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02-QoS配置
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QoS即服务质量。对于网络业务，影响服务质量的因素包括传输的带宽、传送的时延、数据的丢包率等。在网络中可以通过保证传输的带宽、降低传送的时延、降低数据的丢包率以及时延抖动等措施来提高服务质量。网络资源总是有限的，在保证某类业务的服务质量的同时，可能就是在损害其它业务的服务质量。因此，网络管理者需要根据各种业务的特点来对网络资源进行合理的规划和分配，从而使网络资源得到高效利用。
通常QoS提供以下三种服务模型：
· Best-Effort service（尽力而为服务模型）
· Integrated service（综合服务模型，简称IntServ）
· Differentiated service（区分服务模型，简称DiffServ）
Best-Effort是一个单一的服务模型，也是最简单的服务模型。对Best-Effort服务模型，网络尽最大的可能性来发送报文。但对时延、可靠性等性能不提供任何保证。
Best-Effort服务模型是网络的缺省服务模型，通过FIFO队列来实现。它适用于绝大多数网络应用，如FTP、E-Mail等。
IntServ是一个综合服务模型，它可以满足多种QoS需求。该模型使用RSVP协议，RSVP运行在从源端到目的端的每个设备上，可以监视每个流，以防止其消耗资源过多。这种体系能够明确区分并保证每一个业务流的服务质量，为网络提供最细粒度化的服务质量区分。
但是，IntServ模型对设备的要求很高，当网络中的数据流数量很大时，设备的存储和处理能力会遇到很大的压力。IntServ模型可扩展性很差，难以在Internet核心网络实施。
DiffServ是一个多服务模型，它可以满足不同的QoS需求。与IntServ不同，它不需要通知网络为每个业务预留资源。区分服务实现简单，扩展性较好。
本文提到的技术都是基于DiffServ服务模型。
QoS技术包括流分类、流量监管等。下面对常用的技术进行简单地介绍。
图1-1 常用QoS技术在网络中的位置
如图1-1所示，流分类和流量监管主要完成如下功能：
· 流分类：采用一定的规则识别符合某类特征的报文，它是对网络业务进行区分服务的前提和基础。
· 流量监管：对进入或流出设备的特定流量进行监管，以保护网络资源不受损害。可以作用在接口入方向和出方向。
图1-2简要描述了各种QoS技术在网络设备中的处理顺序。
(1) 首先通过流分类对各种业务进行识别和区分，它是后续各种动作的基础；
(2) 通过各种动作对特定的业务进行处理。这些动作需要和流分类关联起来才有意义。具体采取何种动作，与所处的阶段以及网络当前的负载状况有关。例如，当报文进入网络时进行流量监管等。
QoS的配置方式分为MQC方式（模块化QoS配置，Modular QoS Configuration）和非MQC方式。
MQC方式通过QoS策略定义不同类别的流量要采取的动作，并将QoS策略应用到不同的目标位置（例如接口）来实现对业务流量的控制。
非MQC方式则通过直接在目标位置上配置QoS参数来实现对业务流量的控制。例如，在接口上配置限速功能来达到限制接口流量的目的。
有些QoS功能只能使用其中一种方式来配置，有些使用两种方式都可以进行配置。在实际应用中，两种配置方式也可以结合起来使用。
QoS策略由如下部分组成：
· 类，定义了对报文进行识别的规则。
· 流行为，定义了一组针对类识别后的报文所做的QoS动作。
通过将类和流行为关联起来，QoS策略可对符合分类规则的报文执行流行为中定义的动作。
用户可以在一个策略中定义多个类与流行为的绑定关系。
QoS策略配置任务如下：
(1) 定义类
(2) 定义流行为
(3) 定义策略
(4) （可选）配置策略嵌套
(5) 应用策略
(6) （可选）配置接口流速统计时间
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建类，并进入类视图。
traffic classifier classifier-name [ operator { and | or } ]
(3) 定义匹配数据包的规则。
if-match [ not ] match-criteria
缺省情况下，未定义匹配数据包的规则。
具体规则的介绍，请参见“QoS命令”中的if-match命令。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建流行为，并进入流行为视图。
traffic behavior behavior-name
(3) 配置流行为的动作。
缺省情况下，未配置流行为的动作。
流行为动作就是对符合流分类的报文做出相应的QoS动作，例如流量监管、流量过滤、重标记等，具体情况请参见本文相关章节。
system-view
(2) 创建QoS策略，并进入策略视图。
qos policy policy-name
(3) 为类指定流行为。
classifier classifier-name behavior behavior-name [ insert-before before-classifier-name ]
缺省情况下，未指定类对应的流行为。
QoS策略分为两种：父策略和子策略，其中父策略即为普通的QoS策略。通过在父策略流行为视图下创建一个新的策略，即创建子策略，可以实现策略嵌套功能。
配置策略嵌套后，traffic classifier命令定义的某一类流量，除了执行父策略中定义的流行为外，还会由子策略再次对该类流量进行分类，并执行子策略中定义的流行为。
配置策略嵌套时，请先定义子策略。关于定义子策略配置，请参见“2.5 定义策略”。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 定义父策略的类。
a. 创建父策略的类，并进入父策略的类视图。
traffic classifier classifier-name [ operator { and | or } ]
b. 定义父策略匹配数据包的规则。
if-match [ not ] match-criteria
缺省情况下，未定义匹配数据包的规则。
具体规则的配置介绍，请参见QoS命令中的if-match命令。
c. 退回系统视图。
quit
(3) 在父策略流行为中嵌套子策略。
a. 创建父策略流行为，并进入父策略的流行为视图。
traffic behavior behavior-name
b. 指定子策略，配置策略嵌套。
traffic-policy policy-name
c. 退出流行为视图。
quit
(4) 创建父策略，并进入父策略视图。
qos policy policy-name
(5) 在父策略中为类指定采用的流行为。
classifier classifier-name behavior behavior-name
缺省情况下，没有为类指定流行为。
QoS策略支持应用在如下位置：
· 基于接口应用QoS策略，QoS策略对通过接口接收或发送的流量生效。
· 基于控制平面应用QoS策略，QoS策略对通过控制平面接收的流量生效。
· 基于管理口控制平面应用QoS策略，QoS策略对通过管理口接收的流量生效。
QoS策略应用后，用户仍然可以修改QoS策略中的流分类规则和流行为，以及二者的对应关系。当流分类规则中使用ACL匹配报文时，允许删除或修改该ACL（包括向该ACL中添加、删除和修改匹配规则）。
基于接口应用QoS策略时需要注意的是：
· 一个QoS策略可以应用于多个接口，但在接口的每个方向（出和入两个方向）只能应用一个策略。
· QoS策略应用在出方向时，对设备发出的协议报文不起作用，以确保这些报文在策略误配置时仍然能够正常发出，维持设备的正常运行。常见的本地协议报文如下：链路维护报文、RIP、SSH等。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 在接口上应用已创建的QoS策略。
qos apply policy policy-name { inbound | outbound }
缺省情况下，未在接口上应用QoS策略。
基于全局应用QoS策略后可以对设备所有接口上的流量进行管理。
本特性的支持情况与设备型号有关，请以设备的实际情况为准。
|
型号 |
说明 |
|
F5010、F5020、F5020-GM、F5030、F5030-6GW、F5040、F5060、F5080、F5000-AI-20、F5000-AI-40、F5000-V30、F5000-C、F5000-S、F5000-M、F5000-A |
不支持 |
|
F1000-AI-20、F1000-AI-30、F1000-AI-50、F1000-AI-60、F1000-AI-70、F1000-AI-80、F1000-AI-90 |
不支持 |
|
F1003-L、F1005-L、F1010-L |
不支持 |
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F1005、F1010 |
不支持 |
|
F1020、F1020-GM、F1030、F1030-GM、F1050、F1060、F1070、F1070-GM、F1070-GM-L、F1080、F1090、F1000-V70、F1000-V90 |
不支持 |
|
F1000-AK1010、F1000-AK1020、F1000-AK1030 |
不支持 |
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F1000-AK1110、F1000-AK1120、F1000-AK1130、F1000-AK1140 |
不支持 |
|
F1000-AK1212、F1000-AK1222、F1000-AK1232、F1000-AK1312、F1000-AK1322、F1000-AK1332 |
不支持 |
|
F1000-AK1414、F1000-AK1424、F1000-AK1434、F1000-AK1514、F1000-AK1524、F1000-AK1534、F1000-AK1614 |
不支持 |
|
F1000-AK108、F1000-AK109、F1000-AK110、F1000-AK115、F1000-AK120、F1000-AK125、F1000-AK710 |
不支持 |
|
F1000-AK130、F1000-AK135、F1000-AK140、F1000-AK145、F1000-AK150、F1000-AK155、F1000-AK160、F1000-AK165、F1000-AK170、F1000-AK175、F1000-AK180、F1000-AK185、F1000-GM-AK370、F1000-GM-AK380、F1000-AK711 |
不支持 |
|
LSU3FWCEA0、LSUM1FWCEAB0、LSX1FWCEA1 |
