QOS不错的解析.docx
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QOS不错的解析
QOS详解
QOS（QualityOfServer）（在拥塞时才用）
哪些问题会影响网络的数据传输
1、有限的带宽
2、延迟
3、抖动
4、丢包
解决可用带宽的方法：
1、升级带宽，增加链路带宽
2、让优先级高的流量先过
3、压缩二层的帧
4、压缩IP包的头部
延迟的分类：
1、处理延迟--网络设备将数据帧从入接口取出，将其放到接收队列，再放到出接口输出队列所需的时间
2、排队延迟--数据包在接口的输出队列中等待的时间
3、串行化延迟--将封装在数据帧中比特放到物理介质上的时间
4、传播延迟--通过物理介质传输数据帧中的比特所需的时间
注意：
只有排队延迟可以通过使用QOS来进行控制
QOS服务模型：
1、尽力而为的服务--没有应用QOS，网络的默认行为
2、集成服务--所有的中间系统和资源都显式的为流提供预定的服务，这种服务需要预留网络资源，确保网络能够满足通信流的特定服务要求。
3、区分服务--将根据服务要求将通信流分类，然后将它们加入到效率不同的队列中，使一些通信流优先于其他类别的通信流得到处理。
IntServ
集成服务是通过使用RSVP（ResourceReservationProtocol资源预留协议）实现的，在两个端点中间网络设备上都要启用RSVP。
工作原理--数据流在发送之前，起始节点会向网络请求特定类型的服务，并将其流量配置文件告诉网络中的每个中间节点，请求网络提供一种能够满足其带宽和延迟要求的服务。
在从网络得到确认后，应用才开始发送数据。
资源预留的过程分为5步：
1、数据发送方发送rsvppath控制消息，这种消息描述了将要被发送的数据的信息。
2、每个rsvp路由器收到path消息后，保存上一跳的IP地址，并继续向下发送。
3、接收站接收到rsvppath消息后，使用rsvpresv消息向上一跳路由器请求rsvp资源预留。
rsvpresv消息从接收方到发送方所经过的路径与rsvppath消息到来时完全相同。
4、rsvp路由器确定是否可以满足这些rsvp请求，如果不能，则拒绝。
如果可以，则预留出资源，并继续向上一跳发送出rsvp请求。
5、发送方收到rsvp请求，说明预留已经就绪，可以开始发送数据了。
路由器对数据包的处理过程：
1、准入控制
2、分类
3、策略
4、排队
5、调度
资源预留方式可分为两类：
1、独占式--适合于多个数据源同时发送的应用程序，针对每个发送方预留资源，且发送方是很清楚的。
2、共享式--适合于多个数据源不太可能同时发送的应用程序。
又可分为两种：
①共享显式（shardexplicitSE）--为多个明确的源预留资源
②通配符过滤器（wildcardfilterWF）--为所有源预留资源
需要一个PDP（policyDecisionPoint策略决策点）来集中完成网络对RSVP请求的许可控制。
缺点：
不具有可扩展性，并且需要网络设备不断的发送信号，本身占用带宽。
配置：
R1（config）#interfacee0
R1（config-if）#iprsvpbandwidth 起用rsvp，默认使用75%的带宽做rsvp
R1（config-if）#iprsvpbandwidth500 设定只使用500K的带宽
R1（config）#interfaceS0
R1（config-if）#iprsvpbandwidth
R1（config）#iprsvpsender20.1.1.510.1.1.4udp1040010.1.1.4e03232
目标IP 源IP 目标端口源端口 预留带宽
R2（config）#interfaceS0
R2（config-if）#iprsvpbandwidth
R2（config）#interfaceS1
R2（config-if）#iprsvpbandwidth
R3（config）#interfaceS0
R3（config-if）#iprsvpbandwidth
R3（config）#interfaceS1
R3（config-if）#iprsvpbandwidth
R3（config）#iprsvpreservation20.1.1.510.1.1.4 udp1040020.1.1.5e0ffload3232
独占式预留
showiprsvpinterface
showiprsvpinstalled
showiprsvpsender
每30S发一次dump-messages
===========================================================================
DiffServ
区分服务--能够提供满足不同QOS需求的多种服务等级。
不需要显示的通知网络设备。
路由器对数据包的处理是逐跳行为
缺点：
没有绝对的服务保证，机制复杂。
语音进程的端口号：
16384-32767之间的偶数 奇数的是控制端口，偶数的是数据端口
·确定数据流的优先顺序。
对延迟敏感的流量赋予高的优先级。
