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3.定制隊列（Custom Queueing, CQ）  圖6 定制隊列示意圖 如圖6所示，定制隊列（以后簡稱CQ）對報文進行分類，將所有報文分成最多至17類，分別屬于CQ的17個隊列中的一個，然后，按報文的類別將報文送入相應(yīng)的隊列。CQ的17個隊列中，0號隊列是優(yōu)先隊列，路由器總是先把0號隊列中的報文發(fā)送完，然后才處理1到16號隊列中的報文，所以0號隊列一般作為系統(tǒng)隊列，把實時性要求高的交互式協(xié)議報文放到0號隊列。1到16號隊列可以按用戶的定義分配它們能占用接口帶寬的比例，在報文出隊的時候，CQ按定義的帶寬比例分別從1到16號隊列中取一定量的報文在接口上發(fā)送出去。 現(xiàn)在我們將CQ和PQ做個比較。PQ賦予較高優(yōu)先級的報文絕對的優(yōu)先權(quán)，這樣雖然可以保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)的優(yōu)先，但在較高優(yōu)先級的報文的速度總是大于接口的速度時，將會使較低優(yōu)先級的報文始終得不到發(fā)送的機會。采用CQ，則可以避免這種情況的發(fā)生。CQ可以把報文分類，然后按類別將報文分配到CQ的一個隊列中去，而對每個隊列，又可以規(guī)定隊列中的報文所占接口帶寬的比例，這樣，就可以讓不同業(yè)務(wù)的報文獲得合理的帶寬，從而既保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)能獲得較多的帶寬，又不至于使非關(guān)鍵業(yè)務(wù)得不到帶寬。 在如圖3所示的網(wǎng)絡(luò)圖中，假設(shè)局域網(wǎng)1的服務(wù)器向局域網(wǎng)2的服務(wù)器發(fā)送關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，局域網(wǎng)1的PC向局域網(wǎng)2的PC發(fā)送非關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，如果對路由器1的串口1配置CQ進行擁塞管理，同時配置服務(wù)器間的數(shù)據(jù)流的進入隊列1，隊列1中的報文占有60%的帶寬，例如每次出隊6000個字節(jié)的報文，PC間的數(shù)據(jù)流進入隊列2，隊列2 中的報文占有20%的帶寬，例如每次出隊2000個字節(jié)的報文，則CQ對這兩種不同業(yè)務(wù)的報文將做區(qū)別對待。報文的發(fā)送采用輪詢調(diào)度的方式，首先讓隊列1中的報文出隊并發(fā)送，直到此隊列中的報文被發(fā)送的字節(jié)數(shù)不少于6000字節(jié)，然后才開始發(fā)送隊列2中的報文， 直到此隊列中的報文被發(fā)送的字節(jié)數(shù)不少于2000字節(jié)，然后是其他隊列。路由器1的串口1的物理帶寬是2M，則局域網(wǎng)1的服務(wù)器向局域網(wǎng)2的服務(wù)器發(fā)送關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)所能占的帶寬將至少為1.2M（2 * 0.6），局域網(wǎng)1的PC向局域網(wǎng)2的PC發(fā)送非關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)所能占的帶寬將至少為0.4M（2 * 0.2）。