不支持 |
|
LSXM1FWDF1、LSUM1FWDEC0、IM-NGFWX-IV、LSQM1FWDSC0、LSWM1FWD0、LSPM6FWD、LSQM2FWDSC0 |
不支持 |
|
vFW1000、vFW2000 |
支持 |
基于全局应用QoS策略时，该QoS策略会被所有成员设备应用，如果某个成员设备QACL资源不足，将导致QoS策略应用失败。此时需要先执行undo qos apply policy global命令删除基于全局应用的QoS策略，待预留足够资源后，再将QoS策略应用到全局。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 全局应用已创建的QoS策略。
qos apply policy policy-name global { inbound | outbound }
缺省情况下，未在全局应用QoS策略。
设备上存在用户平面和控制平面：
· 用户平面（User Plane）：是指对报文进行收发、交换的处理单元，它的主要工作是转发报文。在设备上，与之相对应的核心物理实体就是各种专用转发芯片，它们有极高的处理速度和很强的数据吞吐能力。
· 控制平面（Control Plane）：是指运行大部分路由交换协议进程的处理单元，它的主要工作是进行协议报文的解析和协议的计算。在设备上，与之相对应的核心物理实体就是CPU，它具备灵活的报文处理能力，但数据吞吐能力有限。
用户平面接收到无法识别或处理的报文会送到控制平面进行进一步处理。如果上送控制平面的报文速率超过了控制平面的处理能力，那么上送控制平面的报文会得不到正确转发或及时处理，从而影响协议的正常运行。
为了解决此问题，用户可以把QoS策略应用在控制平面上，通过对上送控制平面的报文进行过滤、限速等QoS处理，达到保护控制平面正常报文的收发、维护控制平面正常处理状态的目的。
预定义的QoS策略中通过协议类型或者协议组类型来标识各种上送控制平面的报文类型，用户也可以在流分类视图下通过if-match命令引用这些协议类型或者协议组类型来进行报文分类，然后根据需要为这些报文重新配置流行为。系统预定义的QoS策略信息可以通过display qos policy control-plane pre-defined命令查看。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入控制平面视图。
control-plane slot slot-number
(3) 在控制平面上应用已创建的QoS策略。
qos apply policy policy-name inbound
缺省情况下，未在控制平面上应用QoS策略。
管理口控制平面仅针对管理口上送给控制平面的报文。
如果管理口上送给控制平面的报文速率超过其处理能力，报文会得不到正确转发或及时处理，从而影响协议的正常运行。
为了解决此问题，用户可以把QoS策略应用在管理口控制平面上，通过对管理口上送给控制平面的报文进行QoS限速处理，达到保护管理口正常报文的收发、维护管理口正常处理状态的目的。
预定义的QoS策略中通过协议类型或者协议组类型来标识各种上送管理口控制平面的报文类型，用户也可以在流分类视图下通过if-match命令引用这些协议类型或者协议组类型来进行报文分类，然后根据需要为这些报文重新配置流行为。系统预定义的QoS策略信息可以通过display qos policy control-plane management pre-defined命令查看。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入管理口控制平面视图。
control-plane management
(3) 在管理口控制平面上应用已创建的QoS策略。
qos apply policy policy-name inbound
缺省情况下，未在管理口控制平面上应用QoS策略。
通过配置接口流速统计时间，我们可以统计经过QoS策略流分类后每类报文的发送和丢弃速率。假设流速统计时间为t（t默认为5分钟），则系统将统计最近t时间内每类报文发送和丢弃的平均速率，且每t/5分钟刷新一次统计速率。流速统计的结果可以通过命令display qos policy interface查看。
配置接口流速统计时间时需要注意的是：子接口的流速统计时间采用主接口上设置的统计时间。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 配置接口流速统计时间。
qos flow-interval interval
缺省情况下，接口流速统计时间为5分钟。
在任意视图下执行display命令可以显示QoS策略的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。
在用户视图下执行reset命令可以清除QoS策略的统计信息。
表2-1 QoS策略显示和维护
|
操作 |
命令 |
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显示QoS策略的配置信息 |
display qos policy { system-defined | user-defined } [ policy-name [ classifier classifier-name ] ] [ slot slot-number ] |
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显示基于控制平面应用QoS策略的信息 |
display qos policy control-plane slot slot-number |
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显示系统预定义的管理口控制平面应用QoS策略的信息 |
display qos policy control-plane management pre-defined |
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显示系统预定义的控制平面应用QoS策略的信息 |
display qos policy control-plane pre-defined [ slot slot-number ] |
|
显示接口上QoS策略的配置信息和运行情况 |
display qos policy interface [ interface-type interface-number ] [ slot slot-number ] [ inbound | outbound ] |
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显示流行为的配置信息 |
display traffic behavior { system-defined | user-defined } [ behavior-name ] [ slot slot-number ] |
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显示类的配置信息 |
display traffic classifier { system-defined | user-defined } [ classifier-name ] [ slot slot-number ] |
|
清除控制平面应用QoS策略的统计信息 |
reset qos policy control-plane slot slot-number |
如果不限制用户发送的流量，那么大量用户不断突发的数据只会使网络更拥挤。为了使有限的网络资源能够更好地发挥效用，更好地为更多的用户服务，必须对用户的流量加以限制。流量监管可以实现流量的速率限制功能，而要实现此功能就必须对通过设备的流量进行度量。一般采用令牌桶（Token Bucket）对流量进行度量。
令牌桶可以看作是一个存放一定数量令牌的容器。系统按设定的速度向桶中放置令牌，当桶中令牌满时，多出的令牌溢出，桶中令牌不再增加。
在用令牌桶评估流量规格时，是以令牌桶中的令牌数量是否足够满足报文的转发为依据的。如果桶中存在足够的令牌可以用来转发报文，称流量遵守或符合这个规格，否则称为不符合或超标。
评估流量时令牌桶的参数包括：
· 平均速率：向桶中放置令牌的速率，即允许的流的平均速度。通常配置为CIR。
· 突发尺寸：令牌桶的容量，即每次突发所允许的最大的流量尺寸。通常配置为CBS，突发尺寸必须大于最大报文长度。
每到达一个报文就进行一次评估。每次评估，如果桶中有足够的令牌可供使用，则说明流量控制在允许的范围内，此时要从桶中取走满足报文的转发的令牌；否则说明已经耗费太多令牌，流量超标了。
为了评估更复杂的情况，实施更灵活的调控策略，可以使用两个令牌桶（分别称为C桶和E桶）对流量进行评估。主要有如下三种算法。
(1) 单速率单桶双色算法
· CIR：表示向C桶中投放令牌的速率，即C桶允许传输或转发报文的平均速率；
· CBS：表示C桶的容量，即C桶瞬间能够通过的承诺突发流量。
每次评估时，依据下面的情况，可以分别实施不同的流控策略：
· 如果C桶有足够的令牌，报文被标记为green，即绿色报文；
· 如果C桶令牌不足，报文被标记为red，即红色报文。
(2) 单速率双桶三色算法
· CIR：表示向C桶中投放令牌的速率，即C桶允许传输或转发报文的平均速率；
· CBS：表示C桶的容量，即C桶瞬间能够通过的承诺突发流量；
· EBS：表示E桶的容量的增量，即E桶瞬间能够通过的超出突发流量，取值不为0。E桶的容量等于CBS与EBS的和。
每次评估时，依据下面的情况，可以分别实施不同的流控策略：
· 如果C桶有足够的令牌，报文被标记为green，即绿色报文；
· 如果C桶令牌不足，但E桶有足够的令牌，报文被标记为yellow，即黄色报文；
· 如果C桶和E桶都没有足够的令牌，报文被标记为red，即红色报文。
(3) 双速率双桶三色算法
· CIR：表示向C桶中投放令牌的速率，即C桶允许传输或转发报文的平均速率；
· CBS：表示C桶的容量，即C桶瞬间能够通过的承诺突发流量；
· PIR：表示向E桶中投放令牌的速率，即E桶允许传输或转发报文的最大速率；
· EBS：表示E桶的容量，即E桶瞬间能够通过的超出突发流量。
每次评估时，依据下面的情况，可以分别实施不同的流控策略：
· 如果C桶有足够的令牌，报文被标记为green，即绿色报文；
· 如果C桶令牌不足，但E桶有足够的令牌，报文被标记为yellow，即黄色报文；
· 如果C桶和E桶都没有足够的令牌，报文被标记为red，即红色报文。
流量监管分为入和出两个方向，为了方便描述，下文以出方向为例。
流量监管就是对流量进行控制，通过监督进入网络的流量速率，对超出部分的流量进行“惩罚”，使进入的流量被限制在一个合理的范围之内，以保护网络资源和运营商的利益。例如可以限制HTTP报文不能占用超过50%的网络带宽。如果发现某个连接的流量超标，流量监管可以选择丢弃报文，或重新配置报文的优先级。
