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1、IPIP QoS QoS技术现状与发展趋势技术现状与发展趋势HUAWEI2IP QoS的发展历程华为IP QoS技术介绍华为IP QoS解决方案汇报提纲3传统的IP网络承载数据业务当前的IP网络承载多种业务 （VOIP、VPN、ERP）IP QoS的业务需求4n IP QoS的定义IP QoS ( Quality of Service ) 是指IP网络的一种能力，即在 跨越多种底层网络技术（MP、FR、ATM、Ethernet、SDH 、MPLS等）的IP网络上，为特定的业务提供其所需要的服 务n IP QoS的内涵带宽/吞吐量时延抖动丢包率可用性IP QoS的定义5n SLA（Service
2、 Level Agreement）服务等级协定签订双方：客户（华为公司）运营商（中国电信）时间：2002/1/1 2002/12/30POP位置：北京（华为大厦）深圳（华为用服大厦）带宽：10Mbps时延：小于70毫秒时延抖动：小于20毫秒丢失率：小于0.1%可用性： 大于99.9 %判断标准：源IP地址 - 10.110.10.10 目的IP地址 - 10.110.20.20费用：20000元/月，按月付费服务等级协定 - SLA6n 有效控制网络资源及其使用n 为在单一IP网络上提供多种业务提供了可能n 使得网络在提供诸如VPN等新型业务奠定了重要 的基础n 能够在现有网络上细分客户，针对
3、不同的客户需 求提供差别业务实施IP QoS的优点7无QoSBest Effort 原始的IP服务基于流的QoSIntServ/RSVP 在IP QoS的第一次尝试基于类的QoSDiffServ/DSCP 为寻求扩展性和简易性时间MPLS DS-Aware TE 考虑端到端的SLA及带宽优化199820021994基于聚合流的QoSQoS等级/服务模型IP QoS的发展历程8n IntServ（Integrated Service）IntServ域Path消息：建立预留带宽的路径Resv消息：预留带宽集成服务9n DiffServ（Differentiated Service）用户设备Diff
4、Serv域用户设备在网络入口对分组 进行分类、流量控 制，设置DSCP在网络中根据分组的 DSCP值，进行队列 调度、分组丢弃PHBPHBPHBPHB差分服务10n DSCP（DiffServ Code Point）VersionVersion LengthLengthLenLenIDIDOffsetOffset TTLTTL ProtoProto FCSFCS IP-SAIP-SA IP-DAIP-DA DataDataToSToS 1 Byte1 Byte07123456DSCP07123456IP Precedence目前未用ToSIPv4报文头目前未用RFC1349RFC2474差分业
5、务编码点 - DSCP11n DSCP的定义向前兼容IP Precedencen 支持IP Precedence和DSCP之间的转换n IP Precedence和DSCP都有实际的应用IP Precedence vs DSCP12n PHB（Per-Hop Behaviors）Default PHB，DSCP为“000000”Class-Selector PHB，DSCP为“XXX000”，X为0或1Expedited Forwarding PHB，DSCP为“101110”Assured Forwarding PHB丢包优先级AF1AF2AF3AF4低中高00101000110000111
6、0010010010100010110011010011100011110100010100100100110单中继段行为 - PHB13n IntServn DiffServn IntServ与DiffServ的互通集成业务与差分服务14n MPLS与IntServ结合n MPLS与DiffServ结合 - MPLS CoSE-Infered-LSPL-Infered-LSPMPLS QoS15n 通过EXP向LSR表示分组的QoS要求E-LSPLS REFAF1LERLERE-Infered-LSP16n通过Label和EXP向LSR表示分组的QoS要求L-LSPLSRLERLEREFAF
7、1L-Infered-LSP17n IGP存在的问题MPLS 流量工程R8R1R5R2R3 R4R7R6 R918Packets outIS-IS/OSPF routing Link-state databasePacket-forwarding componentPackets inSignaling componentLSP path selectionIGP route selectionLSP setupInformation floodingTraffic-engineering databasen MPLS TE的工作原理MPLS 流量工程19n MPLS TE隧道拥塞链路MPLS
8、 TE隧道主路径备份路径用户设备用户设备运营商网络LSRLERLERMPLS 流量工程隧道20n DS-TE（MPLS DiffServ-Aware TE）用户设备用户设备运营商网络LSRLERLEREF资源AF资源BE资源MPLS DiffServ-Aware TE21PE/GWMPLS 骨干网DS-TE隧道（EF类型） MPLS/BGP VPNPE/GWPBXPBXPPP/ETH/ATM/FRPPP/ETH/ATM/FRDS-TE隧道(AF类型) MPLS L2 VPNDS-TE的应用22Best Effort IP IntServ IP DiffServMPLS IntServ MPLS