并且，不同于時分復(fù)用（Time Division Multiplexing, TDM）的系統(tǒng)，當路由器1的串口1中除了上述兩個數(shù)據(jù)流外沒有其他數(shù)據(jù)要發(fā)送時，這兩種數(shù)據(jù)流將按比例分享接口的剩余空閑帶寬，即局域網(wǎng)1的服務(wù)器向局域網(wǎng)2的服務(wù)器發(fā)送關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)所能占的帶寬將為1.5M（2 * 0.6 / (0.2 + 0.6) ），局域網(wǎng)1的PC向局域網(wǎng)2的PC發(fā)送非關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)所能占的帶寬為0.5M（2 * 0.2 / (0.2 + 0.6)）。當局域網(wǎng)1的服務(wù)器向局域網(wǎng)2的服務(wù)器不發(fā)送關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)時，并且，除了局域網(wǎng)1的PC向局域網(wǎng)2的PC發(fā)送非關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)外，沒有其他的數(shù)據(jù)流，則局域網(wǎng)1的PC向局域網(wǎng)2的PC發(fā)送非關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)所能占的帶寬將可以為2M。 加權(quán)公平隊列（Weighted Fair Queueing, WFQ）  圖7 加權(quán)公平隊列示意圖 如圖7所示，加權(quán)公平隊列（以后簡稱WFQ）對報文按流進行分類（相同源IP地址，目的IP地址，源端口號，目的端口號，協(xié)議號，TOS的報文屬于同一個流），每一個流被分配到一個隊列，該過程稱為散列，采用HASH算法來自動完成，盡量將不同的流分入不同的隊列。WFQ的隊列數(shù)目N可以配置。在出隊的時候，WFQ按流的優(yōu)先級（precedence）來分配每個流應(yīng)占有出口的帶寬。優(yōu)先級的數(shù)值越小，所得的帶寬越少。 優(yōu)先級的數(shù)值越大，所得的帶寬越多。這樣就保證了相同優(yōu)先級業(yè)務(wù)之間的公平，體現(xiàn)了不同優(yōu)先級業(yè)務(wù)之間的權(quán)值。 例如：接口中當前有8個流，它們的優(yōu)先級分別為0、1、2、3、4、5、6、7。則帶寬的總配額將是所有（流的優(yōu)先級 + 1） 之和，即：1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 = 36 每個流所占帶寬比例為：（自己的優(yōu)先級數(shù) + 1）/（所有 (流的優(yōu)先級 + 1)之和）。即，每個流可得的帶寬比例分別為：1/36、2/36、3/36、4/36、5/36、6/36、7 /36、8/36。 又如：當前共4個流，3個流的優(yōu)先級為4，1個流的優(yōu)先級為5，則帶寬的總配額將是： (4 + 1) * 3 + (5 + 1) = 21 那么，3個優(yōu)先級為4的流獲得的帶寬比例均為5/21，優(yōu)先級為5的流獲得的帶寬比例為6/21。 由此可見，WFQ在保證公平的基礎(chǔ)上對不同優(yōu)先級的業(yè)務(wù)體現(xiàn)權(quán)值，而權(quán)值依賴于IP報文頭中所攜帶的IP優(yōu)先級。 基于類的加權(quán)公平隊列（Class Based Weighted Fair Queueing, CBWFQ）  (點擊查看原圖) 圖8 基于類的加權(quán)公平隊列示意圖 如圖8所示，基于類的加權(quán)公平隊列（以后簡稱CBWFQ）首先根據(jù)報文進入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口、報文的協(xié)議，報文是否匹配訪問控制列表（Access Control List，ACL）來對報文進行分類。然后讓不同類別的報文進入不同的隊列。對于不匹配任何類別的報文，報文被送入默認隊列，按WFQ進行處理，即按照流的方式進行處理。 