图3-1 TP示意图
流量监管广泛的用于监管进入Internet服务提供商ISP的网络流量。流量监管还包括对所监管流量的流分类服务，并依据不同的评估结果，实施预先设定好的监管动作。这些动作可以是：
· 转发：比如对评估结果为“符合”的报文继续转发。
· 丢弃：比如对评估结果为“不符合”的报文进行丢弃。
· 改变优先级并转发：比如对评估结果为“符合”的报文，将其优先级进行重标记后再进行转发。
· 改变优先级并进入下一级监管：比如对评估结果为“符合”的报文，将其优先级进行重标记后再进入下一级的监管。
· 进入下一级的监管：流量监管可以进行分级，每级关注和监管更具体的目标。
可以通过MQC方式和非MQC方式配置流量监管，其中非MQC方式配置流量监管时分为以下几种：
· 基于CAR列表的流量监管配置。
· 基于ACL的流量监管配置。
· 适配所有流的流量监管配置。
如果接口上同时采用了MQC方式和非MQC方式配置了流量监管，那么只有前者会生效。
设备支持基于接口、控制平面和管理口控制平面应用QoS策略配置流量监管。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 定义类。
a. 创建类，并进入类视图。
traffic classifier classifier-name [ operator { and | or } ]
b. 定义匹配数据包的规则。
if-match [ not ] match-criteria
缺省情况下，未定义匹配数据包的规则。
具体规则的介绍，请参见“QoS命令”中的if-match命令。
c. 退回系统视图。
quit
(3) 定义流行为。
a. 创建一个流行为并进入流行为视图。
traffic behavior behavior-name
b. 配置流量监管动作。
（绝对值配置方式）
car cir committed-information-rate [ cbs committed-burst-size [ ebs excess-burst-size ] ] [ green action | red action | yellow action ] *
car cir committed-information-rate [ cbs committed-burst-size ] pir peak-information-rate [ ebs excess-burst-size ] [ green action | red action | yellow action ] *
（百分比配置方式）
car cir percent cir-percent [ cbs cbs-time [ ebs ebs-time ] ] [ green action | red action | yellow action ] *
car cir percent cir-percent [ cbs cbs-time ] pir percent pir-percent [ ebs ebs-time ] [ green action | red action | yellow action ] *
缺省情况下，未配置流量监管动作。
本命令的支持情况与设备的型号有关，具体请参见命令参考。
c. 退回系统视图。
quit
(4) 定义策略。
a. 创建策略并进入策略视图。
qos policy policy-name
b. 在策略中为类指定采用的流行为。
classifier classifier-name behavior behavior-name
缺省情况下，未指定类对应的流行为。
c. 退回系统视图。
quit
(5) 应用QoS策略。
缺省情况下，未应用QoS策略。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建CAR列表并配置匹配规则。
qos carl carl-index { dscp dscp-list | mac mac-address | mpls-exp mpls-exp-value | precedence precedence-value | { destination-ip-address | source-ip-address } { range start-ip-address to end-ip-address | subnet ip-address mask-length } [ per-address [ shared-bandwidth ] ] }
(3) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(4) 在接口上配置基于CAR列表的CAR策略。
qos car { inbound | outbound } carl carl-index cir committed-information-rate [ cbs committed-burst-size [ ebs excess-burst-size ] ] [ green action | red action | yellow action ] *
qos car { inbound | outbound } carl carl-index cir committed-information-rate [ cbs committed-burst-size ] pir peak-information-rate [ ebs excess-burst-size ] [ green action | red action | yellow action ] *
缺省情况下，接口上未应用CAR策略。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 在接口上配置基于ACL规则的CAR策略。
qos car { inbound | outbound } acl [ ipv6 ] acl-number cir committed-information-rate [ cbs committed-burst-size [ ebs excess-burst-size ] ] [ green action | red action | yellow action ] *
qos car { inbound | outbound } acl [ ipv6 ] acl-number cir committed-information-rate [ cbs committed-burst-size ] pir peak-information-rate [ ebs excess-burst-size ] [ green action | red action | yellow action ] *
缺省情况下，接口上未应用CAR策略。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 在接口应用CAR策略。
qos car { inbound | outbound } any cir committed-information-rate [ cbs committed-burst-size [ ebs excess-burst-size ] ] [ green action | red action | yellow action ] *
qos car { inbound | outbound } any cir committed-information-rate [ cbs committed-burst-size ] pir peak-information-rate [ ebs excess-burst-size ] [ green action | red action | yellow action ] *
缺省情况下，接口上没有应用CAR策略。
本特性的支持情况与设备型号有关，请以设备的实际情况为准。
|
型号 |
说明 |
|
F5010、F5020、F5020-GM、F5030、F5030-6GW、F5040、F5060、F5080、F5000-AI-20、F5000-AI-40、F5000-V30、F5000-C、F5000-S、F5000-M、F5000-A |
不支持 |
|
F1000-AI-20、F1000-AI-30、F1000-AI-50、F1000-AI-60、F1000-AI-70、F1000-AI-80、F1000-AI-90 |
不支持 |
|
F1003-L、F1005-L、F1010-L |
不支持 |
|
F1005、F1010 |
不支持 |
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F1020、F1020-GM、F1030、F1030-GM、F1050、F1060、F1070、F1070-GM、F1070-GM-L、F1080、F1090、F1000-V70、F1000-V90 |
不支持 |
|
F1000-AK1010、F1000-AK1020、F1000-AK1030 |
不支持 |
|
F1000-AK1110、F1000-AK1120、F1000-AK1130、F1000-AK1140 |
不支持 |
|
F1000-AK1212、F1000-AK1222、F1000-AK1232、F1000-AK1312、F1000-AK1322、F1000-AK1332 |
不支持 |
|
F1000-AK1414、F1000-AK1424、F1000-AK1434、F1000-AK1514、F1000-AK1524、F1000-AK1534、F1000-AK1614 |
不支持 |
|
F1000-AK108、F1000-AK109、F1000-AK110、F1000-AK115、F1000-AK120、F1000-AK125、F1000-AK710 |
不支持 |
|
F1000-AK130、F1000-AK135、F1000-AK140、F1000-AK145、F1000-AK150、F1000-AK155、F1000-AK160、F1000-AK165、F1000-AK170、F1000-AK175、F1000-AK180、F1000-AK185、F1000-GM-AK370、F1000-GM-AK380、F1000-AK711 |
不支持 |
|
LSU3FWCEA0、LSUM1FWCEAB0、LSX1FWCEA1 |
不支持 |
|
LSXM1FWDF1、LSUM1FWDEC0、IM-NGFWX-IV、LSQM1FWDSC0、LSWM1FWD0、LSPM6FWD、LSQM2FWDSC0 |
不支持 |
|
vFW1000、vFW2000 |
支持 |
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 配置接口限速。
