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目 录 1 什么是Qos 2 2 为什么需要Qos 2 3 Qos的业务分类和业务模型 3 3.1 best-effort 3 3.2 Inte-Srv 3 3.3 Diff-Srv 3 4 qos特性 4 4.1 data flow的分类与标记 4 4.2拥塞管理 4 4.3常见的队列算法机制与原理 5 4.3.1 FIFO 5 4.3.2 PQ 5 4.3.3 CQ 7 4.3.4 WFQ 11 4.3.5 CBWFQ 13 4.3.6)RTP 16 4.3.7 综合比较上述队列算法比较 18 4.4拥塞避免 20 4.5流量监管与整形 21 4.5.1 CAR 21 4.5.2 GTS介绍 23 4.6物理接口的速率限制 24 4.7 Link效率机制 25 4.7.1 LFI 25 4.7.2 IPHC 26 4.8 Qos特性的配合： 30 4.9 Qos总结 30 1 什么是Qos Qos的英文全称是“Quality of Services”，也即“服务质量”；数据通信网络中，我们常使用Qos对我们关注的某些类型应用、服务的数据报文在网络传输过程中提供保障！以保证在网络带宽不足的时候保证关键业务的通信！ 2 为什么需要Qos 随着因特网的普及，网络和人们生活的关系愈加密切，多样化的业务（数据、语音、视频等）应运而生。通常，这些业务对于通信条件的要求各不相同：数据业务对传递的可靠性要求非常高，误码率是最重要的指标，但可以容忍一定的时延；而语音和视频这类业务具有流量大、延续性、实时性和相关性等特点，时延会造成语音的变声、变调和视频的马赛克等现象，因此对传输时延和抖动要求非常严格，等等。 我们传统IP网络只能提供“尽力而为”服务，所有业务流公平的竞争网络资源，很难保证每类业务的通信要求，这也是引发研究QoS的本质原因。 一般而言，描述网络性能的关键参数有三个：时延、抖动、丢包率。这三个参数也是划分QoS类别的主要区分值。目前国际上从事IP网络QoS标准研究的主要组织有：ITU-T、IETF、ETSI等。他们对QoS有各自的一套分类标准和建议，这里就不作为重点介绍了。 IP QoS在实现的时候，主要分为三种结构模型：尽力而为服务/Best-Effort Service、综合服务/IntServ、区分服务/DiffServ。Best-Effort Service是一种单一服务模型，也是最简单的服务模型，应用程序可以在任何时候发出任意数量的报文，不需要事先获得批准也不需要通知网络，网络尽最大的可能性来发送报文，但对时延可靠性等性能不提供任何保证，Best-Effort服务是现在Internet的缺省服务模型，通过先入先出/FIFO队列来实现。 Intserv是一个综合服务模型，它可以满足多种QoS需求。这种服务模型在发送报文前，需要向网络申请特定的服务。这个请求是通过信令/signal来完成的，应用程序首先通知网络它自己的流量参数和需要的特定服务质量请求，包括带宽、时延等，应用程序一般在收到网络的确认信息，即网络已经为这个应用程序的报文预留了资源后，发送报文。 网络在收到应用程序的资源请求后，执行资源分配检查（Admission control），即基于应用程序的资源申请和网络现有的资源情况，判断是否为应用程序分配资源。一旦网络确认为应用程序的报文分配了资源，则只要应用程序的报文控制在流量参数描述的范围内，网络将承诺满足应用程序的QoS需求。而网络将为每个流/flow，由两端的IP地址、端口号、协议号确定）维护一个状态，并基于这个状态执行报文的分类、流量监管/policing、排队及其调度，来满足对应用程序的承诺，具有面向连接的特性。因此对网络设备的处理能力有较高要求。传送QoS请求的信令是RSVPResource Reservation Protocol），它通知路由器应用程序的QoS需求。Diffserv即区别服务模型，它可以满足不同的QoS需求。与Integrated service不同，它不需要信令，即应用程序在发出报文前，不需要通知路由器。网络不需要为每个流维护状态，它根据每个报文指定的QoS，来提供特定的服务。可以用不同的方法来指定报文的QoS，如IP包的优先级/Precedence、报文的源地址和目的地址等。网络通过这些信息来进行报文的分类、流量整形、流量监管和排队。 这三种模型中，只有Intserv与Diffserv能提供多服务的IP QoS保障。其中，Intserv具有面向连接的特点，这与IP本身无连接特性是不符合的，容易导致网络的复杂化；在实现的时候，Intserv需要网络对每个流均维护一个状态，因此对设备性能提出更高的要求，另外，还需要全网设备都能提供一致的技术才能实现完整的QoS。而Diffserv