圖中所示0號隊列是優(yōu)先隊列（一個或多個類的報文可以被設(shè)定進入優(yōu)先隊列），不同類別的報文可設(shè)定占用不同的帶寬。 在調(diào)度出隊的時候，若優(yōu)先隊列中有報文，則調(diào)度器總是優(yōu)先發(fā)送優(yōu)先隊列中的報文，直到優(yōu)先隊列中沒有報文時，才調(diào)度發(fā)送其他隊列中的報文。 每個隊列被分配了一定的帶寬，調(diào)度器會按照每個隊列分配到的帶寬進行報文出隊發(fā)送。 進入優(yōu)先隊列的報文在接口沒有發(fā)生擁塞的時候（此時所有隊列中都沒有報文），所有屬于優(yōu)先隊列的報文都可以被發(fā)送。在接口發(fā)生擁塞的時候（隊列中有報文時），進入優(yōu)先隊列的報文被限速，超出規(guī)定流量的報文將被丟棄。這樣，在接口不發(fā)生擁塞的情況下，可以使屬于優(yōu)先隊列的報文能獲得空閑的帶寬，在接口擁塞的情況下，又可以保證屬于優(yōu)先隊列的報文不會占用超出規(guī)定的帶寬，保護了其他報文的應(yīng)得帶寬。另外，由于只要優(yōu)先隊列中有報文，調(diào)度器就會發(fā)送優(yōu)先隊列中的報文，所以優(yōu)先隊列中的報文被發(fā)送的延遲最多是接口發(fā)送一個最大長度報文的時間，無論是延遲還是延遲抖動，優(yōu)先隊列都可以將之降低為最低限度。這為對延遲敏感的應(yīng)用如VoIP業(yè)務(wù)提供了良好的服務(wù)質(zhì)量保證。 圖8中1到N1的隊列為各類報文的隊列。每類報文占一個隊列。在調(diào)度器調(diào)度報文出隊的時候，按用戶為各類報文設(shè)定的帶寬將報文出隊發(fā)送。屬于1到N1號隊列的報文可以被確保得到用戶設(shè)定的帶寬。當接口中某些類別的報文沒有時，屬于1到N1號隊列的報文還可以公平地得到空閑的帶寬，和時分復(fù)用系統(tǒng)相比，大大提高了線路的利用率。同時，在接口擁塞的時候，仍然能保證各類報文得到用戶設(shè)定的最小帶寬。 當報文不匹配用戶設(shè)定的所有類別時，報文被送入默認隊列。默認隊列在邏輯上可看作是一個隊列，但實際上是個WFQ隊列，所有進入默認隊列的報文再按流進行分類。 CBWFQ最多允許將報文分為64類（其中包括默認類）。所以N1的最大值為63。默認隊列的個數(shù)N2可以由用戶設(shè)定。 對于默認隊列和1到N1的隊列，用戶可以設(shè)定隊列的最大長度。當隊列的長度達到隊列的最大長度時，默認采用尾丟棄的策略。但用戶還可以選擇用加權(quán)隨機早期檢測（Weighted Random Early Detection, WRED）的丟棄策略。加權(quán)隨機早期檢測的丟棄策略請參見后面加權(quán)隨機早期檢測WRED的描述。 對于優(yōu)先隊列，由于在接口擁塞的時候流量限制開始起作用，所以用戶不必設(shè)置隊列的長度（也就沒有了尾丟棄）。另外，由于優(yōu)先隊列中的報文一般是語音報文（Voice over IP, VoIP），采用的是UDP報文，所以WRED的丟棄策略也不需要。 2.2.3擁塞管理技術(shù)的對比 華為的VRP提供了以上擁塞管理技術(shù)。突破了傳統(tǒng)IP設(shè)備的單一FIFO擁塞管理策略，提供了強大的QoS能力，使得IP設(shè)備可以滿足不同業(yè)務(wù)所要求的不同服務(wù)質(zhì)量的要求。為了更好的利用華為的擁塞管理技術(shù)，現(xiàn)對各種隊列技術(shù)做一比較。 表1 擁塞管理技術(shù)對比 隊列數(shù) 優(yōu) 點 缺 點 FIFO 1 1、不需要配置，易于使用。 2、處理簡單，處理延遲小。 1、所有報文同等對待，報文到來的次序決定了報文可占用的帶寬、報文的延遲、報文的丟失。 2、對不配合的數(shù)據(jù)源（如UDP報文發(fā)送）無約束力，不配合的數(shù)據(jù)源會造成配合的數(shù)據(jù)源（如TCP報文發(fā)送）帶寬受損失。 