qos lr { inbound | outbound } cir committed-information-rate [ cbs committed-burst-size [ ebs excess-burst-size ] ]
缺省情况下，接口上未配置接口限速。
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流量监管运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。
表3-1 流量监管显示和维护
|
操作 |
命令 |
|
显示接口的流量监管配置情况和统计信息 |
display qos car interface [ interface-type interface-number ] |
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显示CAR列表 |
display qos carl [ carl-index ] [ slot slot-number ] |
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显示流量监管的相关配置信息 |
display traffic behavior user-defined [ behavior-name ] [ slot slot-number ] |
所谓拥塞，是指当前供给资源相对于正常转发处理需要资源的不足，从而导致服务质量下降的一种现象。
在复杂的Internet分组交换环境下，拥塞极为常见。以图4-1中的两种情况为例：
图4-1 流量拥塞示意图
拥塞有可能会引发一系列的负面影响：
· 拥塞增加了报文传输的延迟和抖动，可能会引起报文重传，从而导致更多的拥塞产生。
· 拥塞使网络的有效吞吐率降低，造成网络资源的利用率降低。
· 拥塞加剧会耗费大量的网络资源（特别是存储资源），不合理的资源分配甚至可能导致系统陷入资源死锁而崩溃。
在分组交换以及多用户业务并存的复杂环境下，拥塞又是不可避免的，因此必须采用适当的方法来解决拥塞。
拥塞管理的中心内容就是当拥塞发生时如何制定一个资源的调度策略，以决定报文转发的处理次序。
对于拥塞管理，一般采用队列技术，使用一个队列算法对流量进行分类，之后用某种优先级别算法将这些流量发送出去。每种队列算法都是用以解决特定的网络流量问题，并对带宽资源的分配、延迟、抖动等有着十分重要的影响。
拥塞管理的处理包括队列的创建、报文的分类、将报文送入不同的队列、队列调度等。
目前，设备支持如下几种队列：
· FIFO队列
· PQ队列
· WFQ队列
· CBQ队列
· RTP优先队列
如图4-2所示，FIFO按照时间到达的先后决定分组的转发次序，先进的先出，后进的后出，不需要进行流分类和队列调度，FIFO关心的只是队列的长度，队列的长度对延迟和丢包率的影响。用户的业务流在某个设备能够获得的资源取决于分组的到达时机及当时的负载情况。Best-Effort报文转发方式采用的就是FIFO的排队策略。
如果设备的每个端口只有一个基于FIFO的输入或输出队列，那么恶性的应用可能会占用所有的网络资源，严重影响关键业务数据的传送。所以还需要配置一些其他的队列调度机制与FIFO配合对流量进行调度和拥塞控制。
每个队列内部报文的发送次序缺省是FIFO。
图4-3 PQ队列示意图
PQ队列是针对关键业务应用设计的。关键业务有一个重要的特点，即在拥塞发生时要求优先获得服务以减小响应的延迟。PQ可以根据网络协议（比如IP、IPX）、数据流入接口、报文长度、源地址/目的地址等灵活地为数据流指定优先次序。如图4-3所示，PQ的4个队列分别为高优先队列（top）、中优先队列（middle）、正常优先队列（normal）和低优先队列（bottom）。所有报文将被分成4类，并按所属类别进入4个队列中的一个。缺省情况下，数据流进入normal队列。每个队列内部又遵循FIFO原则。
在队列调度时，PQ严格按照优先级从高到低的次序，优先发送较高优先级队列中的分组，当较高优先级队列为空时，再发送较低优先级队列中的分组。这样，将关键业务的分组放入较高优先级的队列，将非关键业务的分组放入较低优先级的队列，可以保证关键业务的分组被优先传送，非关键业务的分组在处理关键业务数据的空闲间隙被传送。
PQ的缺点是：拥塞发生时，如果较高优先级队列中长时间有分组存在，那么低优先级队列中的报文将一直得不到服务。
图4-4 WFQ队列示意图
在介绍加权公平队列前，先要理解FQ队列。FQ队列是为了公平地分享网络资源，尽可能使所有流的延迟和抖动达到最优而推出的。它照顾了各方面的利益，主要表现在：
· 不同的队列获得公平的调度机会，从总体上均衡各个流的延迟。
· 短报文和长报文获得公平的调度：如果不同队列间同时存在多个长报文和短报文等待发送，应当顾及短报文的利益，让短报文优先获得调度，从而在总体上减少各个流的报文间的抖动。
与FQ相比，WFQ在计算报文调度次序时增加了优先权方面的考虑。从统计上，WFQ使高优先权的报文获得优先调度的机会多于低优先权的报文。WFQ能够按流的“会话”信息（协议类型、源和目的TCP或UDP端口号、源和目的IP地址、ToS域中的优先级位等）自动进行流分类，并且尽可能多地提供队列，以将每个流均匀地放入不同队列中，从而在总体上均衡各个流的延迟。在出队的时候，WFQ按流的优先级来分配每个流应占有出口的带宽。优先级的数值越小，所得的带宽越少。优先级的数值越大，所得的带宽越多。
例如：接口中当前共有5个流，它们的优先级分别为0、1、2、3、4，则带宽总配额为所有（流的优先级＋1）的和，即1＋2＋3＋4＋5＝15。
每个流所占带宽比例为：（自己的优先级数＋1）/（所有（流的优先级＋1）的和）。即每个流可得的带宽分别为：1/15，2/15，3/15，4/15，5/15。
由于WFQ在拥塞发生时能均衡各个流的延迟和抖动，所以WFQ在一些特殊场合得到了有效的应用。比如在使用RSVP协议的保证型业务中，通常就是采用WFQ作为调度策略；在流量整形中，也采用WFQ调度缓存的报文。
图4-5 基于类的队列示意图
CBQ是对WFQ功能的扩展，为用户提供了定义类的支持。在网络拥塞时，CBQ根据用户定义的类规则对报文进行匹配，并使其进入相应的队列，在入队列之前必须进行拥塞避免机制和带宽限制的检查。在报文出队列时，加权公平调度每个类对应的队列中的报文。
CBQ包括以下队列：
· 紧急队列：CBQ提供一个紧急队列，紧急报文入该队列，该队列采用FIFO调度，没有带宽限制。
· SP：即严格优先级队列。SP队列是针对关键业务类型应用设计的。关键业务有一个重要的特点，即在拥塞发生时要求优先获得服务以减小响应的延迟。通过引入SP队列，CBQ可以提供不受带宽检查限制的严格优先服务。最多支持64个SP队列。
· LLQ：即EF队列。如果CBQ加权公平对待所有类的队列，实时业务报文（包括语音与视频业务，对延迟比较敏感）就可能得不到及时发送。为此引入一个EF队列，为实时业务报文提供严格优先发送服务。LLQ将严格优先队列机制与CBQ结合起来使用，用户在定义类时可以指定其享受严格优先服务，这样的类称作优先类。所有优先类的报文将进入同一个优先队列，在入队列之前需对各类报文进行带宽限制的检查。报文出队列时，将首先发送优先队列中的报文，直到发送完后才发送其他类对应的队列的报文。为了不让其他队列中的报文延迟时间过长，在使用LLQ时将会为每个优先类指定可用最大带宽，该带宽值用于拥塞发生时监管流量。如果拥塞未发生，优先类允许使用超过分配的带宽。如果拥塞发生，优先类超过分配带宽的数据包将被丢弃。最多支持64个EF队列。
· BQ：即AF队列。为AF业务提供严格、精确的带宽保证，并且保证各类AF业务之间按一定的比例关系进行队列调度。最多支持64个AF队列。
· 缺省队列：一个WFQ队列，用来支撑BE业务，使用接口剩余带宽进行发送。
系统在为报文匹配规则时，规则如下：
· 先匹配优先类，然后再匹配其他类；
· 对多个优先类，按照配置顺序逐一匹配；
· 对其他类，也是按照配置顺序逐一匹配；
· 对类中多个规则，按照配置顺序逐一匹配。
RTP优先队列是一种保证实时业务（包括语音与视频业务）服务质量的简单的队列技术。其原理就是将承载语音或视频的RTP报文送入高优先级队列，使其得到优先发送，保证时延和抖动降低为最低限度，从而保证了语音或视频这种对时延敏感业务的服务质量。
图4-6 RTP优先队列示意图
如图4-6所示，RTP优先队列将RTP报文送入一个具有较高优先级的队列。RTP报文是端口号在一定范围内为偶数的UDP报文，端口号的范围可以配置。RTP优先队列可以同其他队列（包括FIFO、PQ、CQ和WFQ）结合使用，而它的优先级是最高的。
设备上提供了以上拥塞管理技术，突破了传统IP设备的单一FIFO拥塞管理策略，提供了强大的QoS能力，使得IP设备可以满足不同业务所要求的不同服务质量的要求。为了用户更好地利用拥塞管理技术，现对各种队列技术做一比较。
表4-1 拥塞管理技术对比
|
类型 |
队列数 |
优点 |
缺点 |
|
FIFO |
1 |
· 不需要配置，易于使用 · 处理简单，延迟小 |
· 所有的报文均进入一个“先进先出”的队列，发送报文所占用的带宽、延迟时间、丢失的概率均由报文到达队列的先后顺序决定 · 对不匹配的数据源（即没有流控机制的流，如UDP报文发送）无约束力，不匹配的数据源会造成匹配的数据源（如TCP报文发送）带宽受损失 · 对时间敏感的实时应用（如VoIP）的延迟得不到保证 |
|
PQ |
4 |
可对优先级高的业务提供绝对的优先，对时间敏感的实时应用（如VoIP）的延迟可以得到保证 |
· 需配置，处理速度慢 · 如果较高优先级队列中总有报文存在，那么低优先级队列中的报文将一直得不到服务 |
|
CQ |
16 |
· 可对不同业务的报文按带宽比例分配带宽 · 当没有某些类别的报文时，能自动增加现存类别的报文可占的带宽 |
需配置，处理速度慢 |
|
WFQ |
可配置 |
· 配置容易 · 可以保护配合（交互）的数据源（如TCP报文发送）的带宽 · 可以减小抖动 · 可以减小数据量小的交互式应用的延迟 · 可以为不同优先级的流分配不同的带宽 · 当流的数目减少时，能自动增加现存流可占的带宽 |
处理速度比FIFO要慢 |
|
CBQ |
可配置 |
· 可以对数据根据灵活、多样的分类规则进行划分，分别为EF（加速转发）、AF（确保转发）、BE（尽力转发）业务提供不同的队列调度机制 · 可以为AF业务提供严格、精确的带宽保证，并且保证各类AF业务之间根据权值按一定的比例关系进行队列调度 · 可以为EF业务提供绝对优先的队列调度，确保实时数据的时延满足要求；同时通过对高优先级数据流量的限制，克服了PQ的低优先级队列可能得不到服务的弊病 · 对于尽力转发的缺省类数据，提供WFQ队列调度 |
系统开销比较大 |
|
RTP |
1 |
· 保证了实时业务优先处理 · 在入队前进行流量监管的处理，避免出现其他队列得不到处理的情况 |
适用范围较窄，一般仅适用于对时延敏感的业务（如语音和视频业务） |
