目  录

1 HQoS

1.1 HQoS简介

1.1.1 概述

1.1.2 HQoS的基本原理

1.1.3 HQoS的基本概念

1.2 HQoS配置任务简介

1.3 HQoS基本配置

1.3.1 配置转发策略

1.3.2 配置匹配规则

1.3.3 配置转发组

1.3.4 配置调度策略

1.3.5 在接口上应用调度策略

1.4 HQoS显示和维护

1.5 HQoS典型配置举例

1.5.1 HQoS配置举例（Service-VLAN方式）

1 HQoS

1.1  HQoS简介

1.1.1  概述

目前计算机网络高速发展，语音、视频和重要数据越来越多地在网上进行传输，它们对带宽、延迟、抖动要求都比较高。为了能够保证传输质量，要求网络区分出不同的业务，进而为之提供相应的服务，QoS（Quality of Service，服务质量）技术应运而生。

随着用户规模的扩大、业务种类的增多，要求网络设备不仅能够进一步细化区分业务流量，而且还能够对多个用户、多种业务、多种流量等传输对象进行统一管理和分层调度。显然，这些应用对于传统的QoS技术来说是很难实现的。

HQoS（Hierarchical Quality of Service，分层QoS）就是为解决以上问题而产生的，它采用多级调度的方式和全新的硬件设计，既能够为高级用户提供质量保证，又能够从整体上节约网络构造成本。

1.1.2  HQoS的基本原理

为了达到分层调度的目的，HQoS将调度策略组装成了分层次的树状结构。树状结构的节点类型共有三种：根节点、分支节点和叶子节点。

·     根节点是流量的汇聚点，与一个调度器（Scheduler）相对应。

·     分支节点处于中间层，每个分支节点都分别与一个调度器相对应。

·     叶子节点处于最底层，每个叶子节点都分别与一个调度队列（Queue）相对应。

调度器可以对多个调度队列或者多个调度器进行调度。每个节点上还需要配置分类规则和控制参数。分类规则决定了流量的走向；控制参数决定了对于通过此节点的流量所执行的控制动作。

由于存在分层次的树状结构，也就会存在具有嵌套关系的父子节点，父节点是多个子节点的流量汇聚点。这样，子节点上配置的分类规则和控制参数将会对流量进行一次分类和流量管理，父节点上配置的分类规则和控制参数将会对汇聚的流量进行再一次分类和流量管理。由于为父节点配置的分类规则和为子节点配置的分类规则可以面向不同的分类需求（如用户、业务、流量类型等），并且在不同的节点上还可以对分流流量做不同的控制动作，从而实现了对流量进行多层次、多用户、多业务的流量管理。

HQoS的原理如图1-1所示，图中每个节点旁边标识的VLAN范围就是该节点的分类规则，指向上游节点的箭头中的SP（Strict Priority，严格优先级）、WRR（Weighted Round Robin，加权轮询）、GTS（Generic Traffic Shaping，通用流量整形）表示该节点的控制参数，当图中最上方的调度策略应用到接口后，就可以对进入接口的流量进行多次分类和管理了。

图1-1 HQoS原理示意图

HQoS与传统QoS相比，最大的区别是可以将调度队列划分为如物理级别、逻辑级别、应用或业务级别等多个调度级别，每一级别可以使用不同的特征进行流量管理。例如，物理级别用于管理整个物理接口的带宽，而逻辑级别可以用于管理接口上各用户的带宽，业务级别可以用于管理某一用户各种不同业务的带宽。这样通过不同级别的队列调度，实现了多层次的流量管理，从而可以更好地帮助运营商实现多用户、多业务的服务管理。

