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以太网服务质量(Qos)技术的简介

2013年08月05日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1631字 ⁄ 字号 评论关闭

       Qos(Quality of Service),按照字面意思直译过来就是服务质量。如果按照功能来解释,也可以叫带宽控制,流量控制。Qos技术的目的是有效的利用有限的带宽,改变传统的”尽力而为”的服务原则,实现网络带宽的按需分配。 从技术上分,常见的Qos策略分为Tos, IntServ, DiffServ, Traffic Shaper四种。

         1, Tos (Type of  Service)

         服务类型(Tos)是通过修改ToS字段来实现QoS,ToS字段由8个二进制位组成,在IPv4数据包头中是第9位到第16位。ToS中第0、1、2位可以被用来指示数据包的相对优先级,优先级范围从0到7。第3位指示普通的延迟或者低延迟;第4位指示普通吞吐率或高吞吐率;第5位指示普通可靠性或高可靠性;RFC文档中提出一个数据包至多可以使用这三个选项中的两个选项。第6、7位保留。
   
         没有官方的文档说明如何利用这些信息,然而网络总是会优先丢弃低优先级的数据包来保障高优先级的数据包正常传输,所以我们可以给各种服务设定不同的优先级来保证网络服务的可靠性,但是优先级是有限的,位于同一优先级的服务就无法区分了。但是,Cisco公司的网络设备并不能利用第3、4、5位的信息,RFC 文档1349在10多年前也已将第3位到第6位重新定义为另外5个参数选项,只能选择其中一项且任一项参数都对QoS没有帮助,另外IPv6协议中更是将ToS字段移除。因此ToS的方法现在已经用得很少。

        2,IntServ
 
        综合服务(IntServ)通过保证一定的带宽来提供端到端的QoS,要求网络中的每个路由器都支持IntServ。IntServ提供两种级别的QoS:可靠服务和受控负载。可靠服务保证进程享有充分的可利用带宽,队列中数据包没有额外的延迟。受控负载有些类似于轻负载网络上的传统IP通信业务,总是尽可能地传输每一个数据包,但是没有可靠的保证。IntServ的问题之一在于整个网络都需要保留相关QoS信息,这加重了路由器的负担,而且网络中每个节点都必须支持IntServ。IntServ适用于较小规模的网络。

       3,  diffServ

       区分服务(DiffServ)解决了IntServ和ToS存在的一些问题。DiffServ的尺度性更好,可以跨网络工作。网络中形成的DiffServ路由器的集合,称之为DiffServ云。通信业务在进入DiffServ云之前进行分类。DiffServ的最大优点是DiffServ采取边界操作,一旦通信业务进入DiffServ云,DiffServ内部的路由器不需要维护QoS状态信息,这可使路由器专注于其路由功能。然而DiffServ提供的QoS可预测性并不是很好,DiffServ云内部的路由器可能更改了ToS字段从而造成错误的处理。在大型局域网或广域网中使用DiffServ的效果还是不错的。

      4, traffic shaper

       流量整形(traffic shaper) 也许是最有效的QoS实现方法,业务流量整形产品家族包括Allot Communications、Lightspeed System、Packeteer and Sitara Networks等公司的产品。这些设备的操作具有独立性,安装这些设备后,网络的其余部分不需要变更。业务流量整形传统上位于网络边缘,尽管可以使用它们对内部局域网流量进行整形。而且业务流量整形工作于第七层,可以解决前面提到的多种服务共用同一端口的问题。业务流量整形可以进行基于业务分类(比如按协议、子网进行分类)的流量整形,可以设定最小最大带宽,在带宽条件允许的时候,还允许突发传输。Traffic shaper的工作原理可分为基于队列的算法和基于TCP滑动窗口策略两类。

         

            
        

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