如果WAN链路不发生拥塞，没有必要划分数据流的优先顺序。
如果WAN链路经常发生拥塞，划分数据流的优先顺序可能解决不了问题，更合适的解决方案是增加带宽。
·制定排队策略：
1.为所有用户提供合适的服务级别
2.节省昂贵的WAN费用
·RTP（Real-TimeProtocol）：
实时传输协议
RTP传输多媒体应用的数据流，包括IP语音和视频（对延迟比较敏感的）
·MQC（ModularQoSCLI（commandlineinterface））:
MQC--模块化的QOS命令行
为我们配置QOS提供了一个统一的格式标准
区分服务可分为以下四大部分：
-----------------------------------------------------------------------------------------
分类和标记 限速（shaping&policy） 拥塞避免 Queuing
ACL GTS CAR RED FIFO
PBR FRTS CBpolicing WRED PQ
NBAR CBshaping FB-WRED CQ
CBMARKING CB-WRED WFQ
LLQ
CBWFQ
WRRQ
------------------------------------------------------------------------------------------
分类和标识的方法:
分类就是以预定的参数来区分帧或数据包，最常见的是按流量的类型来分类。
标记就是对区分出来的数据包打上相应的优先级
一、二层标记方法
COS--二层的服务类别
7 保留
6 保留
5 语音流量
4 视频会议
3 呼叫信令
2 高优先级数据
1 中优先级数据
0 尽力而为的传输
二、三层标记方法
IP优先级--共8个分类，从0-7，0级最低，7级最高
DSCP--区分服务代码点
使用ToS字段的前6个bit，共64个不同的优先级
PHB--逐跳行为，取出13个DSCP值进行了标准化
AF--保证转发，定义了四种不同的类别，每种类别又定义了三种不同的丢弃概率
EF--快速转发
PBR:
做了分类和设置优先级的工作。
注意：
只能设置IP优先级，不能支持DSCP
例一：
1、对VOIP流量设定IP优先级为5
2、对于5.5.5.0网段过来的，访问2.2.2.0的流量设定IP优先级为2
3、对于6.6.6.0网段过来的，访问2.2.2.0的流量设定IP优先级为1
第一步：
定义ACL
R1（config）#access-list100permitudpanyanyrange1638432767
R1（config）#access-list101permitip5.5.5.00.0.0.2552.2.2.00.0.0.255
R1（config）#access-list102permitip6.6.6.00.0.0.2552.2.2.00.0.0.255
第二步：
定义route-map并打标记
R1（config）#route-mapPBR10
R1（config-route-map）#matchipaddress100
R1（config-route-map）#setipprecedence5
R1（config）#route-mapPBR20
R1（config-route-map）#matchipaddress101
R1（config-route-map）#setipprecedence2
R1（config）#route-mapPBR30
R1（config-route-map）#matchipaddress102
R1（config-route-map）#setipprecedence1
第三步：
调用
R1（config）#interfaces0
R1（config-if）#ippolicyroute-mapPBR
CBMARKING
例二：
1、对VOIP流量，给予IP优先级5
2、对于telnet流量，给予IP优先级4
3、对于来自172.16.1.0的流量，给予IP优先级2
步骤：
1、定义ACL
R1（config）#access-list100permitudpanyanyrange1638432767
R1（config）#access-list101permittcpanyanyeq23
R1（config）#access-list102permitip172.16.1.00.0.0.255any
2、定义类别映射表
R1（config）#class-map[match-any|match-all]VOIP
R1（config-cmap）#matchaccess-group100
R1（config）#class-map[match-any|match-all]TELNET
R1（config-cmap）#matchaccess-group101
R1（config）#class-map[match-any|match-all]NETWORK
R1（config-cmap）#matchaccess-group102
3、定义策略映射表
R1（config）#policy-mapXWX