如果流量突发较大，可以通过增加队列长度的方法来改善队列调度的准确率。
本特性的支持情况与设备型号有关，请以设备的实际情况为准。
|
型号 |
说明 |
|
F5010、F5020、F5020-GM、F5030、F5030-6GW、F5040、F5060、F5080、F5000-AI-20、F5000-AI-40、F5000-V30、F5000-C、F5000-S、F5000-M、F5000-A |
不支持 |
|
F1000-AI-20、F1000-AI-30、F1000-AI-50、F1000-AI-60、F1000-AI-70、F1000-AI-80、F1000-AI-90 |
不支持 |
|
F1003-L、F1005-L、F1010-L |
不支持 |
|
F1005、F1010 |
不支持 |
|
F1020、F1020-GM、F1030、F1030-GM、F1050、F1060、F1070、F1070-GM、F1070-GM-L、F1080、F1090、F1000-V70、F1000-V90 |
不支持 |
|
F1000-AK1010、F1000-AK1020、F1000-AK1030 |
不支持 |
|
F1000-AK1110、F1000-AK1120、F1000-AK1130、F1000-AK1140 |
不支持 |
|
F1000-AK1212、F1000-AK1222、F1000-AK1232、F1000-AK1312、F1000-AK1322、F1000-AK1332 |
不支持 |
|
F1000-AK1414、F1000-AK1424、F1000-AK1434、F1000-AK1514、F1000-AK1524、F1000-AK1534、F1000-AK1614 |
不支持 |
|
F1000-AK108、F1000-AK109、F1000-AK110、F1000-AK115、F1000-AK120、F1000-AK125、F1000-AK710 |
不支持 |
|
F1000-AK130、F1000-AK135、F1000-AK140、F1000-AK145、F1000-AK150、F1000-AK155、F1000-AK160、F1000-AK165、F1000-AK170、F1000-AK175、F1000-AK180、F1000-AK185、F1000-GM-AK370、F1000-GM-AK380、F1000-AK711 |
不支持 |
|
LSU3FWCEA0、LSUM1FWCEAB0、LSX1FWCEA1 |
不支持 |
|
LSXM1FWDF1、LSUM1FWDEC0、IM-NGFWX-IV、LSQM1FWDSC0、LSWM1FWD0、LSPM6FWD、LSQM2FWDSC0 |
不支持 |
|
vFW1000、vFW2000 |
支持 |
FIFO是接口缺省使用的队列调度机制，可以通过配置命令改变其队列长度。
在子接口上配置FIFO队列时，接口上需要开启接口限速功能以保证队列功能生效。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 配置先进先出队列的长度。
qos fifo queue-length queue-length
缺省情况下，FIFO队列的长度为75。
如果流量突发较大，可以通过增加队列长度的方法来改善队列调度的准确率。
可以给一个优先列表定义多条规则，然后把该组规则应用在某接口上。在进行流分类时，数据流按照配置顺序进行匹配，如果匹配上某规则，则进入相应的队列，匹配结束；如果分组不与任何规则匹配，则进入缺省队列。
配置优先队列时需要注意的是：
· 若指定的接口是Tunnel接口、子接口、三层聚合接口，则接口需要开启接口限速功能以保证队列生效，关于接口限速的详细介绍，请参见“3.3.2 配置接口限速”。
· 将一组优先列表应用到接口上。对于同一个接口，若优先队列的应用命令的重复使用，则最新的配置生效。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置优先列表。请至少选择其中一项进行配置。
¡ 配置基于协议的分类规则优先列表。
qos pql pql-index protocol { ip | ipv6 } [ queue-key key-value ] queue { bottom | middle | normal | top }
¡ 配置基于接口的分类规则优先列表。
qos pql pql-index inbound-interface interface-type interface-number queue { bottom | middle | normal | top }
¡ 配置基于本地优先级的分类规则优先列表。
qos pql pql-index local-precedence local-precedence-list queue { bottom | middle | normal | top }
(3) （可选）配置缺省队列。
qos pql pql-index default-queue { bottom | middle | normal | top }
缺省情况下，缺省队列为normal。
本配置用来指明不匹配规则的数据包的入队队列。
(4) （可选）配置队列长度。
qos pql pql-index queue { bottom | middle | normal | top } queue-length queue-length
缺省情况下，高优先队列的缺省长度值为20，中优先队列的缺省长度值为40，正常优先队列的缺省长度值为60，低优先队列的缺省长度值为80。
(5) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(6) 应用优先列表。
qos pq pql pql-index
缺省情况下，接口使用FIFO队列。
配置加权公平队列时需要注意的是：
· 若指定的接口为Tunnel接口、子接口、三层聚合接口，关于接口限速的详细介绍，请参见“3.3.2 配置接口限速”。
· 当接口没有使用WFQ策略时，使用qos wfq命令可以使接口使用WFQ策略，同时指定WFQ的参数。如果接口已经使用了WFQ策略，使用qos wfq命令可以修改WFQ的参数。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 配置加权队列。
qos wfq [ dscp | precedence ] [ queue-length max-queue-length | queue-number total-queue-number ] *
缺省情况下，接口上未配置WFQ队列。
系统预定义了一些类、流行为以及策略，具体如下。
系统预定义了一些类，并为这些类定义了通用的规则，用户定义策略时可直接使用这些类，这些类包括：
(1) 缺省类
default-class：匹配的是缺省数据流。
(2) 基于DSCP的预定义类
ef、af1、af2、af3、af4：分别匹配IP DSCP值ef、af1、af2、af3、af4
(3) 基于IP优先级的预定义类
ip-prec0，ip-prec1，…ip-prec7：分别匹配IP优先级0，1，…7
(4) 基于MPLS EXP的预定义类
mpls-exp0，mpls-exp1，…mpls-exp7：分别匹配MPLS EXP值0，1，…7
系统预定义了一些流行为，并为这些流行为定义了QoS特性：
· ef：定义了一个特性为入EF队列，占用带宽为接口可用带宽的20%
· af：定义了一个特性为入AF队列，占用带宽为接口可用带宽的20%
· be：不定义任何特性
· be-flow-based：定义了一个特性为入WFQ队列，其中WFQ默认有256条队列
系统预定义了一个策略，为该策略指定了使用的预定义类，并为这些类指定预定义的动作。该策略名为default，具有缺省的CBQ动作。
default策略的具体规则如下：
· 预定义类ef，采用预定义流行为ef
· 预定义类af1～af4，采用预定义流行为af
· default-class类，采用预定义流行为be
配置基于类的队列时需要注意的是：
· 在同一流行为下仅支持配置AF、EF、SP和WFQ队列中的一种。
· 在同一QoS策略下不同流行为中，需用同一单位配置queue af。
· 在同一QoS策略下不同流行为中，如果存在AF队列使用剩余百分比作为单位时，则EF队列可以将单位配置为绝对值或百分比。
· 在同一QoS策略下不同流行为中，如果存在AF队列使用bandwidth或百分比作为单位时，则EF需将单位配置为bandwidth或百分比。
· 在子接口上配置基于类的队列时，需在该子接口上开启接口限速功能以保证CBQ队列功能生效。
· 缺省类不能与包含EF、SP队列的流行为关联。
· 包含WFQ的流行为仅可以与缺省类关联使用。
· RTP和CBQ互斥，不能结合使用。CBQ可以通过LLQ来保证实时业务数据的转发。
配置AF队列，并配置最小可保证带宽时需要注意的是：
· 执行undo queue af命令，则已配置的queue-length和wred相关配置同时被取消。
· 在同一流行为视图下如果已配置queue-length命令，则不能再配置wred相关命令。
· 执行undo wred [ dscp | ip-precedence ]命令后，则wred相关配置同时被取消。
· QoS策略仅可以应用在接口的出方向。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 定义类。
a. 创建一个类，并进入类视图。
traffic classifier classifier-name [ operator { and | or } ]
b. 定义匹配数据包的规则。
if-match [ not ] match-criteria
缺省情况下，未定义匹配数据包的规则。
具体规则的介绍，请参见“QoS命令”中的if-match命令。
c. 退回系统视图。
quit
(3) 定义流行为。
a. 创建一个流行为，并进入流行为视图。
traffic behavior behavior-name
b. 配置AF队列，并配置最小可保证带宽。
queue af bandwidth { bandwidth | pct percentage | remaining-pct remaining-percentage }
缺省情况下，未配置类采用AF队列。
c. （可选）配置最大队列长度。
queue-length queue-length
缺省情况下，队列长度为64，单位为数据包个数。
丢弃方式为尾部丢弃方式，如果流量突发较大，可以通过增加队列长度的方法来改善队列调度的准确率。
d. 配置丢弃方式为随机丢弃方式。
wred [ dscp | ip-precedence ]
缺省情况下，未配置WRED动作。
e. 配置WRED计算平均队列长度的指数。