3、對時間敏感的實時應(yīng)用（如VoIP）的延遲得不到保證。 PQ 4 可對不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)提供絕對的優(yōu)先，對時間敏感的實時應(yīng)用（如VoIP）的延遲可以得到保證。對優(yōu)先業(yè)務(wù)的報文的帶寬占用可以絕對優(yōu)先。 1、需配置，處理速度慢。 2、如果不對高優(yōu)先級的報文的帶寬加限制，會造成低優(yōu)先級的報文得不到帶寬。 CQ 17 1、可對不同業(yè)務(wù)的報文按帶寬比例分配帶寬。 2、當沒有某些類別的報文時，能自動增加現(xiàn)存類別的報文可占的帶寬。 需配置，處理速度慢。 WFQ 用戶決定 1、配置容易。 2、可以保護配合（交互）的數(shù)據(jù)源（如TCP報文發(fā)送）的帶寬。 3、可以使延遲的抖動減小。 4、可以減小數(shù)據(jù)量小的交互式應(yīng)用的延遲。 5、可以為不同優(yōu)先級的流分配不同的帶寬。 6、當流的數(shù)目減少時，能自動增加現(xiàn)存流可占的帶寬。 處理速度比FIFO要慢。但比PQ、CQ要快。 CBWFQ 用戶決定 （0~63） 1、對報文進行分類，為每類報文提供確保帶寬。 2、可為部分報文提供快速轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)（Expedited Forwarding, EF），使延遲降低為最小。 3、各類數(shù)據(jù)的流確保帶寬的總和小于接口的帶寬時，能自動增加各類流的帶寬，從而充分利用線路的帶寬。 4、為默認類的報文提供WFQ服務(wù)。 5、可以為非優(yōu)先類的報文提供WRED的丟棄策略。 處理速度比FIFO要慢。 2.3擁塞避免 由于內(nèi)存資源的有限，按照傳統(tǒng)的處理方法，當隊列的長度達到規(guī)定的最大長度時，所有到來的報文都被丟棄。對于TCP報文，如果大量的報文被丟棄，將造成TCP超時，從而引發(fā)TCP的慢啟動和擁塞避免機制，使TCP減少報文的發(fā)送。當隊列同時丟棄多個TCP連接的報文時，將造成多個TCP連接同時進入慢啟動和擁塞避免，稱之為：TCP全局同步。這樣多個TCP連接發(fā)向隊列的報文將同時減少，使得發(fā)向隊列的報文的量不及線路發(fā)送的速度，減少了線路帶寬的利用。并且，發(fā)向隊列的報文的流量總是忽大忽小，使線路的上的流量總在極少和飽滿之間波動。 為了避免這種情況的發(fā)生，隊列可以采用加權(quán)隨機早期檢測WRED（Weighted Random Early Detection ）的報文丟棄策略（WRED與RED的區(qū)別在于前者引入IP優(yōu)先權(quán)來區(qū)別丟棄策略）。采用WRED時，用戶可以設(shè)定隊列的低限和高限。當隊列的長度小于低限時，不丟棄報文；當隊列的長度在低限和高限之間時，WRED開始隨機丟棄報文（隊列的長度越長，丟棄的概率越高）；當隊列的長度大于高限時，丟棄所有的報文。 由于WRED隨機地丟棄報文，將避免使多個TCP連接同時降低發(fā)送速度，從而避免了TCP的全局同步現(xiàn)象。當某個TCP連接的報文被丟棄，開始減速發(fā)送的時候，其他的TCP連接仍然有較高的發(fā)送速度。這樣，無論什么時候，總有TCP連接在進行較快的發(fā)送，提高了線路帶寬的利用率。 如果直接采用隊列的長度與用戶設(shè)定的低限、高限比較并進行丟棄（這是設(shè)置隊列門限的絕對長度），將會對突發(fā)性的數(shù)據(jù)流造成不公正的待遇，不利于數(shù)據(jù)流的傳輸。所以，在與低限、高限比較并進行丟棄時，采用隊列的平均長度（這是設(shè)置隊列門限與平均長度比較的相對值）。隊列的平均長度是隊列長度被低通濾波后的結(jié)果。它既反映了隊列的變化趨勢，又對隊列長度的突發(fā)變化不敏感，避免了對突發(fā)性的數(shù)據(jù)流造成不公正的待遇。 