献给学习Qos的战友（2）---实现Qos

实现Qos

简介

本文介绍了在为诸如带宽敏感（bandwidth-intensive）和延迟敏感（delay-sensitive）的应用提供传输服务的网络中实现Qos所需的基础知识。这些应用需要增强的处理和扩展的网络资源。Qos可以通过管理网络中的延迟、延迟抖动（jitter）、带宽和丢包率为这些应用提供高安全、可预见的、可扩展的和有保证的服务。

什么样的应用需要Qos

首先，找出关键性和需要保护的应用，应该察看所有的应用对网络资源的使用情况，可以使用Netflow Accounting, Network-based Application Recognition (NBAR), or QoS Device Manager (QDM)对网络流量进行分析。

Netflow Accounting可以根据每个流相应的优先级或级别来捕捉流从而分析网络流量的细节。

NBAR是可以在应用层识别流的分级工具。他可以对通过一个接口的任一流进行基于每个端口的、每个协议的双向（bi-directional）统计。也可以对子接口分类。

QDM是非常简单的基于Web的管理工具，使用GUI界面，可以配置和监视高级的基于IP的Qos。

理解应用的特性

理解需要保护的应用是非常重要的，有些应用对延迟和丢包率非常敏感，而有些应用则被认为很有侵略性，因为他们对带宽非常贪婪并经常有突发数据量。如果应用有突发，要考虑是小突发还是持续突发，应用程序的数据包大小怎样，使用的是TCP还是UDP。

特性 方针

带宽和延迟敏感的应用(Voice and Real Time Video) 不要使用weighted random early detection (WRED), traffic shaping, fragmentation (FRF-12)或policing。对这样的延迟敏感应用应该执行 Low Latency Queuing (LLQ)并使用priority queue。

对带宽贪婪并经常有突发(FTP and HTTP) 使用WRED, policing, traffic shaping或class-based weighted fair queueing (CBWFQ)来保证带宽。

基于TCP的应用 若因为丢包而引起重传则应使用WRED。如果是基于UDP的而且没有重传则不是用WRED。需要对应用进行限速（rate-limit），使用Policing。其他的使用tail-drop。

了解网络拓扑

有些设备需要升级IOS才支持Qos，评估网络拓扑图、路由器配置和软件版本会帮助了解有多少设备需要升级IOS。

1． 在网络使用高峰时段察看路由器的CPU使用率对决定如何在多设备间分布Qos特性从而实现负载均衡有所帮助。

2． 区分关键流量和他要通过的接口，决定建立哪个优先级组来达到Qos目的。

3． 通过流量调节器（traffic shapers or policers）决定关键应用的最大延迟和突发参数。

4． 找出每个接口支持的速率：PVCs或子接口。

5． 找出低速连接接口，来帮助在适当的接口上实行Link Efficiency mechanisms。

6． 为每种将传输关键应用的媒体计算Layer 2和Layer 3的负载，这对计算每一级别流量的正确带宽有所帮助。

7． 另一个关键是，希望基于应用，还是希望基于源目的IP来保护流量。

包头尺寸

媒体类型 包头长度

Ethernet 14 Bytes

PPP 6 Bytes

Frame Relay 4 Bytes

ATM 5 Bytes/Cell

建立基于标准的分类

一旦你决定哪个应用需要Qos以及使用哪个级别（基于应用的特性），就可以使用这些信息来建立分类。

创建策略来标记每一个类

创建策略使用适当的优先级值（使用不同的DSCP和IP优先级值）来标记流量的每一个类。流量在进入路由器的接口被标记，流量流出路由器时根据这个标记区分服务。

从边缘向核心工作

从最接近流量源的路由器开始朝着网络核心部署Qos。在路由器的输入接口应用标记。在下面的拓扑图中，Router A显然是从网络A到达网络B的流量的标记点和策略应用点。流量在进入Router A的E0口时打上标记，在离开Router A的S1口时应用Qos策略。如果双向流量被应用了相同的策略（网络B到网络A的流量有相通的待遇），那么从网络B发往网络A的流量过程相通。

一旦流量在路由器的进入接口被标记了，经过多跳仍然使用相同的标记（除非被再标记）。因此只需要标记一次。基于这些标记其他的路由器也支持Qos。你只需要把非信任域中的流量再标记即可。

建立流量转发策略

标记过流量之后，你可以根据标记实行策略在网络中实行流量分类。为了简单起见我们推荐不要把流量分类超过4类。如果可能在实验室里测试一下Qos的工作，有了满意的结果在实行到使用网络中。

应用策略

在适当的方向上应用策略，决定是单向还是双向应用策略，在离流量源最近的地方标记流量。推荐双向应用策略，这就意味着在Router A和Router B的S口上应用相同的策略。唯一的缺点就是分级始终激活而不管是否应用了Qos。

使用Qos策略管理器（QPM）监控策略效果

使用QPM作为自动的、可靠的、集中的策略管理管理系统。

推荐的Qos一般用途

下面的列表说明了Qos的种类和每个种类更广泛的特性。

种类 相关的Qos特性

QoS Service Model Use provisioned (Diffserv) QoS rather than signaled (RSVP) when possible.

Classification/Marking Use Diffserv Code Points or qos-group ID.

Congestion Management Use LLQ or CBWFQ.

Congestion Avoidance Use Diffserv-compliant WRED.

Link Efficiency MLPPP, LFI, FRF.11, FRF.12, CRTP

Signaling RSVP, QPPB

Traffic Conditioners/Policing Use Class Based Policer and Generic Traffic Shaping (GTS) or Frame-Relay Traffic Shaping (FRTS).

Configuration/Monitoring QPM, Modular QoS Command Line Interface (CLI), QDM