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什么是QoS?主要的QoS技术有哪些?

作者:课课家教育     来源: http://www.kokojia.com点击数:6711发布时间: 2019-02-25 09:12:56

标签: QoSIntServDiffServ资源预留协议

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  不知道对于QoS大家是如何理解的呢?小编所理解到的为:这是服务性能的总效果,这个效果可以为一个用户决定对服务的满意程度。使用QoS技术可以解决网络延迟以及阻塞等问题。接下来我们就来详细说说QoS吧。

  QoS(Qualit of Service)也就是服务质量:是保证业务数据在互联网中传输的质量和可靠性的度量。也可以理解为在有限的网络环境(带宽)中为特定的业务数据流提供优质、可靠的服务。

  分类:将数据分为不同的类别,称为分类(classification),分类并不修改原来的数据包。

  标记:将数据设置为不同的优先级称为标记(marking),而标记会修改原来的数据包。

  管制:丢弃超出带宽,称为管制(Policing)。

  整形:将超出的带宽缓存在内存中,等到下一秒再传递,这种行为称为整形(Shaping)。

  拥塞管理:当网络发生拥塞后,数据还是要被传递的,正因为接收到的数据远多于自身的传输能力,所以数据被传输时就出现了先后顺序,而依照什么样的方式来传数据,就需要队列的指导,QOS中的队列定义了数据包被传输的先后顺序。

  拥塞避免:当网络发生拥塞后,超出的流量将采取其它方式处理,如果处理方式为管制,那么数据包就会被丢弃,通常情况下,网络设备默认丢弃后到的数据包而传输先到的数据包,这样的丢弃方式称为尾丢弃,但也可以让网络设备在发生拥塞时,先丢低优先级的数据包而传输高优先级的数据包。

  主要的QoS技术

  当前主要的QoS技术有集成服务/资源预留协议、区分业务、多协议标记交换、流量工程、QoS路由等。下面我们分析一下集成服务以及区分服务这两个QoS技术。

  1.集成服务(IntServ)

  IntServ的基本思想是一个应用要想获得某种服务质量。必须在向网络传送流量之前请求网络为其预留所需资源。因此在某种意义上来讲,IntServ实际上是提供了一种类似于电路级的服务质量。

  在结构层次上,IntServ服务模型主要有4部分构成,分别为:资源预留协议RSVP、接纳控制、分类器以及调度器。资源预留协议是IntServ的信令协议,负责逐点地建立或者拆除每个流的资源状态,也就是建立或拆除数据传输路径;接纳控制用来决定是否同意对某一资源的请求,其根据是链路和网络节点的资源使用情况以及QoS球球的具体要求;分类器是用来将进入路由器的分组进行分类,并根据分类的结果将不同类别的分组分别放入不同类别的队列;调度器根据不同的策略对各个队列中的数据包进行调度转发。

  IntServ的优点有以下几个:

  (1)提供绝对保证的QoS,因为RSVP在从源端到目地端的每个路由器上运行,能监视每个数据流,以防资源浪费。

  (2)在源端与目的地之间,RSVP可以用现有的路由协议决定数据流的通路,RSVP使用IP包承载,通过周期性重传路径和RESV消息,能够对网络拓扑的变化做出反应。

  (3)可支持多播流,RSVP协议能让路径消息识别多播流的所有端点,并将路径消息发送给它们,还能把来自每个接收端的RESV消息合并到一个网络请求点上,让一个多播流能在分开的连接上发送。

  2.区分服务(DiffServ)

  DiffServ模型的基本思想是根据预先确定的规则对数据流进行分类,将具有相同QoS需求的不同业务的数据流聚集成一个数据流集合进行统一处理,以便将多种应用数据流综合为有限的几种数据流等级,不同的数据流集合获得不同的优先级处理。DiffServ是为克服IntServ模型的扩展性问题,从IntServ模型发展而来的一种相对简单、较粗糙的提供区别服务等级(Class of Service,CoS)的模型。

  DiffServ的优点有以下几个:

  1.DiffServ最主要的优势是弱化了对信令的依赖,中间节点只需依据一定的分组标志应用在各种PHB即可,无须像IntServ在每个路由器上为每个业务流保留“软状态”,避免了大量的资源预留信息

  2.DiffServ不要求实现端到端的QoS保证,只要求在域内QoS的一致性,而在DS域之间进行一定的映射来保证不同类别业务的QoS。

  3.DiffServ将QoS的一致性范围缩小到每个区域之中,从而降低了这种模型实现的复杂性。

  4.DiffServ模型的绝大部分分类和整形操作只在DS域的边缘路由器上执行,大大简化了在DS域内核心路由器对传输IP包的操作。而IntServ模型需要在传输的整个路由中对每个IP包都进行相应的分类和整形操作。

  并不是所有的QOS技术都适合所有网络,边缘路由器和核心路由器操作是不一样的。

  边缘路由器执行:数据包分类和标记

  核心路由器执行:拥塞管理,拥塞避免

  在网络环境中,如何对数据进行分类和标记呢,而且数据又分为二层的数据帧和三层的数据报,在二层数据帧中使用COS字段分类和标记数据,在三层数据报中使用TOS字段来分类和标记数据。

  QOS技术不能在原始的以太网帧上标记数据,但可以使用ISL或802.1Q数据中的COS字段标记。下图为COS字段。

      ISL:

什么是QoS?主要的QoS技术有哪些?_QoS_IntServ_DiffServ_资源预留协议_课课家 

  802.1Q:

802.1Q 

      DSCP和TOS的对比图

DSCP和TOS的对比图 

      mpls:

mpls 

      ipv6:

ipv6 

  使用业务流类型中的6位标记QOS。

  以上就是本文的所有内容了,希望通过本文的阅读学习,大家能够对QoS的了解更深一些,学习相应的内容也会有一定的基础。如果大家有什么疑问或者意见的话,可以在本文的评论去给小编留言哦。

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