當隊列機制采用WFQ時，可以為不同優(yōu)先級（precedence）的報文設(shè)定不同的隊列長度濾波系數(shù)、低限、高限、丟棄概率。從而對不同優(yōu)先級的報文提供不同的丟棄特性。 當隊列機制采用FIFO、PQ、CQ時，可以為每個隊列設(shè)定不同的隊列長度濾波系數(shù)、低限、高限、丟棄概率，為不同類別的報文提供不同的丟棄特性。 WRED和隊列機制的關(guān)系如下圖所示。  圖9 WRED和隊列機制關(guān)系示意圖 當WRED和WFQ配合使用時，還可以實現(xiàn)基于流的WRED。這是因為，在進行分類的時候，不同的流有自己的隊列，對于流量小的流，由于其隊列長度總是比較小，所以丟棄的概率將比較小。而流量大的流將會有較大的隊列長度，從而丟棄較多的報文，保護了流量較小的流的利益。 即使WRED和其他的隊列機制配合使用，對于流量小的流，由于其報文的個數(shù)較少，所以從統(tǒng)計概率來說，被丟棄的概率也會較小，也可以保護流量較小的流的利益。 2.4流量監(jiān)管與流量整形 流量監(jiān)管（traffic policing）的典型作用是限制進入某一網(wǎng)絡(luò)的某一連接的流量與突發(fā)。在報文滿足一定的條件時，如某個連接的報文流量過大，流量監(jiān)管就可以對該報文采取不同的處理動作，例如丟棄報文，或重新設(shè)置報文的優(yōu)先級等。通常的用法是使用CAR來限制某類報文的流量，例如限制HTTP報文不能占用超過50%的網(wǎng)絡(luò)帶寬。 流量整形（traffic shaping）的典型作用是限制流出某一網(wǎng)絡(luò)的某一連接的流量與突發(fā)，使這類報文以比較均勻的速度向外發(fā)送。流量整形通常使用緩沖區(qū)和令牌桶來完成，當報文的發(fā)送速度過快時，首先在緩沖區(qū)進行緩存，在令牌桶的控制下，再均勻地發(fā)送這些被緩沖的報文。 2.4.1約定訪問速度（Committed Access Rate, CAR） 對于ISP來說，對用戶送入網(wǎng)絡(luò)中的流量進行控制是十分必要的。對于企業(yè)網(wǎng)，對某些應(yīng)用的流量進行控制也是一個有力的控制網(wǎng)絡(luò)狀況的工具。網(wǎng)絡(luò)管理者可以使用約定訪問速度（以后簡稱CAR）來對流量進行控制。 CAR利用令牌桶（Tocken Bucket, TB）進行流量控制。  圖10 CAR進行流量控制的基本處理過程示意圖 圖10所示為利用CAR進行流量控制的基本處理過程。首先，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的匹配規(guī)則來對報文進行分類，如果是沒有規(guī)定流量特性的報文，就直接繼續(xù)發(fā)送，并不需要經(jīng)過令牌桶的處理；如果是需要進行流量控制的報文，則會進入令牌桶中進行處理。如果令牌桶中有足夠的令牌可以用來發(fā)送報文，則允許報文通過，報文可以被繼續(xù)發(fā)送下去。如果令牌桶中的令牌不滿足報文的發(fā)送條件，則報文被丟棄。這樣，就可以對某類報文的流量進行控制。 令牌桶按用戶設(shè)定的速度向桶中放置令牌，并且，用戶可以設(shè)置令牌桶的容量，當桶中令牌的量超出桶的容量的時候，令牌的量不再增加。當報文被令牌桶處理的時候，如果令牌桶中有足夠的令牌可以用來發(fā)送報文，則報文可以通過，可以被繼續(xù)發(fā)送下去，同時，令牌桶中的令牌量按報文的長度做相應(yīng)的減少。當令牌桶中的令牌少到報文不能再發(fā)送時，報文被丟棄。 令牌桶是一個控制數(shù)據(jù)流量的很好的工具。當令牌桶中充滿令牌的時候，桶中所有的令牌代表的報文都可以被發(fā)送，這樣可以允許數(shù)據(jù)的突發(fā)性傳輸。當令牌桶中沒有令牌的時候，報文將不能被發(fā)送，只有等到桶中生成了新的令牌，報文才可以發(fā)送，這就可以限制報文的流量只能是小于等于令牌生成的速度，達到限制流量的目的。 