R1（config-pmap）#classVOIP
R1（config-pmap-c）#setipprecedence5
R1（config-pmap）#classTELNET
R1（config-pmap-c）#setipprecedence4
R1（config-pmap）#classNETWORK
R1（config-pmap-c）#setipprecedence2
4、调用
R1（config）#ints0
R1（config-if）#service-policyinputXWX
#showpolicy-map
#showclass-map
#showpolicy-mapinterface
class-map默认是match-all
例三：
对于来自s1接口的流量，给予IP优先级1
R1（config）#class-map[match-any|match-all]INTER
R1（config-cmap）#matchinput-interfaces1 还可以匹配入站接口
R1（config）#policy-mapXWX
R1（config-pmap）#classINTER
R1（config-pmap-c）#setipprecedence1
调用在出口
R1（config）#ints0
R1（config-if）#service-policyinputXWX
NBAR（Network-BasedApplicationRecongnition基于网络的应用识别）
基于ACL的分类使用数据包的第3层和4层信息来对数据包进行分类。
NBAR可以根据第7层信息来对数据帧进行分类。
在定义class-map时使用matchprotocol命令时，就是使用了NBAR
例一：
在路由器入口，对于telnet流量，给予优先级3
配置NBAR：
1、开启cef
R1（config）#ipcef
2、定义类别映射表
R1（config）#class-map[match-any|match-all]TELNET
R1（config-cmap）#matchprotocoltelnet 区别就在这里
3、定义策略映射表
R1（config）#policy-mapXWX
R1（config-pmap）#classTELNET
R1（config-pmap-c）#setipprecedence3
4、调用
R1（config）#ints0
R1（config-if）#ipnbarprotocol-discovery
R1（config-if）#service-policyinputXWX
注意事项:
使用NBAR，必须先启用CEF特性
config）#ipcef
使用NBAR，接口模式下必须打开（match字段中有protocol时就表示使用了NBAR）
ipnbarprotocol-discovery 必须在接口下开启这一命令
R1（config）#ipnbarport-maphttptcp808080 指定http协议对应的端口，不仅仅是默认的，还可以扩展
例二、禁止访问新浪、禁止下载JPG图片
class-mapmatch-anyDROP
matchprotocolhttphost 过滤本网站的流量
matchprotocolhttpurl*.jpg|*.gif 还可以抓网页上的图片
R1（config）#policy-mapXWX
R1（config-pmap）#classDROP
R1（config-pmap-c）#drop
R1（config）#ints0
R1（config-if）#service-policyinputXWX
PDLM（packetdescriptionlanguagemodule）
包描述语言模块，一种扩展的技术，可以让路由器直接对某种应用程序流量或新的协议流量进行识别，而不需要更换IOS或重启路由器。
PDLM模块由cisco的工程师开发，需要先下载进flash中，再进行加载。
例三：
在网络中过滤掉BT流量
R1（config）#ipnbarpdlmbt.pdlm-------灌入抓BT的PDLM。
装入之后就可以在classmap中调用了
R1（config）#class-mapmatch-anyDROP
R1（config-cmap）#matchprotocolpdlmbt
R1（config）#policy-mapXWX
R1（config-pmap）#classDROP
R1（config-pmap-c）#drop
R1（config）#ints0
R1（config-if）#service-policyinputXWX
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排队技术
从三个步骤上来学习：
1、分类
2、加队
3、调度
FIFO:
firstinfirstoutqueuing先进先出队列
分类：
不对报文进行分类
加队：
按数据包到达的先后顺序进行加队，按尾丢弃原则丢弃。
调度：
按数据包到达的先后顺序进行出队
·FIFO（FirstInFirstOut）排队是一种经典的分组传输算法。