wred weighting-constant exponent
缺省情况下，WRED计算平均队列长度的指数为9。
f. 配置WRED各DSCP的下限、上限和丢弃概率分母。
wred dscp dscp-value low-limit low-limit high-limit high-limit [ discard-probability discard-prob ]
缺省情况下，下限缺省值为10，上限缺省值为30，丢弃概率的分母缺省值为10。
进行本配置前需已用wred dscp开启了基于DSCP的WRED丢弃方式。
g. 配置WRED各IP优先级的下限、上限和丢弃概率分母。
wred ip-precedence precedence low-limit low-limit high-limit high-limit [ discard-probability discard-prob ]
缺省情况下，下限缺省值为10，上限缺省值为30，丢弃概率的分母缺省值为10。
h. 退回系统视图。
quit
(4) 定义策略。
a. 创建策略并进入策略视图。
qos policy policy-name
b. 在策略中为类指定采用的流行为。
classifier classifier-name behavior behavior-name
缺省情况下，未指定类对应的流行为。
c. 退回系统视图。
quit
(5) 应用QoS策略。
缺省情况下，未应用QoS策略。
配置采用EF队列，并配置最大带宽时需要注意，该QoS策略仅可以应用在接口的出方向。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 定义类。
a. 创建一个类，并进入类视图。
traffic classifier classifier-name [ operator { and | or } ]
b. 定义匹配数据包的规则。
if-match [ not ] match-criteria
缺省情况下，未定义匹配数据包的规则。
具体规则的介绍，请参见“QoS命令”中的if-match命令。
c. 退回系统视图。
quit
(3) 定义流行为。
a. 创建一个流行为，并进入流行为视图。
traffic behavior behavior-name
b. 配置EF队列，并配置最大带宽。
queue ef bandwidth { bandwidth [ cbs burst ] | pct percentage [ cbs-ratio ratio] }
缺省情况下，未配置类采用EF队列。
c. （可选）配置最大队列长度。
queue-length queue-length
缺省情况下，队列长度为64。
丢弃方式为尾部丢弃方式，如果流量突发较大，可以通过增加队列长度的方法来改善队列调度的准确率。
d. 退回系统视图。
quit
(4) 定义策略。
a. 创建策略并进入策略视图。
qos policy policy-name
b. 在策略中为类指定采用的流行为。
classifier classifier-name behavior behavior-name
缺省情况下，未指定类对应的流行为。
c. 退回系统视图。
quit
(5) 应用QoS策略。
缺省情况下，未应用QoS策略。
QoS策略可以应用在接口的出方向。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 定义类。
a. 创建一个类，并进入类视图。
traffic classifier classifier-name [ operator { and | or } ]
b. 定义匹配数据包的规则。
if-match [ not ] match-criteria
缺省情况下，未定义匹配数据包的规则。
具体规则的介绍，请参见“QoS命令”中的if-match命令。
c. 退回系统视图。
quit
(3) 定义流行为。
a. 创建一个流行为，并进入流行为视图。
traffic behavior behavior-name
b. 配置SP队列。
queue sp
缺省情况下，未配置类采用SP队列。
c. 退回系统视图。
quit
(4) 定义策略。
a. 创建策略并进入策略视图。
qos policy policy-name
b. 在策略中为类指定采用的流行为。
classifier classifier-name behavior behavior-name
缺省情况下，未指定类对应的流行为。
c. 退回系统视图。
quit
(5) 应用QoS策略。
缺省情况下，未应用QoS策略。
配置WFQ队列时需要注意的是：
· 执行undo queue wfq命令，则queue-length和wred相关配置同时被取消也同时被取消。
· 在同一流行为视图下如果已配置queue-length命令，则不能再配置wred相关命令。
· 执行undo wred [ dscp | ip-precedence ]命令后，则wred相关配置同时被取消。
· QoS策略仅可以应用在接口的出方向。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 定义类。
a. 创建一个类，并进入类视图。
traffic classifier classifier-name [ operator { and | or } ]
b. 定义匹配数据包的规则。
if-match [ not ] match-criteria
缺省情况下，未定义匹配数据包的规则。
具体规则的介绍，请参见“QoS命令”中的if-match命令。
c. 退回系统视图。
quit
(3) 定义流行为。
a. 创建一个流行为，并进入流行为视图。
traffic behavior behavior-name
b. 配置采用公平队列。
queue wfq [ queue-number total-queue-number ]
缺省情况下，未配置类采用公平队列。
c. 配置最大队列长度。
queue-length queue-length
缺省情况下，队列长度为64，单位为数据包个数。
丢弃方式为尾部丢弃方式，如果流量突发较大，可以通过增加队列长度的方法来改善队列调度的准确率。
d. 配置丢弃方式为随机丢弃方式。
wred [ dscp | ip-precedence ]
缺省情况下，未配置WRED动作。
e. 配置WRED计算平均队列长度的指数。
wred weighting-constant exponent
缺省情况下，WRED计算平均队列长度的指数为9。
f. 配置WRED各DSCP的下限、上限和丢弃概率分母。
wred dscp dscp-value low-limit low-limit high-limit high-limit [ discard-probability discard-prob ]
缺省情况下，下限缺省值为10，上限缺省值为30，丢弃概率的分母缺省值为10。
g. 配置WRED各IP优先级的下限、上限和丢弃概率分母。
wred ip-precedence precedence low-limit low-limit high-limit high-limit [ discard-probability discard-prob ]
缺省情况下，下限缺省值为10，上限缺省值为30，丢弃概率的分母缺省值为10。
h. 退回系统视图。
quit
(4) 定义策略。
a. 创建策略并进入策略视图。
qos policy policy-name
b. 在策略中为类指定采用的流行为。
classifier classifier-name behavior behavior-name
缺省情况下，未指定类对应的流行为。
c. 退回系统视图。
quit
(5) 应用QoS策略。
缺省情况下，未应用QoS策略。
最大可用带宽指CBQ中报文入队列带宽检查时使用的最大接口带宽，并非指物理接口的实际带宽。
在配置子接口最大可用带宽时需要注意的是：
· 建议最大可用带宽的取值小于物理接口或逻辑链路的实际可用带宽。
在未配置各种接口的最大可用带宽的条件下，计算CBQ时实际使用的基准带宽如下：
· 对于物理接口，其取值为物理接口实际的速率；
· 对于其他虚接口（如Tunnel接口、三层聚合接口），取值为0kbps。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 配置接口最大可用带宽。
bandwidth bandwidth-value
具体情况请参见“接口管理命令参考”中的“以太网接口”。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 配置最大预留带宽占可用带宽的百分比。
qos reserved-bandwidth pct percent
缺省情况下，最大预留带宽占可用带宽的百分比为80。
通常配置的最大预留带宽不大于可用带宽的80％，建议使用缺省最大预留带宽。
配置RTP优先队列时：
· 若指定的接口为Tunnel接口、子接口、三层聚合接口，则接口需要配置接口限速以保证队列功能生效，关于接口限速的详细介绍，请参见“3.3.2 配置接口限速”。
· RTP和CBQ互斥，不能结合使用。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 配置RTP队列。
qos rtpq start-port first-rtp-port-number end-port last-rtp-port-number bandwidth bandwidth [ cbs cbs ]
缺省情况下，接口上未开启RTP队列特性。
在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示拥塞管理各种队列的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。
表4-2 拥塞管理的显示和维护
|
操作 |
命令 |
|
显示指定策略中指定类及与类关联的流行为的配置信息 |
display qos policy { system-defined | user-defined } [ policy-name [ classifier classifier-name ] ] |
|
显示接口上策略的配置信息和运行情况 |
display qos policy interface [ interface-type interface-number ] [ slot slot-number ] [ inbound | outbound ] |
|
显示优先列表的内容 |
display qos pql [ pql-index] |
|
显示接口上基于类的队列配置信息和运行情况 |
display qos queue cbq interface [ interface-type interface-number ] |
|
显示接口上先进先出队列配置信息和运行情况 |