在實際應(yīng)用中，VRP的CAR不僅可以用來進行流量控制，還可以進行報文的標記（mark）或重新標記（re-mark）。具體來講就是CAR可以設(shè)置IP報文的優(yōu)先級或修改IP報文的優(yōu)先級，達到標記報文的目的。 例如，當報文符合流量特性的時候，可以設(shè)置報文的優(yōu)先級為5，當報文不符合流量特性的時候，可以丟棄，也可以設(shè)置報文的優(yōu)先級為1并繼續(xù)進行發(fā)送。這樣，后續(xù)的處理可以盡量保證不丟棄優(yōu)先級為5的報文，在網(wǎng)絡(luò)不擁塞的情況下，也發(fā)送優(yōu)先級為1的報文，當網(wǎng)絡(luò)擁塞時，首先丟棄優(yōu)先級為1的報文，然后才丟棄優(yōu)先級為5 的報文。 CAR可以為不同類別的報文設(shè)置不同的流量特性和標記特性。即，首先對報文進行分類，然后不同類別的報文有不同的流量特性和標記特性。 此外，CAR的策略還可以進行串聯(lián)處理。例如，可以對所有的報文限制一個總的流量，然后在總的流量中，再限制部分報文的流量符合某個流量特性。 2.4.2通用流量整形（Generic Traffic Shaping, GTS） 通用流量整形（以后簡稱GTS）可以對不規(guī)則或不符合預(yù)定流量特性的流量進行整形，以利于網(wǎng)絡(luò)上下游之間的帶寬匹配。 GTS與CAR一樣，均采用了令牌桶技術(shù)來控制流量。GTS與CAR的主要區(qū)別在于：利用CAR進行報文流量控制時，對不符合流量特性的報文進行丟棄；而GTS對于不符合流量特性的報文則是進行緩沖，減少了報文的丟棄，同時滿足報文的流量特性。 GTS的基本處理過程如圖11所示，其中用于緩存報文的隊列稱為GTS隊列。  圖11 GTS處理過程示意圖 GTS可以對接口上指定的報文流或所有報文進行整形。當報文到來的時候，首先對報文進行分類，如果報文不需要進行GTS處理，就繼續(xù)發(fā)送，不需要經(jīng)過令牌桶的處理；如果報文需要進行GTS處理，則與令牌桶中的令牌進行比較。 令牌桶按用戶設(shè)定的速度向桶中放置令牌，如果令牌桶中有足夠的令牌可以用來發(fā)送報文，則報文直接被繼續(xù)發(fā)送下去，同時，令牌桶中的令牌量按報文的長度做相應(yīng)的減少。當令牌桶中的令牌少到報文不能再發(fā)送時，報文將被緩存入GTS隊列中。當GTS隊列中有報文的時候，GTS按一定的周期從隊列中取出報文進行發(fā)送，每次發(fā)送都會與令牌桶中的令牌數(shù)作比較，直到令牌桶中的令牌數(shù)減少到隊列中的報文不能再發(fā)送或是隊列中的報文全部發(fā)送完畢為止。 GTS可用來進行網(wǎng)絡(luò)上下游之間的帶寬匹配。例如在圖12所示的應(yīng)用中，假設(shè)路由器1向路由器2發(fā)送報文，路由器2對路由器1發(fā)送來的報文進行了CAR流量限制。  圖12 GTS的應(yīng)用示例 為了減少報文的丟失，可以在路由器1的出口對報文進行GTS處理，對于超出GTS流量特性的報文，將在路由器1中緩沖。當可以繼續(xù)發(fā)送下一批報文時，GTS再從緩沖隊列中取出報文進行發(fā)送。這樣，發(fā)往路由器2的報文將都符合路由器2的流量規(guī)定，從而減少報文在路由器2上的丟棄。相反，如果不在路由器1的出口做GTS處理，則所有超出路由器2的CAR流量特性的報文將被路由器2丟棄。 2.5物理接口總速率限制（Line rate, LR） 利用物理接口總速率限制（以后簡稱LR）可以 在一個物理接口上，限制接口發(fā)送報文（包括緊急報文）的總速率。 LR的處理過程仍然是采用令牌桶進行流量控制。如果用戶在路由器的某個接口上配置了LR ，規(guī)定了流量特性，則所有經(jīng)由該接口發(fā)送的報文首先要經(jīng)過LR的令牌桶進行處理。如果令牌桶中有足夠的令牌可以用來發(fā)送報文，則報文可以發(fā)送。如果令牌桶中的令牌不滿足報文的發(fā)送條件，則報文入QOS隊列進行擁塞管理。