1.1.3  HQoS的基本概念

(1)     转发类

FC（Forwarding Class，转发类）：一个转发类与一个调度队列相对应，即叶子节点。

报文会根据一定的映射关系进入不同的调度队列。与转发类对应的参数信息将决定该队列的行为。

系统共有8种预定义转发类：BE、L2、AF、L1、H2、EF、H1、NC，如表1-1所示。

表1-1 预定义转发类

(2)     转发组

FG（Forwarding Group，转发组）：一个转发组与一个调度器相对应，即分支节点。

一个转发组可以嵌套多个转发组或转发类。与转发组对应的参数信息将决定该转发组可获得的调度优先级与带宽资源等信息。

(3)     转发策略

FP（Forwarding Profile，转发策略）：调度规则，包括调度优先级、调度权重、整形参数和丢弃参数等。这些规则将决定对流经相匹配的转发类或转发组的流量所做的行为。

(4)     调度策略

SP（Scheduler Policy，调度策略）：通过嵌套转发组，转发组再嵌套转发组或转发类，形成多级分层队列调度。

(5)     匹配规则

每个转发组都有对应的匹配规则，系统能够根据匹配规则对转发组的流量进行分类。同一个转发组可以基于不同的匹配规则被其他转发组或调度策略嵌套多次，不同匹配规则下的转发组单独使用一个调度器。

匹配规则有match和group两种方式：

·     match方式：需要明确指定匹配规则；

·     group方式：不需要明确指定匹配规则，但对于此转发组下嵌套的子转发组则必须明确指定匹配规则。

1.2  HQoS配置任务简介

HQoS的配置过程就是一个树状调度策略模型的组装过程。用户需要先创建组装树的元素——节点，这些节点即是各个调度实体；然后用关联操作将这些孤立的节点串连起来，并且指定每个节点对流量所作的动作；最后为树上的各个分支节点配置分类规则来决定流量在树中的走向。

图1-2 HQoS配置结构图

如图1-2所示，可以将配置过程分为如下几个阶段：

(1)     创建调度实体和各种转发策略，即创建节点（FG A、FG A1、FG A2、FG B、FG B1、FG B2）、配置流量动作（FP A、FP A1、FP A2、FP B、FP B1、FP B2）的过程。

(2)     建立调度实体与转发策略之间的联系，即创建匹配规则、将不同节点进行嵌套（比如，FG A下包含FG A1和FG A2，FG A1下包含BE、AF和NC）、为节点关联动作（比如，FG A关联动作FP A）、组装成树的过程。

(3)     在接口上应用调度策略，即将组装好的调度策略SP进行应用的过程。

表1-2 HQoS配置任务简介

1.3  HQoS基本配置

1.3.1  配置转发策略

在一个调度策略树中，每一个节点（转发组或转发类）都需要配置相应的转发策略，转发策略的内容即是对流经此节点的流量所作的一系列动作，从而达到对流量进行监管和控制的目的。创建转发策略是配置一个调度策略的必要步骤。

配置转发策略主要包括以下两方面内容：

·     创建自定义转发策略

·     修改自定义转发策略的内容

1. 创建自定义转发策略

表1-3 创建自定义转发策略

2. 修改自定义转发策略的内容

用户可以修改自定义转发策略的内容。转发策略的内容包括：队列调度方式、流量整形和最小带宽保证。

表1-4 修改自定义转发策略的内容

1.3.2  配置匹配规则

1. 匹配规则的作用

HQoS的最大特点就是能够对流量进行多层次、多业务类型的控制和调度。实现此目的的前提是：系统能够对转发组节点的流量按照不同用户/业务类型进行分类。

配置转发组嵌套转发组（参见“1.3.3  3. 转发组嵌套转发组”）与调度策略嵌套转发组（参见“1.3.4  2. 调度策略嵌套转发组”）时，均需为被嵌套的子转发组指定匹配规则，根据这些匹配规则可以将流量按照所面向的不同业务/用户类型进行分类。

2. 匹配方式

匹配方式有两种：

·     match方式：转发组节点匹配了某个分类规则后，携带此分类规则信息的报文就将进入此转发组对应的调度器。分类规则有三种：一种是报文的本地优先级；一种是报文携带的运营商VLAN ID（service-vlan-id）；一种是MPLS AC服务实例（AC interface）。

·     group方式：采用此匹配方式的转发组节点只是所嵌套的子转发组的简单集合，在该转发组上并没有配置分类规则，但是它嵌套的子转发组必须配置match类型的分类规则。