display qos queue fifo interface [ interface-type interface-number ] |
|
显示接口上所有队列配置情况和统计信息 |
display qos queue interface [ interface-type interface-number ] |
|
显示接口优先级队列配置信息和运行情况 |
display qos queue pq interface [ interface-type interface-number ] |
|
显示接口实时传输协议队列配置信息和运行情况 |
display qos queue rtpq interface [ interface-type interface-number ] |
|
显示接口上加权公平队列的配置统计信息 |
display qos queue wfq { interface [ interface-type interface-number ] | l2vpn-pw [ peer ip-address pw-id pw-id ] } |
|
显示设备配置的流行为信息 |
display traffic behavior { system-defined | user-defined } [ behavior-name ] |
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显示设备配置的类信息 |
display traffic classifier { system-defined | user-defined } [ classifier-name ] |
拥塞避免是一种流量控制机制，它通过监视网络资源（如队列或内存缓冲区）的使用情况，在拥塞产生或有加剧的趋势时主动丢弃报文，通过调整网络的流量来避免网络过载。设备在丢弃报文时，需要与源端的流量控制动作（比如TCP流量控制）相配合，调整网络的流量到一个合理的负载状态。丢包策略和源端的流量控制相结合，可以使网络的吞吐量和利用效率最大化，并且使报文丢弃和延迟最小化。
传统的丢包策略采用尾部丢弃（Tail-Drop）的方法。当队列的长度达到最大值后，所有新到来的报文都将被丢弃。
这种丢弃策略会引发TCP全局同步现象：当队列同时丢弃多个TCP连接的报文时，将造成多个TCP连接同时进入拥塞避免和慢启动状态以降低并调整流量，而后又会在某个时间同时出现流量高峰。如此反复，使网络流量忽大忽小，网络不停震荡。
为避免TCP全局同步现象，可使用RED或WRED。
RED和WRED通过随机丢弃报文避免了TCP的全局同步现象，使得当某个TCP连接的报文被丢弃、开始减速发送的时候，其他的TCP连接仍然有较高的发送速度。这样，无论什么时候，总有TCP连接在进行较快的发送，提高了线路带宽的利用率。
在RED类算法中，为每个队列都设定上限和下限，对队列中的报文进行如下处理：
· 当队列的长度小于下限时，不丢弃报文；
· 当队列的长度超过上限时，丢弃所有到来的报文；
· 当队列的长度在上限和下限之间时，开始随机丢弃到来的报文。队列越长，丢弃概率越高，但有一个最大丢弃概率。
直接采用队列的长度和上限、下限比较并进行丢弃，将会对突发性的数据流造成不公正的待遇，不利于数据流的传输。WRED采用平均队列和设置的队列上限、下限比较来确定丢弃的概率。
队列平均长度既反映了队列的变化趋势，又对队列长度的突发变化不敏感，避免了对突发性数据流的不公正待遇。
当队列机制采用WFQ时，可以为不同优先级的报文设定计算队列平均长度时的指数、上限、下限、丢弃概率，从而对不同优先级的报文提供不同的丢弃特性。
当队列机制采用FIFO、PQ、CQ时，可以为每个队列设定计算队列平均长度时的指数、上限、下限、丢弃概率，为不同类别的报文提供不同的丢弃特性。
WRED和队列机制的关系如下图所示。
图5-1 WRED和队列机制关系示意图
当WRED和WFQ配合使用时，可以实现基于流的WRED。在进行分类的时候，不同的流有自己的队列，对于流量小的流，由于其队列长度总是比较小，所以丢弃的概率将比较小。而流量大的流将会有较大的队列长度，从而丢弃较多的报文，保护了流量较小的流的利益。
配置WRED参数方式：在接口上配置WRED的各种参数，并开启WRED。
在进行WRED配置时，需要事先确定如下参数：
· 队列上限和下限：当队列平均长度小于下限时，不丢弃报文。当队列平均长度在上限和下限之间时，设备随机丢弃报文，队列越长，丢弃概率越高。当队列平均长度超过上限时，丢弃所有到来的报文。
· 丢弃优先级：在进行报文丢弃时参考的参数，0对应绿色报文、1对应黄色报文、2对应红色报文，红色报文将被优先丢弃。
· 计算平均队列长度的指数：指数越大，计算平均队列长度时对队列的实时变化越不敏感。计算队列平均长度的公式为：平均队列长度=（以前的平均队列长度×（1-1/2n））＋（当前队列长度×（1/2n））。其中n表示指数。
· 计算丢弃概率的分母：配置接口的WRED参数时，在计算丢弃概率的公式中作为分母。取值越大，计算出的丢弃概率越小。
本特性的支持情况与设备型号有关，请以设备的实际情况为准。
|
型号 |
说明 |
|
F5010、F5020、F5020-GM、F5030、F5030-6GW、F5040、F5060、F5080、F5000-AI-20、F5000-AI-40、F5000-V30、F5000-C、F5000-S、F5000-M、F5000-A |
不支持 |
|
F1000-AI-20、F1000-AI-30、F1000-AI-50、F1000-AI-60、F1000-AI-70、F1000-AI-80、F1000-AI-90 |
不支持 |
|
F1003-L、F1005-L、F1010-L |
不支持 |
|
F1005、F1010 |
不支持 |
|
F1020、F1020-GM、F1030、F1030-GM、F1050、F1060、F1070、F1070-GM、F1070-GM-L、F1080、F1090、F1000-V70、F1000-V90 |
不支持 |
|
F1000-AK1010、F1000-AK1020、F1000-AK1030 |
不支持 |
|
F1000-AK1110、F1000-AK1120、F1000-AK1130、F1000-AK1140 |
不支持 |
|
F1000-AK1212、F1000-AK1222、F1000-AK1232、F1000-AK1312、F1000-AK1322、F1000-AK1332 |
不支持 |
|
F1000-AK1414、F1000-AK1424、F1000-AK1434、F1000-AK1514、F1000-AK1524、F1000-AK1534、F1000-AK1614 |
不支持 |
|
F1000-AK108、F1000-AK109、F1000-AK110、F1000-AK115、F1000-AK120、F1000-AK125、F1000-AK710 |
不支持 |
|
F1000-AK130、F1000-AK135、F1000-AK140、F1000-AK145、F1000-AK150、F1000-AK155、F1000-AK160、F1000-AK165、F1000-AK170、F1000-AK175、F1000-AK180、F1000-AK185、F1000-GM-AK370、F1000-GM-AK380、F1000-AK711 |
不支持 |
|
LSU3FWCEA0、LSUM1FWCEAB0、LSX1FWCEA1 |
不支持 |
|
LSXM1FWDF1、LSUM1FWDEC0、IM-NGFWX-IV、LSQM1FWDSC0、LSWM1FWD0、LSPM6FWD、LSQM2FWDSC0 |
不支持 |
|
vFW1000、vFW2000 |
支持 |
qos wred enable命令先在接口上应用WFQ队列。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 开启WRED。
qos wred [ dscp | ip-precedence ] enable
缺省情况下，队列丢弃方法为尾丢弃。
(4) （可选）配置计算平均队列长度的指数。
qos wred weighting-constant exponent
缺省情况下，WRED计算平均队列长度的指数为9。
(5) （可选）配置各优先级对应的参数。
qos wred { ip-precedence ip-precedence | dscp dscp-value } low-limit low-limit high-limit high-limit discard-probability discard-prob
缺省情况下，下限缺省值为10，上限缺省值为30，丢弃概率的分母缺省值为10。
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WRED的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。
表5-1 拥塞避免显示和维护
|
操作 |
命令 |
|
显示接口的WRED配置情况和统计信息 |
display qos wred interface [ interface-type interface-number ] |
流量过滤是指对符合流分类的流进行过滤的动作。例如，可以根据网络的实际情况禁止从某个源IP地址发送的报文通过。
设备支持基于接口和控制平面应用QoS策略配置流量过滤。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 定义类。
a. 创建一个类，并进入类视图。
traffic classifier classifier-name [ operator { and | or } ]
b. 定义匹配数据包的规则。
if-match [ not ] match-criteria
缺省情况下，未定义匹配数据包的规则。
具体规则的介绍，请参见“QoS命令”中的if-match命令。
c. 退回系统视图。
quit
(3) 定义流行为。
a. 创建一个流行为，并进入流行为视图。
traffic behavior behavior-name
b. 配置流量过滤动作。
filter { deny | permit }
缺省情况下，未配置流量过滤动作。
如果配置了filter deny命令，则在该流行为视图下配置的其他流行为（除流量统计外）都不会生效。
c. 退回系统视图。
quit
(4) 定义策略。
a. 创建策略并进入策略视图。
qos policy policy-name
b. 在策略中为类指定采用的流行为。
classifier classifier-name behavior behavior-name
缺省情况下，未指定类对应的流行为。
c. 退回系统视图。
quit
(5) 应用QoS策略。
缺省情况下，未应用QoS策略。
(6) （可选）显示流量过滤的相关配置信息。
