 在线视频你看了 没？ 网速太慢，在线 看不了，老卡！ 下载再看吧 S 系列交换机 Qo

14、S 技术白皮书 1 特性简介 文档版本 01 (2013-05-25) 华为专有和保密信息 版权所有 华为技术有限公司 3 说明 在网络中，有两个常见的与带宽有关的概念“上行速率”和“下行速率” 。上行速率是指用户 向网络发送信息时的数据传输速率，下行速率是指网络向用户发送信息时的传输速率。例如，用 户用 FTP 上传文件到互联网，影响上传速度的就是“上行速率” ；而从网上下载文件，影响下载 速度的就是“下行速率” 。 1.2.2 时延 时延（Latency）是指一个报文或分组从网络的一端传送到另一端所需要的时间。 以语音传输为例， 时延是指从说话者开始说话到对方听到所说内容的时间。 若时延太

15、大， 会引起通话声音不清晰、不连贯或破碎。 大多数用户察觉不到小于 100 毫秒的延迟，当延迟在 100 毫秒和 300 毫秒之间时，说话 者可以察觉到对方回复的轻微停顿，这种停顿可能会使通话双方都感觉到不舒服。超过 300 毫秒，延迟就会很明显，用户开始互相等待对方的回复，当通话的一方不能及时接 收到期望的回复时，说话者可能会重复所说的话，这样会与远端延迟的回复碰撞，导致 重复。 图1-3 时延对网络的影响 IP网络 (2秒后)嗨，你好！ (再过4秒后)是张三吗？ 停顿这么久？ “嗨，你好！” (2秒后)“能听到吗？” 1.2.3 时延变化（抖动） 时延变化，也称为抖动（Jitter） ，是

16、指同一业务流中不同分组所呈现的时延不同。抖动 主要是由于业务流中相继分组的排队等候时间不同引起的， 是对服务质量影响最大的一 个问题。 某些业务类型，特别是语音和视频等实时业务是极不容忍抖动的。分组到达时间的差异 将在语音或视频中造成断续。 S 系列交换机 QoS 技术白皮书 1 特性简介 文档版本 01 (2013-05-25) 华为专有和保密信息 版权所有 华为技术有限公司 4 图1-4 抖动对网络的影响 我留他?.不留！ IP网络 我 , 不 Time 留 时延D1=50ms 时延D2=50ms 时延D3=10ms 时延D4=40ms 留 他 我 留 他 不 留 时延D5=90ms 时延D6=90ms 我留，他不留 抖动也会影响一些网络协议的处理，有些协议是按固定的时间间隔发送交互性报文的， 抖动过大会导致协议震荡。 所有传输系统都有抖动，只要抖动在规定容差之内就不