由于转发类不存在匹配规则配置操作，因此对于嵌套转发类的转发组不允许使用group方式。但是，嵌套转发类的预定义转发组可以以group方式被调度策略嵌套。

3. 匹配规则配置

匹配规则配置旨在为转发组节点指定分类规则，因此，仅当在匹配规则下进一步配置嵌套的子转发组后，匹配规则配置才真正生效。

如果在调度策略视图下使用match方式嵌套存在父子嵌套关系的转发组，则必须遵守下面的原则：

·     父转发组节点和子转发组节点的匹配规则类型必须相同。

·     父转发组节点的匹配规则必须是子转发组匹配规则的并集（例如：父转发组的匹配规则中VLAN的取值范围是1～100，那么将该转发组嵌套的所有子转发组的匹配规则的VLAN取值范围取并集，必须是1～100）。

·     各个子转发组节点的匹配规则不能有重叠。

表1-5 配置匹配规则

1.3.3  配置转发组

转发组是调度策略中的一个基本调度实体，因此，创建转发组是配置一个调度策略的必要步骤。

配置转发组主要有三方面内容：

·     创建自定义转发组

·     转发组嵌套转发类

·     转发组嵌套转发组

1. 创建自定义转发组

表1-6 创建自定义转发组

2. 转发组嵌套转发类

转发组嵌套转发类的过程也是为转发类关联转发策略的过程。

报文经过分流后进入与转发类相对应的调度队列，此时需要为每个调度队列指定相应的动作，为转发类关联转发策略正是为了完成上述功能。

一个转发组可以嵌套多个转发类。同一个转发类可以被不同的转发组嵌套，被不同的转发组嵌套时可以关联不同的转发策略。但是，转发组中已经嵌套转发组时不能再嵌套转发类。

配置转发类与转发策略的关联命令可以在转发组内嵌套一个新的转发类并关联转发策略，同时也可以为一个已经在转发组内存在的转发类更换转发策略。

表1-7 转发组嵌套转发类

3. 转发组嵌套转发组

转发组嵌套转发组的过程也是为转发组关联转发策略的过程。

转发组与调度器相对应，一个转发组对其下嵌套的若干转发组的流量进行统一的队列调度时，需要指定相应的调度动作，为转发组关联转发策略正是为了完成上述功能。

一个转发组可以嵌套多个转发组。同一转发组可以被不同的转发组嵌套，被不同的转发组嵌套时可以关联不同的转发策略。需要注意的是：

·     转发组中已经嵌套转发类时不能再嵌套转发组；转发组不能嵌套自身；已经嵌套了转发组的转发组不能被其他转发组嵌套。

·     配置转发组与转发策略的关联命令可以在转发组内嵌套一个新的转发组并关联转发策略，同时也可以为一个已经在转发组内存在的转发组更换转发策略。

表1-8 转发组嵌套转发组

1.3.4  配置调度策略

调度策略是调度实体的集合。转发类对应的是调度队列（Queue），它根据流分类规则将报文进行分类并加入不同的调度队列；转发组对应的是调度器（Scheduler），它对一定数量的转发类或转发组进行队列调度；调度策略即是将一定数量调度队列和调度器分层次地组装起来，应用在接口的某个方向上，达到对通过此接口指定方向上的报文流量进行分层QoS处理的作用。

