獻給學習Qos的戰友（2）---實現Qos

2019-11-04 22:44:17

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　　實現Qos
　　簡介
　　本文介紹了在為諸如帶寬敏感（bandwidth-intensive）和延遲敏感（delay-sensitive）的應用提供傳輸服務的網絡中實現Qos所需的基礎知識。這些應用需要增強的處理和擴展的網絡資源。Qos可以通過治理網絡中的延遲、延遲抖動（jitter）、帶寬和丟包率為這些應用提供高安全、可預見的、可擴展的和有保證的服務。
　　什么樣的應用需要Qos
　　首先，找出要害性和需要保護的應用，應該察看所有的應用對網絡資源的使用情況，可以使用Netflow Accounting, Network-based application Recognition (NBAR), or QoS Device Manager (QDM)對網絡流量進行分析。
　　
　　Netflow Accounting可以根據每個流相應的優先級或級別來捕捉流從而分析網絡流量的細節。
　　NBAR是可以在應用層識別流的分級工具。他可以對通過一個接口的任一流進行基于每個端口的、每個協議的雙向（bi-directional）統計。也可以對子接口分類。
　　
　　QDM是非常簡單的基于Web的治理工具，使用GUI界面，可以配置和監視高級的基于ip的Qos。
　　
　　理解應用的特性
　　理解需要保護的應用是非常重要的，有些應用對延遲和丟包率非常敏感，而有些應用則被認為很有侵略性，因為他們對帶寬非常貪婪并經常有突發數據量。假如應用有突發，要考慮是小突發還是持續突發，應用程序的數據包大小怎樣，使用的是TCP還是UDP。
　　特性方針
　　帶寬和延遲敏感的應用(Voice and Real Time Video) 不要使用weighted random early detection (WRED), traffic shaping, fragmentation (FRF-12)或policing。對這樣的延遲敏感應用應該執行 Low Latency Queuing (LLQ)并使用PRiority queue。
　　對帶寬貪婪并經常有突發(FTP and HTTP) 使用WRED, policing, traffic shaping或class-based weighted fair queueing (CBWFQ)來保證帶寬。
　　基于TCP的應用若因為丟包而引起重傳則應使用WRED。假如是基于UDP的而且沒有重傳則不是用WRED。需要對應用進行限速（rate-limit），使用Policing。其他的使用tail-drop。
　　
　　了解網絡拓撲
　　有些設備需要升級IOS才支持Qos，評估網絡拓撲圖、路由器配置和軟件版本會幫助了解有多少設備需要升級IOS。
　　1．在網絡使用高峰時段察看路由器的CPU使用率對決定如何在多設備間分布Qos特性從而實現負載均衡有所幫助。
　　2．區分要害流量和他要通過的接口，決定建立哪個優先級組來達到Qos目的。
　　3．通過流量調節器（traffic shapers or policers）決定要害應用的最大延遲和突發參數。
　　4．找出每個接口支持的速率：PVCs或子接口。
　　5．找出低速連接接口，來幫助在適當的接口上實行Link Efficiency mechanisms。
　　6．為每種將傳輸要害應用的媒體計算Layer 2和Layer 3的負載，這對計算每一級別流量的正確帶寬有所幫助。
　　7．另一個要害是，希望基于應用，還是希望基于源目的IP來保護流量。
　　包頭尺寸
　　媒體類型包頭長度
　　Ethernet 14 Bytes
　　PPP 6 Bytes
　　Frame Relay 4 Bytes
　　ATM 5 Bytes/Cell
　　
　　建立基于標準的分類
　　一旦你決定哪個應用需要Qos以及使用哪個級別（基于應用的特性），就可以使用這些信息來建立分類。
　　
　　創建策略來標記每一個類
　　創建策略使用適當的優先級值（使用不同的DSCP和IP優先級值）來標記流量的每一個類。流量在進入路由器的接口被標記，流量流出路由器時根據這個標記區分服務。
　　
　　從邊緣向核心工作
　　從最接近流量源的路由器開始朝著網絡核心部署Qos。在路由器的輸入接口應用標記。在下面的拓撲圖中，Router A顯然是從網絡A到達網絡B的流量的標記點和策略應用點。流量在進入Router A的E0口時打上標記，在離開Router A的S1口時應用Qos策略。假如雙向流量被應用了相同的策略（網絡B到網絡A的流量有相通的待遇），那么從網絡B發往網絡A的流量過程相通。
　　一旦流量在路由器的進入接口被標記了，經過多跳仍然使用相同的標記（除非被再標記）。因此只需要標記一次。基于這些標記其他的路由器也支持Qos。你只需要把非信任域中的流量再標記即可。
　　
　　
　　建立流量轉發策略
　　標記過流量之后，你可以根據標記實行策略在網絡中實行流量分類。為了簡單起見我們推薦不要把流量分類超過4類。假如可能在實驗室里測試一下Qos的工作，有了滿足的結果在實行到使用網絡中。
　　應用策略
　　在適當的方向上應用策略，決定是單向還是雙向應用策略，在離流量源最近的地方標記流量。推薦雙向應用策略，這就意味著在Router A和Router B的S口上應用相同的策略。唯一的缺點就是分級始終激活而不管是否應用了Qos。
　　
　　使用Qos策略治理器（QPM）監控策略效果
　　使用QPM作為自動的、可靠的、集中的策略治理治理系統。
　　
　　推薦的Qos一般用途
　　下面的列表說明了Qos的種類和每個種類更廣泛的特性。
　　種類相關的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

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