QOS
影响/衡量网络质量的几个因素？
最大带宽：端到端的通信中，报文所经过链路的最小带宽为端到端的最大带宽
时延：传输时延、串行化时延，处理时延，队列时延
传输时延：取决于传输介质，介质有双绞线，铜缆，光纤，无线电。更换成本高
串行化时延：取决于接口类型，更换高带宽的接口或接口类型
处理时延：取决于设备性能和对报文所做的处理行为 加解密/压缩/解压/NAT
以上3个时延，一般需要使用财力来解决。
队列时延：队列的繁忙程度/以及队列的调度机制。
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抖动：端到端通信，报文出发到达目的地所需要的时间不一致。带宽/时延问题，抖动就能改善。
丢包率：线路质量问题/电磁干扰/电信号冲突/队列缓存不足/CPU过载/设备质量问题/QOS丢包机制（red，wred，shaping整形，police监管）
一般拥塞是丢包的主要原因，一般拥塞就意味着带宽不足导致。解决带宽/时延，丢包率能改善。
QOS服务模型
1、尽力而为 设备默认的服务类型
2、综合服务（集成服务）：通过RSVP（资源预留协议）协议 基于流做QOS服务保证。
①提供端到端的服务保证，沿途路由器会为定义好的流预留网络资源
②设备需要维护RSVP协议，维护流信息，设备资源开销大
③基于流的QOS保证，颗粒度太细，很难大面积部署
④业务类型能力差
流的定义：SIP+DIP+TCP/UDP+SPORT+DPORT
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3、差分服务模式：无信令开销
① 可以根据管理员进行业务分类，基于类做区分服务。
② 设备无需运行信令协议，设备开销小
③ 本质是静态方式，需要端到端路径上所有设备都要进行相关配置。
对网络管理人员要求高
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GTS的类型（需要去看）
4、 差分服务的技术
① 分类：差分服务就是提供有区别的服务，所以分类是实现差分服务的前提。
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@简单流分类：根据报文的标记来分类，缺点：报文分类依据比较单一，无法精确区分业务流量。因为不同业务可能拥有相同的标记，而我们希望给这些相同标记的不同业务要提供区分服务时，就无法很好的支持。
简单流分类适合在DS域内部实施，方便QOS策略的部署，在DS域内提供统一的
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QOS策略。
3层标记：IPP,DSCP, 由于是在IP协议的报文字段，报文转发时可以端到端携带，不容易丢失
2层标记：802.1P,EXP 由于802.1p在以太网由802.1Q中携带，容易丢失，EXP在Lable中携带，容易丢失。
@复杂流分类:
根据报文的2层字段或者3层字段或者传输层字段的灵活组合进行分类，精细度更高。
提供区分服务能力更强，缺点：配置比较繁琐。
复杂流分类适合在DS域的边缘实施，并结合标记技术，对业务进行统筹管理。
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DSCP关键字表达式（总共21个关键字BE(CS0)+7个CS+12个AF+1个EF）
CS 类别服务，用于实现和IPP（IP 优先级）做兼容 CS0-CS7---IPP 0 – 7
000 XXX --IPP 0
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001 XXX --IP 1
EF 快速转发，一般用于提供低延时，低抖动的业务。同时带宽需要被监管，常用于标识语音流量。
AF 确保转发，一般用于提供带宽保证服务的业务。
AF1 AF11 AF12 AF13
AF2 AF21 AF22 AF23
AF3 AF31 AF32 AF33
AF4 AF41 AF42 AF43
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AF转十进制方式：
AFxy=8x+2y
比如AF22=8*2+2*2=20
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CS6和CS7及对应的6和7一般是协议使用，比如telnet，ospf，rip，
BE 尽力而为，不做任何服务保证 CS0
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②标记
@DS边界（信任边界）执行复杂流分类，实现业务区分，如果DS域内的设备都要实施复杂流分类，DS模型部署会比较繁琐复杂。那么在边界对业务分类后，给每类业务流量打上标记信息，那么DS域内的设备就只需要根据标记实施简单分类，方便DS内统一的QOS策略的实施。
信任边界：DS域边缘设备构成，就是将进入DS域的流量进行业务分类和根据业务规划进行标记，DS域内的设备根据标记
DS域内的标记方式要统一，比如都使用DSCP方式。
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使用traffic classifier、traffic behavior、traffic policy方式配置的QOS，称为基于MQC（模块化的QOS）的命令行模式。
优势：可读性强，可移植性强，可编辑能力强。
④ 拥塞管理：队列技术，每个出接口都拥有4或8个队列（根据设备型号决定），以队列索引号进行标识，队列索引号分别为0-7。设备根据本地优先级和队列之间的映射关系，自动将分类后的报文流送入各队列，然后按照各种队列调度机制进行调度。
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什么是队列呢？
分为软件队列和硬件队列，通常只有硬件队列满了即发生拥塞，这时软件队列就开始工作了。
硬件队列系统总是使用FIFO队列，软件队列系统能够选择和配置，依赖于设备的型号和版本。
软件队列的3个组成要素：
1、 分类机制 决定报文进入哪个队列
2、 插入机制 尾丢弃/WRED
3、 调度机制
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设备如何识别发生了拥塞？
当出口报文缓存队列满了，即认为产生拥塞了。
CBQ目前使用最多的。
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为何要使用优先级映射呢？比如上图，如果不做优先级转化，那么进来的是exp标记的，出去的是dscp，那么怎么来保证进来的exp是5出去的也是五呢？
