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服务质量(QoS)用于评估服务提供商满足客户服务需求的能力。通过配置QoS,可以调节企业的网络流量,避免和管理网络拥塞,降低丢包率。同时,还可以为企业用户提供专用带宽或为不同业务(语音、视频、数据等)提供差异化服务。).在对HCIE的几次采访中,我们经常会遇到与服务质量相关的问题。华为认证专家素材栏目将通过三个系列稿件,完整有趣地分析QoS,让大家轻松掌握QoS相关知识。首先,我们将向您展示消息的分类和标记。
QoS简介
我们用一个图表来介绍QoS。该图展示了服务质量的总体框架和逻辑。
目前差分服务模型中经常用到QoS,那么QoS有多少种模型呢?
尽力型——简单粗暴,不歧视。谁先来,谁就帮忙转发。
综合业务模型——使用RSVP协议(资源预留协议)预留例如10M带宽供客户特殊流量单独使用。优点是特殊流量区别对待,缺点是客户不使用时,10M带宽不能被其他流量使用,浪费带宽。
差异化服务模式————这是我们将重点关注的。
PS:如果在面试中遇到了QoS,应该从一开始就讲这三种模式,说到差异化服务模式,可以顺利继续到下面。
那么差异化服务模式如何在不浪费带宽的情况下兼顾差异化待遇呢?首先,从数据、语音和视频流量进入界面,我们将对其进行分类和标记!如何分类?如何做标记?痕迹在哪里?或者路由器如何识别这些流量是数据、语音还是视频?
报文分类和标记
分类有两种:一种是简单流量分类:我们用VLAN、MPLS、IP报文中标注的字段进行分类,这叫简单流量分类;其次,复杂流的分类:一个流由五个元组唯一区分:源IP、目的IP、源端口、目的端口和传输层协议。分类当然是标记,标记可以标记在三个地方:
1.VLAN标签中的PRI字段(请记住这里的VLAN格式长度)
2.多协议标签交换中的扩展字段
3.IP消息中的TOS字段
IP优先级总共有3位,因此可定义的优先级为0-7;不够后续,研发了D、T、R位,命名为DSCP,所以优先级可以定义为0-63,前三位叫IPP;前五位叫做DSCP。
现在,语音、数据和视频流量按照IP优先级或DSCP优先级、输入接口、五重IP报文等规则进行分类和标记。在进入交换机或路由器之前,我们可以对其进行流量管理。这部分先不说,后面再详细说。然后它将进入交换机或路由器的内部,那里有一个虚拟队列。高优先级将进入高队列,低优先级将进入低队列。那么哪个协议定义优先级7比优先级0好呢?是PHB(Per Hop Behavior)协议,用一句话概括了这个协议的功能:定义服务级别,即76543210。
接下来看一张表,让我们详细了解一下PHB协议。
PHB协议定义了CS、EF、AF和BE队列。我们了解到A: DSCP有0-63个优先级,B: IPP、MPLS、VLAN有0-7个优先级。我们来做个划分,叫DSCP A、IPP、MPLS、VLAN B,然后:
标签和队列关系表
如果你仔细看这张表,你可以看到A-B-CS的关系。PHB已将这些优先事项纳入CS的范围。什么是EF、AF和BE?
么呢?BE是CS0中DSCP为0时一个特殊称呼(如果标记成0,进入BE队列,尽力转发)
EF 则是CS4中DSCP为46时的一个特殊称呼(如果标记成46,进入EF队列,加速转发。)
AF1则是CS1中DSCP为10、12、14时的特殊称呼(如果标记成10、12、14(对应AF11,AF12,AF13)则进入AF1队列,确保转发。)
AF2则是CS1中DSCP为18、20、22时的特殊称呼(如果标记成18、20、22(对应AF21、AF22、AF23)则进入AF2队列,确保转发。)
AF3则是CS1中DSCP为26、28、30时的特殊称呼(如果标记成26、28、30(对应AF31、AF32、AF33)则进入AF3队列,确保转发。)
AF4则是CS1中DSCP为34、36、38时的特殊称呼(如果标记成34、36、38(对应AF41、AF42、AF43)则进入AF4队列,确保转发。)
PS:CS7、CS6默认用于协议报文。如STP等报文 EF>AF4 3 2 1>BE
这里注意一个点:在AF1中 AF13的丢弃等级>AF12>AF11。为什么呢?我们来补回前面DSCP的一个知识点。
AF11标记成10写成8bit的二进制则是 001010 00
AF12则是标记成12写成8bit的二进制则是001100 00
AF13则是标记成14写成8bit的二进制则是001110 00
TOS字段前3bit为IPP,然后是D、T、R位。这三位置1越多代表丢弃概率越高(D、T、R三个比特,分别表示延迟要求、吞吐量和可靠性。)故AF11比AF12、AF13重要,而AF21比AF11重要。
怎么样,通过这篇文章,你了解了报文分类和标记吗?接下来,等语音、视频、数据这三份流量进入到了各自的队列中,我们就需要对齐进行调度,关于调度的相关知识,尽请期待下期《专家有料》哦!
作者简介:热心的香水,在华为授权合作伙伴(HALP)泰克教育负责路由交换和物联网方向的授课和课程开发,对华为认证有着独到的见解,深受学员好评。