這樣，就可以對通過該物理接口的報文流量進行控制。LR的處理過程如圖13所示。  圖13 LR處理過程示意圖 同樣的，由于采用了令牌桶控制流量，當令牌桶中積存有令牌時，可以允許報文的突發(fā)性傳輸。當令牌桶中沒有令牌的時候，報文將不能被發(fā)送，只有等到桶中生成了新的令牌，報文才可以發(fā)送，這就可以限制報文的流量只能是小于等于令牌生成的速度，具有限制流量，同時允許突發(fā)流量通過的目的。 LR相比較于CAR，能夠限制在物理接口上通過的所有報文。CAR由于在IP層實現(xiàn)，對于不經(jīng)過IP層處理的報文不起作用。LR相比較于GTS，不但能夠?qū)Τ^流量限制的報文進行緩存，而且還因為進入了QOS隊列機制進行處理，所以隊列調(diào)度機制更靈活。由于CAR和GTS是在IP層實現(xiàn)的，所以對于不經(jīng)過IP層處理的報文不起作用。 在用戶只要求對所有報文限速時，使用LR所需的配置操作簡單。對于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資者，可以對客戶隱藏實際帶寬，客戶只能嚴格按所購買的帶寬來使用。 QoS應(yīng)用 企業(yè)VPN QoS實施 ISP可以通過IP網(wǎng)絡(luò)向企業(yè)提供VPN業(yè)務(wù)以降低企業(yè)的建網(wǎng)費用/租用線費用，對于企業(yè)很有吸引力。VPN可以用于連接出差用戶與企業(yè)總部、異地分支機構(gòu)與企業(yè)總部、企業(yè)合作伙伴與企業(yè)總部，提供它們之間的信息傳輸。但是如果VPN不能保證企業(yè)運營數(shù)據(jù)的及時有效發(fā)送，即，提供有效的QoS保證，那么VPN將仍然不能有效的為企業(yè)服務(wù)。如往來工作函件、數(shù)據(jù)庫訪問需要受到優(yōu)先對待，保證這些應(yīng)用的帶寬要求。而對于與工作無關(guān)的email、WWW訪問等則可以按照Best Effort信息流對待。 華為VRP QoS提供的豐富QoS機制完全能夠滿足企業(yè)VPN的上述要求： 1.通過基于IP優(yōu)先級的流分類對于不同的業(yè)務(wù)流分別標示 2.通過基于優(yōu)先隊列的WFQ調(diào)度算法保證企業(yè)運營數(shù)據(jù)的帶寬、時延、時延抖動等QoS性能 3.通過WRED/尾丟棄機制對于VPN信息區(qū)別對待，避免網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部流量振蕩 4.通過policing（監(jiān)管）機制限制VPN中不同信息流的流量 5.豐富的信息流量紀錄功能便于計費的實施及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 多媒體通信支持 在目前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，用戶訪問互聯(lián)網(wǎng)的帶寬是不同的，有ISDN接入、ADSL接入等多種方式。多媒體應(yīng)用應(yīng)該適應(yīng)這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在不同的接入方式下滿足用戶不同需要。 對于到多個目的MPEG編碼圖像信息，華為VRP QoS可以為不同的幀類型（I、P、B）分配不同的優(yōu)先級。對于ISDN接入用戶，僅僅發(fā)送給他高優(yōu)先級信息，而將所有信息發(fā)送給使用ADSL接入的用戶，在網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況下對于所有用戶可以僅將高優(yōu)先級信息發(fā)送給他們。 VoIP支持 三網(wǎng)合一融合成IP網(wǎng)絡(luò)是大勢所趨，它可以降低網(wǎng)絡(luò)維護費用，提高通信運營商的競爭力。