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如上图所示：交换机SW1使用单臂路由连接AR2和AR1,在AR2使用ping或者telnetAR3的loop0地址时，在AR1上的G0/0/1口上默认收到的外层标记为帧头中的802.1p并且默认值都是0（虽然数据帧中还有报头中的ip优先级标记，但是默认首先查看的是帧头中的802.1p）。
当ping或者telnet从AR1出去时，帧头中将不携带802.1p字段（因为802.1p携带在vlan或trunk的tag中），而是使用的是ip优先级/dscp，因此需要将802.1p转换为dscp或ip优先级。
可以使用两种方式进行转换：
1、使用trust命令，在AR1的G0/0/1接口上使用trust dscp ovrewide，然后再使用qos map 802.1p-dscp命令，将进来的802.1p优先级修改为dscp优先级。
2、使用MQC的方式，先定义好流分类、流行为、流策略，然后在接口上引用，可以做到更精细的修改，（trust方式只能将802.1p中的0全部修改为dscp中的一个值，无法做到ping和telnet的区分）
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注意：接口上只能使用以上两种方式中的一种，不能同时使用，有冲突。
注意trust后面的三种信任模式的意思是，在此接口上必须受到的包中携带这种模式，比如上图中我们想将802.1p修改为dscp，那么就需要使用trust 802.1p overwide。
Display qos que interface XX查看队列。
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如果不配置dscp-lp映射，那么报文将进入到默认映射队列6中，不会修改为22对应的队列2中。
队列调度方式：
1、FIFO（first in first out）默认队列调度方式，硬件队列和软件队列默认都是FIFO
优点：实现机制简单且处理速度快。
缺点：不能有差别地对待优先级不同的报文。
2、PQ调度
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PQ提供快速转发服务，适合实时型的业务，比如语音，视频，直播等。
缺点：如果高优先级队列业务把带宽用完，那么低优先级队列可能没有带宽可以使用。
PQ做不到带宽保证服务。什么是带宽保证？就是量化
3、WRR，加权轮询队列
循环调度RR（round robin）每个队列都能得到带宽，不会“饿死”带来延时和抖动。在带宽分配上没有体现出区分服务的特点。也做不到带宽保证服务。
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WRR是基于报的调度方式，无法做到精细化调度。如上图所示，有1-4共4个队列，比如队列1要调度5000byte的包，而前3个包加起来是4499byte，那么他会把第4个包也会调度。这样带宽就超的多了。
4、DRR（deficit round robin）赤字轮询队列。
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PQ，WRR，DRR 根据报文的优先级分类，进入相应的队列。
5、WFQ加权的公平队列
WFQ分类机制：一是基于流的分类（SIP+DIP+SPORT+DPORT+TCP/UDP+TOS）进行哈希计算，hash值就是队列号，并将报文放入到该队列。
WFQ的调度方式如上图所示：首先
队列 优先级 分子计算方式 带宽计算方式（分母=分子之和）
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1 3 3+1=4 4/23
2 4 4+1=5 5/23
3 3 3+1=4 4/23
4 5 5+1=6 6/23
5 0 0+1=1 1/23
6 2 2+1=3 3/23
那么为何分子要加1呢？这是因为避免分子=0时分不到带宽（0/23=0）
那么什么样的报文进什么队列呢？其实队列号是和本地优先级相对应的，所以，我们需要在设备上查看qos map的映射关系，比如进来的是dscp的那么就查看dscp-ip的映射关系。
注意这些是PQ,WRR,DRR,WFQ基于优先级方式的进入队列的方式。
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以下拓扑实验为基于优先级的队列调度方式，具体配置分析如下：
意思就是比如PC1去往AR2的ping包，首先ping包的802.1p值是0，802.1p值为0时对应的LP优先级手工改成了7，所以ping包会进入7号队列，（而不是根据dscp值46对应的LP优先级5而进入5号队列）。然后AR1在将报文发出时，会把报文的dscp值（默认0）修改为46发送出去。
可以使用 reset qos queue statistics interface g0/0/1清空接口上的统计。
前面一种是简单流分类，将ping包统一改为了DSCP 46。
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第二种方法是使用复杂流分类，将1.1.1.1访问3.3.3.3的ping包改为dscp 10，将2.2.2.2访问3.3.3.3的ping包改为dscp 40
那么现在有个疑问，那就是使用方式一已经将ping包改为了dscp 46，那么继续又使用了复杂流分类，将ping包分别改为了af11和cs5，那么哪种方式优先呢？答：第二种方式直接配置到接口的MQC优先。
我们在AR1上完成标记后，可以在AR2上进行队列设置、队列调度方式以及WRED。
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⑤ 拥塞避免：red，wred
拥塞避免是一种拥塞预防的方式，就是尽量避免拥塞。
拥塞管理是已经发生拥塞了，然后怎么去调度。
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5、监管/整形
流量监管和整形主要用来进行限速的。
SLA 客户希望有10M广域网带宽，但是线路带宽达到了1000M。
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Bc的计算公式（思科）：
注意这里的000为K。
监管配置的两种方式：
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华为路由器上流量整形的配置方法：
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