将转发组和转发类组装之前需要先创建一个调度策略。

配置调度策略主要有两方面内容：

·     创建自定义调度策略

·     调度策略嵌套转发组

1. 创建自定义调度策略

表1-9 创建自定义调度策略

2. 调度策略嵌套转发组

调度策略嵌套转发组的过程与转发组嵌套转发组的过程类似，也是为转发组关联转发策略的过程。

一个调度策略可以嵌套多个转发组。同一个转发组也可以被不同的调度策略嵌套，被不同的调度策略嵌套时可以关联不同的转发策略。

配置转发组与转发策略的关联命令可以在调度策略内嵌套一个新的转发组并关联转发策略，同时也可以为一个已经在调度策略内存在的转发组更换转发策略。

表1-10 调度策略嵌套转发组

1.3.5  在接口上应用调度策略

调度策略只有应用在接口上，并且指明应用的方向，才能对流量起控制和管理作用。

1. 配置准备

调度策略应用在接口上，仅完整的分支会真正生效，完整的分支包括以下几种：

·     对于子节点是转发类的转发组节点，其子转发类节点必须嵌套完整。

·     对于子节点是转发组的转发组节点，若该转发组的匹配规则为match，其所有子节点嵌套转发类完整且各子节点的匹配规则范围的并集等于该转发组匹配规则范围。

·     对于子节点是转发组的转发组节点，若该转发组的匹配规则为group，其任一子节点嵌套转发类完整。

2. 在接口上应用调度策略

表1-11 在接口上应用调度策略

1.4  HQoS显示和维护

在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后HQoS的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。

表1-12 HQoS显示和维护

1.5  HQoS典型配置举例

1.5.1  HQoS配置举例（Service-VLAN方式）

Service-VLAN方式是一种较为常见的城域网组网方式，主要特点是以运营商VLAN来区分不同的用户群，每个用户的多种业务都在一个VLAN内承载。接入骨干路由器的用户基本分为两种用户类型：个人用户和企业用户。个人用户的业务类型一致，流量管理要求也基本一致。企业用户的业务类型有很大不同，并且要求能够区分不同的企业用户，并进行不同的流量管理。

1. 组网需求

组网需求如表1-13所示。

表1-13 组网需求

图1-3 配置Service-VLAN方式组网图

2. 配置思路

·     对个人用户群的各种业务根据up-fc映射表映射到不同的转发类。

·     对企业用户群的各种业务根据up-fc映射表映射到不同的转发类。

·     对不同的企业用户的业务进行不同的队列调度，在转发组中实现。

·     对于个人用户群A和B，要求能够按照Service VLAN来区分用户群，将两个用户群分为两个转发组，由于配置结构相同，使用不同的匹配规则实现。

·     对于企业用户要求能够按照Service VLAN来区分企业用户，将两组企业用户分为两个转发组，使用不同的匹配规则实现。

3. 配置步骤

(1)     将不同的业务流量映射到转发类

对于个人用户和企业用户的各种业务流量可以按照报文的802.1p优先级进行区分，因此可以根据up-fc映射表完成不同业务流量到不同转发类的映射。只需在流量入方向上配置信任dot1p优先级即可。