這樣IP網(wǎng)絡(luò)必須能夠保證語音信息的時延與時延抖動要求，提供與PSTN網(wǎng)絡(luò)可比擬的語音質(zhì)量。 華為VRP QoS提供的豐富QoS機制完全能夠滿足三網(wǎng)合一的上述要求：  圖14 VoIP支持 采用基于優(yōu)先隊列的WFQ調(diào)度算法/基于優(yōu)先隊列DRR調(diào)度算法，語音包進入優(yōu)先隊列，保證語音包在擁塞發(fā)生的情況下被優(yōu)先調(diào)度  圖15 包頭壓縮 在低速鏈路上采用包頭壓縮技術(shù)提高鏈路利用率、降低包時延 在低速鏈路上采用包分段技術(shù)降低語音包的時延 結(jié)論 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)展迅速，新型業(yè)務(wù)不斷出現(xiàn)，三網(wǎng)合一是大勢所趨。對于具有不同網(wǎng)絡(luò)服務(wù)要求的語音、視頻和數(shù)據(jù)應(yīng)用通信而言，IP網(wǎng)絡(luò)核心需要根據(jù)需求區(qū)分出不同的通信，并為之提供相應(yīng)的服務(wù)。華為Quidway系列路由器所具備的QoS特性，能夠提供報文分類和著色、擁塞管理和擁塞避免，流量監(jiān)管和流量整形等功能。華為路由器組建的網(wǎng)絡(luò)能夠支持QoS，具備根據(jù)通信報文的不同類別提供和保證預(yù)期服務(wù)的能力。 對于ISP來講，可以通過靈活配置應(yīng)用這些QoS特性，為客戶業(yè)務(wù)提供可裁減的、有效的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并實現(xiàn)和保證所承諾的服務(wù)質(zhì)量。 縮略語清單： 名詞 英文解釋 中文解釋 FIFO first in first out 先入先出 ACL access control list 訪問控制列表，用于對IP包文進行流分類。 QoS quality of service 服務(wù)質(zhì)量，指報文傳送的吞吐量、時延、時延抖動、丟失率等性能 VoIP Voice over IP 通過IP報文傳遞語音包 FTP file transfer protocol 文件傳輸協(xié)議 ISP Internet service provider Internet服務(wù)提供商 RSVP Resource reservation protocol 資源預(yù)留協(xié)議 CAC Call Admission Control 呼叫接納控制。根據(jù)資源使用情況與用戶呼叫資源占用要求判斷是否接納用戶的呼叫。 VRP Versatile Routing Platform 通用路由平臺，是華為數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品軟件系統(tǒng)的總稱。 PHB per-hop behavior IP轉(zhuǎn)發(fā)中每一跳的轉(zhuǎn)發(fā)行為 SLA service level agreement 服務(wù)水平協(xié)議。是服務(wù)使用者和服務(wù)提供者之間簽定的服務(wù)水平協(xié)議。服務(wù)提供者按此協(xié)議向服務(wù)使用者提供服務(wù) PQ Priority queueing 優(yōu)先隊列 CQ Custion queueing 定制隊列 WFQ Weighted fair queueing 加權(quán)公平隊列 CBWFQ Class based weighted fair queueing 基于類的加權(quán)公平隊列 WRED Weighted random early detection 加權(quán)隨機早期丟棄 GTS Generic traffic shaping 通用流量整形 CAR Committed access rate 約定訪問速度 |
