二零二三年 优质公开课WLAN的QOS理论.pptx

WLAN的QoS理论学完本课程后，您将能够熟悉QoS的服务模型掌握区分服务模型的实现过程描述802.11 媒体访问控制机制掌握Wi-Fi多媒体标准WMM工作原理目 标目 录1.QoS服务模型2. 802.11 媒体访问控制机制3.WMMQoS基本概念随着网络的不断发展，网络规模及流量类型的不断增加，使得互联网流量激增，产生网络拥塞，增加转发时延，严重时还会产生丢包，导致业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，而解决网络拥塞的最直接的办法就是增加网络带宽，但从网络的建设成本考虑，这是不现实的。QoS（Quality of Service）技术就是在这种背景下发展起来的。在带宽有限的情况下，该技术应用一个“有保证”的策略对网络流量进行管理，并实现不同的流量可以获得不同的优先服务。传统端到端网络通信存在的问题广域网阻塞点2Mbps2Mbps10MbpsE1E1数据流10Mbps公司总部公司分部传统的网络设备在处理报文转发时，会依据先到达的报文优先被转发的机制进行处理，所以这样就会导致当网络发生拥塞时，一些关键业务的通信质量就得不到保障（如语音延迟、视频卡顿、关键业务无法通信等），进而影响到客户体验。改善网络通信质量的方案-尽力而为服务模型在尽力而为的服务模型的网络上可通过增大网络带宽、升级网络设备等方式来提升网络通信质量。AR2200EAR2811 AR2220升级网络设备：E1E1增大网络带宽：包转发性能提高近10倍，内存提高近15倍。64Kbps1Mbps数据流2MbpsE1E1优点：可以改善处理延迟、队列延迟、丢包等问题。缺点：成本较高，替换设备增大业务中断风险。数据流2Mbps优点：可以改善带宽瓶颈、串行化延迟、丢包等问题。缺点：网络建设成本较高。改善网络通信质量的方案-综合服务模型使设备运行一些协议来保障关键业务的通信质量。优点：可以为某些特定业务提供带宽、延迟保证。缺点：实现较复杂；当无流量发送时，仍然独占带宽，使用率较低；该方案要求端到端所有节点设备都支持并运行RSVP协议。该服务模型在现实网络中并不多见。我要64K带宽我要64K带宽我要64K带宽我要64K带宽RSVPRSVPRSVPRSVPRSVPRSVPRSVPRSVPOKOKOKOK改善网络通信质量的方案-区分服务模型为解决综合服务模型的协议实现复杂性及带宽利用率低等问题，在网络中可部署DiffServ区分服务模型来保证关键业务的通信质量。目前应用最广的就是区分服务模型。 根据不同的服务等级值进入相应的缓存队列，根据队列间的调度机制，实现不同的转发服务。 在网络入口对报文进行分类，完成对报文的标记。DS节点DS节点DS边界节点DiffServ域公司分部公司总部 根据标记，将其映射成本地对其定义的服务等级值。目 录QoS服务模型2. 802.11 媒体访问控制机制3. WMMCSMA/CD CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）是一种冲突检测和避免的机制，目的是避免多个设备在同一时刻抢占线路的情况。可以从三点来理解 CSMA/CD：CSMA/CA在802.11无线局域网协议中，对CSMA/CD进行了一些调整，采用了新的协议CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）。RTS/CTS with CSMA/CAFrameRTS发送者SIFSSIFSSIFSDIFSCTSACK接收者NAV(RTS)NAVNAV(CTS)竞争窗口Access to medium deferred帧间间隔SIFSPIFSDIFS最短的等待时间，最高优先级。中等等待时间，中等优先级。等待时间最长，优先级最低。DIFSPIFSSIFS目 录QoS服务模型2. 802.11 媒体访问控制机制3. WMMWMM基本概念WMM（Wi-Fi Multimedia，Wi-Fi多媒体）：WMM是一种无线QoS协议，是802.11e协议的一个子集。WMM通过将数据报文划分为4个接入类别（AC），高优先级类别占用信道的机会高于低优先级类别，从而能针对每类报文提供不同级别的服务。AC（Access Category，接入类）：WMM按照优先级从高到低的顺序分为： 四个优先级队列，用于保证高优先级分类的报文优先抢占无线信道和发送。EDCA（Enhanced Distributed Channel?Access，增强的分布式信道访问）：信道竞争机制，有利于高优先级的报文享有优先发送的权利和更多的带宽保证。 Voice（语音流）Video（视频流）Best-effort（尽力而为流）Back-