<Router> system-view

[Router] interface gigabitethernet 1/0/2

[Router-GigabitEthernet1/0/2] qos trust dot1p

[Router-GigabitEthernet1/0/2] quit

[Router] interface gigabitethernet 1/0/3

[Router-GigabitEthernet1/0/3] qos trust dot1p

[Router-GigabitEthernet1/0/3] quit

[Router] interface gigabitethernet 1/0/4

[Router-GigabitEthernet1/0/4] qos trust dot1p

[Router-GigabitEthernet1/0/4] quit

(2)     配置个人用户群A的各转发类的转发策略

[Router] qos forwarding-profile PsA-VoIP

[Router-fp-PsA-VoIP] wrr

[Router-fp-PsA-VoIP] quit

[Router] qos forwarding-profile PsA-VoD

[Router-fp-PsA-VoD] wrr

[Router-fp-PsA-VoD] quit

[Router] qos forwarding-profile PsA-VPN

[Router-fp-PsA-VPN] wrr

[Router-fp-PsA-VPN] quit

[Router] qos forwarding-profile PsA-Internet

[Router-fp-PsA-Internet] wrr

[Router-fp-PsA-Internet] quit

(3)     配置个人用户群B的各转发类的转发策略

[Router] qos forwarding-profile PsB-VoIP

[Router-fp-PsB-VoIP] wrr weight 2

[Router-fp-PsB-VoIP] quit

[Router] qos forwarding-profile PsB-VoD

[Router-fp-PsB-VoD] wrr weight 2

[Router-fp-PsB-VoD] quit

[Router] qos forwarding-profile PsB-VPN

[Router-fp-PsB-VPN] wrr weight 2

[Router-fp-PsB-VPN] quit

[Router] qos forwarding-profile PsB-Internet

[Router-fp-PsB-Internet] wrr weight 2

[Router-fp-PsB-Internet] quit

(4)     配置转发组的转发策略

[Router] qos forwarding-profile PersonalUser

[Router-fp-PersonalUser] gts cir 400000

[Router-fp-PersonalUser] quit

[Router] qos forwarding-profile EnterpriseUser

[Router-fp-EnterpriseUser] gts cir 75000

[Router-fp-EnterpriseUser] quit

[Router] qos forwarding-profile EntUserB

[Router-fp-EntUserB] gts cir 10000

[Router-fp-EntUserB] quit

[Router] qos forwarding-profile empty

[Router-fp-empty] quit

(5)     配置分层调度的转发组

[Router] qos forwarding-group PersonalUserA

[Router-fg-PersonalUserA] forwarding-class NC profile PsA-VoIP

[Router-fg-PersonalUserA] forwarding-class EF profile PsA-VoD

[Router-fg-PersonalUserA] forwarding-class AF profile PsA-VPN

[Router-fg-PersonalUserA] forwarding-class BE profile PsA-Internet

[Router-fg-PersonalUserA] quit

[Router] qos forwarding-group PersonalUserB

[Router-fg-PersonalUserB] forwarding-class NC profile PsB-VoIP

[Router-fg-PersonalUserB] forwarding-class EF profile PsB-VoD

[Router-fg-PersonalUserB] forwarding-class AF profile PsB-VPN

[Router-fg-PersonalUserB] forwarding-class BE profile PsB-Internet

[Router-fg-PersonalUserB] quit

[Router] qos forwarding-group EntUserA

[Router-fg-EntUserA] forwarding-class NC profile default

[Router-fg-EntUserA] forwarding-class EF profile default

[Router-fg-EntUserA] forwarding-class AF profile default

[Router-fg-EntUserA] forwarding-class BE profile default

[Router-fg-EntUserA] quit

[Router] qos forwarding-group EntUserB

[Router-fg-EntUserB] forwarding-class NC profile default

[Router-fg-EntUserB] forwarding-class EF profile default

[Router-fg-EntUserB] forwarding-class AF profile default

[Router-fg-EntUserB] forwarding-class BE profile default

[Router-fg-EntUserB] quit

[Router] qos forwarding-group PersonalUser

[Router-fg-PersonalUser] match service-vlan-id 100 to 299

[Router-fg-PersonalUser-match] forwarding-group PersonalUserA profile empty

[Router-fg-PersonalUser-match] quit

[Router-fg-PersonalUser] match service-vlan-id 300 to 499

[Router-fg-PersonalUser-match] forwarding-group PersonalUserB profile empty

[Router-fg-PersonalUser-match] quit

[Router-fg-PersonalUser] quit

[Router] qos forwarding-group EnterpriseUser

[Router-fg-EnterpriseUser] match service-vlan-id 500 to 509

[Router-fg-EnterpriseUser-match] forwarding-group EntUserA profile empty

[Router-fg-EnterpriseUser-match] quit

[Router-fg-EnterpriseUser] match service-vlan-id 510 to 519

[Router-fg-EnterpriseUser-match] forwarding-group EntUserB profile EntUserB

[Router-fg-EnterpriseUser-match] quit

[Router-fg-EnterpriseUser] quit

(6)     配置调度策略并嵌套转发组

[Router] qos scheduler-policy SP

[Router-sp-SP] match group

[Router-sp-SP-match] forwarding-group PersonalUser profile PersonalUser

[Router-sp-SP-match] forwarding-group EnterpriseUser profile EnterpriseUser

[Router-sp-SP-match] quit

[Router-sp-SP] quit

(7)     配置端口限速

[Router] interface gigabitethernet 1/0/1

[Router-GigabitEthernet1/0/1] qos gts any cir 500000

(8)     应用调度策略

[Router-GigabitEthernet1/0/1] qos apply scheduler-policy SP outbound