display traffic behavior user-defined [ behavior-name ] [ slot slot-number ]
重标记是将报文的优先级或者标志位进行设置，重新定义报文的优先级等。例如，对于IP报文来说，可以利用重标记对IP报文中的IP优先级或DSCP值进行重新设置，控制IP报文的转发。
重标记动作的配置，可以通过与类关联，将原来报文的优先级或标志位重新进行标记。
设备支持基于接口和控制平面应用QoS策略配置重标记。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 定义类。
a. 创建一个类，并进入类视图。
traffic classifier classifier-name [ operator { and | or } ]
b. 定义匹配数据包的规则。
if-match [ not ] match-criteria
缺省情况下，未定义匹配数据包的规则。
具体规则的介绍，请参见“QoS命令”中的if-match命令。
c. 退回系统视图。
quit
(3) 定义流行为
a. 创建一个流行为，并进入流行为视图。
traffic behavior behavior-name
b. 重新标记报文的动作。
具体重标记动作的介绍，请查看“QoS命令”中的remark命令。
c. 退回系统视图。
quit
(4) 定义策略。
a. 创建一个策略，并进入策略视图。
qos policy policy-name
b. 在策略中为类指定采用的流行为。
classifier classifier-name behavior behavior-name
缺省情况下，未指定类对应的流行为。
c. 退回系统视图。
quit
(5) 应用QoS策略。
缺省情况下，未应用QoS策略。
(6) （可选）显示重标记的相关配置信息。
display traffic behavior user-defined [ behavior-name ] [ slot slot-number ]
表8-1 附录 A 缩略语表
|
缩略语 |
英文全名 |
中文解释 |
|
AF |
Assured Forwarding |
确保转发 |
|
BE |
Best Effort |
尽力转发 |
|
BQ |
Bandwidth Queuing |
带宽队列 |
|
CAR |
Committed Access Rate |
承诺访问速率 |
|
CBQ |
Class Based Queuing |
基于类的队列 |
|
CBS |
Committed Burst Size |
承诺突发尺寸 |
|
CBWFQ |
Class Based Weighted Fair Queuing |
基于类的加权公平队列 |
|
CE |
Customer Edge |
用户边缘设备 |
|
CIR |
Committed Information Rate |
承诺信息速率 |
|
CQ |
Custom Queuing |
定制队列 |
|
DAR |
Deeper Application Recognition |
深度应用识别 |
|
DCBX |
Data Center Bridging Exchange Protocol |
数据中心桥能力交换协议 |
|
DiffServ |
Differentiated Service |
区分服务 |
|
DoS |
Denial of Service |
拒绝服务 |
|
DSCP |
Differentiated Services Code Point |
区分服务编码点 |
|
EACL |
Enhanced ACL |
增强型ACL |
|
EBS |
Excess Burst Size |
超出突发尺寸 |
|
ECN |
Explicit Congestion Notification |
显示拥塞通知 |
|
EF |
Expedited Forwarding |
加速转发 |
|
FEC |
Forwarding Equivalance Class |
转发等价类 |
|
FIFO |
First in First out |
先入先出 |
|
FQ |
Fair Queuing |
公平队列 |
|
GMB |
Guaranteed Minimum Bandwidth |
最小带宽保证队列 |
|
GTS |
Generic Traffic Shaping |
通用流量整形 |
|
IntServ |
Integrated Service |
综合服务 |
|
ISP |
Internet Service Provider |
互联网服务提供商 |
|
LFI |
Link Fragmentation and Interleaving |
链路分片与交叉 |
|
LLQ |
Low Latency Queuing |
低时延队列 |
|
LR |
Line Rate |
限速 |
|
LSP |
Label Switched Path |
标签交换路径 |
|
MPLS |
Multiprotocol Label Switching |
多协议标签交换 |
|
P2P |
Peer-to-Peer |
对等 |
|
PE |
Provider Edge |
服务提供商网络边缘 |
|
PHB |
Per-hop Behavior |
单中继段行为 |
|
PIR |
Peak Information Rate |
峰值信息速率 |
|
PQ |
Priority Queuing |
优先队列 |
|
PW |
Pseudowire |
伪线 |
|
QoS |
Quality of Service |
服务质量 |
|
QPPB |
QoS Policy Propagation Through the Border Gateway Protocol |
通过BGP传播QoS策略 |
|
RED |
Random Early Detection |
随机早期检测 |
|
RSVP |
Resource Reservation Protocol |
资源预留协议 |
|
RTP |
Real-time Transport Protocol |
实时传输协议 |
|
SLA |
Service Level Agreement |
服务水平协议 |
|
SP |
Strict Priority |
严格优先级队列 |
|
TE |
Traffic Engineering |
流量工程 |
|
ToS |
Type of Service |
服务类型 |
|
TP |
Traffic Policing |
流量监管 |
|
TS |
Traffic Shaping |
流量整形 |
|
VoIP |
Voice over IP |
在IP网络上传送语音 |
|
VPN |
Virtual Private Network |
虚拟专用网络 |
|
VSI |
Virtual Station Interface |
虚拟服务器接口 |
|
WFQ |
Weighted Fair Queuing |
加权公平队列 |
|
WRED |
Weighted Random Early Detection |
加权随机早期检测 |
|
WRR |
Weighted Round Robin |
加权轮询队列 |
图8-1 ToS和DS域
如图8-1所示，IP报文头的ToS字段有8个bit，其中前3个bit表示的就是IP优先级，取值范围为0～7。RFC 2474中，重新定义了IP报文头部的ToS域，称之为DS（Differentiated Services，差分服务）域，其中DSCP优先级用该域的前6位（0～5位）表示，取值范围为0～63，后2位（6、7位）是保留位。
表8-2 IP优先级说明
|
IP优先级（十进制） |
IP优先级（二进制） |
关键字 |
|
0 |
000 |
routine |
|
1 |
001 |
priority |
|
2 |
010 |
immediate |
|
3 |
011 |
flash |
|
4 |
100 |
flash-override |
|
5 |
101 |
critical |
|
6 |
110 |
internet |
|
7 |
111 |
network |
表8-3 DSCP优先级说明
|
DSCP优先级（十进制） |
DSCP优先级（二进制） |
关键字 |
|
46 |
101110 |
ef |
|
10 |
001010 |
af11 |
|
12 |
001100 |
af12 |
|
14 |
001110 |
af13 |
|
18 |
010010 |
af21 |
|
20 |
010100 |
af22 |
|
22 |
010110 |
af23 |
|
26 |
011010 |
af31 |
|
28 |
011100 |
af32 |
|
30 |
011110 |
af33 |
|
34 |
100010 |
af41 |
|
36 |
100100 |
af42 |
|
38 |
100110 |
af43 |
|
8 |
001000 |
cs1 |
|
16 |
010000 |
cs2 |
|
24 |
011000 |
cs3 |
|
32 |
100000 |
cs4 |
|
40 |
101000 |
cs5 |
|
48 |
110000 |
cs6 |
|
56 |
111000 |
cs7 |
|
0 |
000000 |
be（default） |
802.1p优先级位于二层报文头部，适用于不需要分析三层报头，而需要在二层环境下保证QoS的场合。
图8-2 带有802.1Q标签头的以太网帧
如图8-2所示，4个字节的802.1Q标签头包含了2个字节的TPID（Tag Protocol Identifier，标签协议标识符）和2个字节的TCI（Tag Control Information，标签控制信息），TPID取值为0x8100，图8-3显示了802.1Q标签头的详细内容，Priority字段就是802.1p优先级。之所以称此优先级为802.1p优先级，是因为有关这些优先级的应用是在802.1p规范中被详细定义的。
图8-3 802.1Q标签头
表8-4 802.1p优先级说明
|
802.1p优先级（十进制） |
802.1p优先级（二进制） |
关键字 |
|
0 |
000 |
best-effort |
|
1 |
001 |
background |
|
2 |
010 |
spare |
|
3 |
011 |
excellent-effort |
|
4 |
100 |
controlled-load |
|
5 |
101 |
video |
|
6 |
110 |
voice |
|
7 |
111 |
network-management |
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