9、 DiffServ E-LSPMPLS DiffServ L-LSPMPLS TE MPLS DiffServ-Aware TEIP QoS发展历程的总结23L 对于低档设备及链路使用QoS技术仍无法满足 业务质量L 随着宽带技术的发展网络将无需QoS管理L DiffServ只能提供不同业务间相对的服务质量L 现实情况下无法提供端到端的QoS关于IP QoS的几种观点24IP QoS的发展历程华为IP QoS技术介绍华为IP QoS解决方案汇报提纲25n 全面提供对IP DiffServ解决方案的支持 n 全面提供对MPLS DiffServ解决方案的支持n 即将提供对MPLS DS-TE的支
10、持n VRP - Versatile Routing Platform华为IP QoS技术发展路线26Structure QoS CliMPLS DS-TE、MPLS VPNIP转发引擎MPLS转发引擎FRTS、FR业务映射 FRF.12 ATM业务映射 802.1p业务映射GTSSPDCAR&ISPKeeperLRWRED/RED/尾丢弃 FIFO/PQ/CQ/WFQ/CBWFQ /LLQ/RTP优先队列链路层物理层CAR&ISPKeeperLFIcRTPSNMP接收报文发送报文VRP QoS总体框架27IP QoS的发展历程华为IP QoS技术介绍基本IP QoS技术第2层 QoS及与IP
11、 QoS的融合MPLS QoS及与IP QoS的融合QOS的管理华为IP QoS解决方案汇报提纲28n 流量调节器包括CAR、GTS 、ISPKeeper等n 拥塞避免和管理拥塞避免策略包括尾丢弃、RED、WRED等，拥塞管理方法 包括FIFO、PQ、CQ、WFQ、RTP实时队列、CBWFQ/LLQ等n 链路有效机制包括LFI、cRTP、LR等n 结构化QoS命令行包括Class定义、Policy定义、 Service-Policy应用等基本IP QoS技术29n 流量调节器流量调节器是网络边界所需的各种QoS功能，用于对用户 的流量进行分类，并控制接入网络的用户流量与协定相符， 同时设置DS
12、CPCAR，承诺的接入速率GTS，通用流量整形ISPKeeper，智能流量控制流量调节器30分类器标记器测量单元IP & MPLS 报文丢弃发送令牌桶令牌桶.CAR - 流量监管31分类器IP & MPLS 报文发送测量单元令牌桶令牌桶. .队列GTS - 流量整形32IP 报文丢弃测量单元 A发送智能 分类器测量单元 B丢弃令牌桶令牌桶令牌桶令牌桶.ISPKeeper - 智能流控33n 拥塞管理通常采用队列调度技术来解决拥塞问题，VRP 提供的队列调度技术包括FIFO、PQ、CQ、WFQ 、RTP实时队列、CBWFQ/LLQn 拥塞避免通常采用丢包技术来实现拥塞避免，VRP提供 的丢包策略
13、包括尾丢弃、RED、WRED拥塞避免和拥塞管理34队列尾丢弃丢弃发送入队出队调度队列是否满IP & MPLS 报文尾丢弃35队列尾丢弃发送入队出队调度丢包概率平均队列长度 01l-minl-max平均队列长度丢弃 队列长度0L时间t0t1平均队列长度IP & MPLS 报文RED - 随机早期检测36丢包概率平均队列长度01l-minl-max丢包概率平均队列长度01l-minl-max丢包概率平均队列长度01l-minl-maxIP Pre、DSCP或EXP为 XIP Pre、DSCP或EXP为 YIP Pre、DSCP或EXP为 ZWRED - 加权随机早期检测37丢包策略丢弃发送入队出队
14、调度IP & MPLS 报文FIFO - 先进先出队列38丢包发送入队出队调度丢包丢包丢包分类器IP & MPLS 报文highmediumnormallowPQ - 优先队列39丢包.入队出队调度丢包丢包分类器IP & MPLS 报文1216.发送CQ - 定制队列40丢包.入队出队调度丢包丢包HASHIP & MPLS 报文122N.发送WFQ - 公平队列41丢包入队优先出队调度分类器IP & MPLS 报文发送RTP实时队列RTP报文其他队列机制，如： FIFO、PQ、CQ、 WFQ、CBWFQLLQ测量丢弃RTP实时队列42IP & MPLS 报文发送入队 出队调度分类器 . 丢包L
15、LQ1 BQ63 BQ.丢包64 FIFO/WFQRTP实时队列测量丢包丢包测量测量测量二层协议队列CBWFQLLQ43n 链路有效性机制链路有效性机制，用于改善链路的性能，间 接提高网络的QoS，如降低链路发包的时延（针 对特定业务）、调整有效带宽LFI，链路的分段及交叉cRTP， IP /UDP/ RTP报文头压缩LR，物理端口限速链路有效性机制44RTP实时队列或LLQ其他队列机制入队分类器IP & MPLS 报文二层协议报文 出队调度发送队列管理及拥塞避免模块TempQLFI - 链路的分段与交叉45IPUDPRTP载荷IPUDPRTP载荷设备A设备B载荷低速链路报文到达40字节ID及
16、校验24字节20160字节IP1 UDP1 RTP1 ID1 IP2 UDP2 RTP2 ID2. . . IPn UDPn RTPn IDnIP1 UDP1 RTP1 ID1 IP2 UDP2 RTP2 ID2. . . IPn UDPn RTPn IDncRTP - RTP报文压缩46IP & MPLS 报文二层协议报文出队调度发送队列管理及拥塞避免LR令牌桶回插不满足LR - 物理端口限速47n 结构化QoS命令行SQC对QoS策略配置做了高度的抽象，通过定 义一组配置原语，大大降低了QoS配置的步骤和 时间，统一了所有QoS特性的配置风格class-map，定义一个通信类policy-map，将一组动作与通信类绑定service-policy，在接口上应用策略结构化QoS命令行- SQC48class-map match-any | match-all class-name 1. 创建