分组的传输顺序与接收顺序相同。
现今仍是大部分接口的默认设置。
（大于2M的基本都是）
默认2M以下都是WFQ
R1（config-if）#nofair-queue 在接口启用FIFO
showinterfacee0 查看
FIFO输出队列的缓存中默认只容纳40个包，可以修改。
R1（config-if）#hold-queue50out
PQ:
优先级队列
共有四个队列，分为四个优先级别，默认的流量都是normal
优先级分类：
1high 2medium 3normal 4low 默认所有流量都走normal队列
加队：
在每一个队列中还是按照fifo的原则加队，按尾丢弃原则丢弃。
调度：
只要高优先级有流量就发高优先级的，只到高优先级的数据发完再发低优先级的数据，这样就有可能造成低优先级的数据无带宽可用。
实验：
要求在路由器的出接口将telnet流量放入high队列 将icmp流量放入medium队列
Access-list100permiticmpanyany
R1（Config）#priority-list1protocoliphightcptelnet 将telnet流量的优先级置为high
R1（Config）#priority-list1protocolipmediumlist100 调用访问列表将icmp的优先级置为normal
R1（Config-if）#priority-group1 接口下调用
priority-list1queue-limit22446688定义每一个队列的座位数，队列1为22个，队列4为88个
priority-list1interfaces0[high|medium|normal|low]按接口来进行分类，也就是说把一个接口来的数据都放进一个队列，太过粗略
priority-list1default[high|medium|normal|low]设置默认
Showinte0 看每一个队列有多少个座位，也就是能容纳多少个包
Showqueueing （看所有队列）
Showqueueingpriority
Debugpriority 再使用telnet和ping来测试
CQ Customqueue
分类：
1～16队列再加上一个优先队列0级队列 共17个队列 0级和其它级的关系相当于PQ
加队：
自定义加队，不同的流量加不同的队列。
在每一个队列中还是按照fifo的原则加队，按尾丢弃原则丢弃。
调度：
轮循，第一个传完就传第二个，默认1500个字节，可以修改每个队列的传输字节数
先有1000个字节，再来1000，还是会传
例：
将VOIP流量设为优先队列，将telnet流量置为队列1，将ICMP流量置为队列2
access-list100permitudpanyanyrange1638432767
access-list101permiticmpanyany
R1（Config）#queue-list1protocolip0list100
R1（Config）#queue-list1protocolip1tcptelnet 将telnet流量置为队列1
R1（Config）#queue-list1protocolip2list101
注意：
在定义CQ时，最好由小到大一个个来定义，否则可能出错
R1（Config-if）#custom-queue-list1 接口下调用
R1（Config）#queue-list1queue0byte-count800
R1（Config）#queue-list1queue1byte-count1600设置本队列每次可传的字节数
R1（Config）#queue-list1queue1limit50 设置本队列的座位数
showqueueingcustom
Debugcustom-queue
showinterfacee0/0
扩大优先级队列的范围：
R1（Config）#queue-list1lowest-custom1 不推荐打0一般打2 这样的话队列0和队列1同其它队列就相当于是PQ的关系
默认没有分类的流量走的是低级队列的第一个队列。
默认就是走1级队列。
WFQ（WeightedFairQueuing）加权公平队列（基于流的）
分类标准：
按流来分，而不是按类来分
2层源和目标的mac地址
3层源和目标的ip地址，还有协议类型
4层源和目标的端口号
流的五元组：
源IP、目标IP、源端口号、目标端口号、协议
·WFQ算法将数据流划分成流，这是根据分组报头中的地址实现的。
源/目标网络地址（MAC地址）（套接字）（DLCI）
加队：
默认总共只有256个队列，共享缓存，统一调度座位
CDT:
congestivediscardthreshold 缓存中容纳包的下限
当缓存中的数据包小于这个值时，不采取任何限制措施
当缓存中的数据包大于这个值时，采用以下方法来限制后续数据包：
1、如果后续数据包属于最长队列，则被drop
2、如果后续数据包不属于最长队列，则直接将这个包加入
HQO:
hold-Queueout
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