目  錄

1 QoS簡介

1.1 概述

1.2 QoS服務模型簡介

1.2.1 Best-Effort服務模型

1.2.2 IntServ服務模型

1.2.3 DiffServ服務模型

1.3 QoS技術綜述

1.3.1 QoS技術在網絡中的位置

2 QoS配置方式

2.1 配置方式介紹

2.1.1 非QoS策略配置方式

2.1.2 QoS策略配置方式

2.2 QoS策略配置方式的步驟

1.1.1 定義類

2.2.2 定義流行為

2.2.3 定義策略

2.2.4 應用策略

2.2.5 QoS策略顯示和維護

3 優先級映射配置

3.1 優先級映射簡介

3.1.1 概述

3.1.2 優先級介紹

3.1.3 優先級映射表

3.1.4 優先級信任模式

3.1.5 優先級映射過程

3.2 優先級映射配置任務簡介

3.3 配置優先級映射

3.3.1 配置優先級映射表

3.3.2 配置優先級信任模式

3.3.3 配置端口優先級

3.4 優先級映射顯示和維護

3.5 優先級映射典型配置舉例

3.5.1 優先級信任模式和端口優先級配置舉例

3.5.2 優先級映射表和重標記配置舉例

4 流量監管、流量整形和端口限速配置

4.1 流量監管、流量整形和端口限速簡介

4.1.1 流量評估與令牌桶

4.1.2 流量監管

4.1.3 流量整形

4.1.4 端口限速

4.2 流量監管配置

4.3 流量整形配置

4.4 端口限速配置

4.5 流量監管/流量整形/端口限速顯示和維護

4.6 流量監管典型配置舉例

4.6.1 流量監管典型配置舉例

5 擁塞管理配置

5.1 擁塞管理簡介

5.1.1 擁塞的產生、影響和對策

5.1.2 擁塞管理策略

5.2 擁塞管理配置任務簡介

5.3 擁塞管理配置

5.3.1 配置SP隊列

5.3.2 配置WRR隊列

5.3.3 配置WFQ隊列

5.3.4 配置SP+WRR隊列

5.3.5 配置SP+WFQ隊列

6 擁塞避免

6.1 擁塞避免簡介

6.2 WRED配置的說明

6.2.1 WRED的配置方式

6.2.2 WRED的參數說明

6.3 配置WRED

6.3.1 配置過程

6.3.2 配置舉例

6.4 WRED顯示和維護

7 流量過濾配置

7.1 流量過濾簡介

7.2 配置流量過濾

7.3 流量過濾配置舉例

7.3.1 流量過濾配置舉例

8 標記配置

8.1 重標記簡介

8.2 根據報文顏色進行優先級重標記

8.2.1 報文顏色的標記方式

8.2.2 根據報文顏色進行優先級重標記

8.3 配置重標記

8.4 重標記配置舉例

8.4.1 重標記配置舉例

9 流量重定向配置

9.1 流量重定向簡介

9.2 配置流量重定向

9.3 流量重定向配置舉例

9.3.1 重定向至下一跳配置舉例

10 流量統計配置

10.1 流量統計簡介

10.2 配置流量統計

10.3 流量統計顯示和維護

10.4 流量統計配置舉例

10.4.1 流量統計配置舉例

11 配置數據緩衝區

11.1 數據緩衝區簡介

11.1.1 數據緩衝區

11.1.2 數據緩衝區的劃分

11.2 數據緩衝區配置

11.2.1 數據緩衝區的配置方式

11.2.2 通過Burst功能配置數據緩衝區

11.2.3 手工配置數據緩衝區配置任務簡介

11.2.4 配置cell緩衝區

11.2.5 配置packet緩衝區

11.2.6 應用數據緩衝區的配置

16 附錄

16.1 附錄 A 缺省優先級映射表

16.2 附錄 B 各種優先級介紹

16.2.1 IP優先級和DSCP優先級

16.2.2 802.1p優先級

1 QoS簡介

1.1  概述

QoS（Quality of Service）即服務質量。對於網絡業務，服務質量包括傳輸的帶寬、傳送的時延、數據的丟包率等。在網絡中可以通過保證傳輸的帶寬、降低傳送的時延、降低數據的丟包率以及時延抖動等措施來提高服務質量。

網絡資源總是有限的，隻要存在搶奪網絡資源的情況，就會出現服務質量的要求。服務質量是相對網絡業務而言的，在保證某類業務的服務質量的同時，可能就是在損害其它業務的服務質量。例如，在網絡總帶寬固定的情況下，如果某類業務占用的帶寬越多，那麼其他業務能使用的帶寬就越少，可能會影響其他業務的使用。因此，網絡管理者需要根據各種業務的特點來對網絡資源進行合理的規劃和分配，從而使網絡資源得到高效利用。

下麵從QoS服務模型出發，對目前使用最多、最成熟的一些QoS技術逐一進行描述。在特定的環境下合理地使用這些技術，可以有效地提高服務質量。

1.2  QoS服務模型簡介

通常QoS提供以下三種服務模型：

·     Best-Effort service（盡力而為服務模型）

·     Integrated service（綜合服務模型，簡稱IntServ）

·     Differentiated service（區分服務模型，簡稱DiffServ）

1.2.1  Best-Effort服務模型

Best-Effort是一個單一的服務模型，也是最簡單的服務模型。對Best-Effort服務模型，網絡盡最大的可能性來發送報文。但對時延、可靠性等性能不提供任何保證。

Best-Effort服務模型是網絡的缺省服務模型，通過FIFO隊列來實現。它適用於絕大多數網絡應用，如FTP、E-Mail等。

1.2.2  IntServ服務模型

IntServ是一個綜合服務模型，它可以滿足多種QoS需求。該模型使用RSVP協議，RSVP運行在從源端到目的端的每個設備上，可以監視每個流，以防止其消耗資源過多。這種體係能夠明確區分並保證每一個業務流的服務質量，為網絡提供最細粒度化的服務質量區分。

但是，InterServ模型對設備的要求很高，當網絡中的數據流數量很大時，設備的存儲和處理能力會遇到很大的壓力。InterServ模型可擴展性很差，難以在Internet核心網絡實施。

1.2.3  DiffServ服務模型

DiffServ是一個多服務模型，它可以滿足不同的QoS需求。與IntServ不同，它不需要通知網絡為每個業務預留資源。區分服務實現簡單，擴展性較好。

本文提到的技術都是基於DiffServ服務模型。

1.3  QoS技術綜述

QoS技術包括流分類、流量監管、流量整形、接口限速、擁塞管理、擁塞避免等。下麵對常用的技術簡單進行一下介紹。

1.3.1  QoS技術在網絡中的位置

圖1-1 常用QoS技術在網絡中的位置

如圖1-1所示，流分類、流量監管、流量整形、擁塞管理和擁塞避免主要完成如下功能：

·     流分類：采用一定的規則識別符合某類特征的報文，它是對網絡業務進行區分服務的前提和基礎。

·     流量監管：對進入或流出設備的特定流量進行監管。當流量超出設定值時，可以采取限製或懲罰措施，以保護網絡資源不受損害。可以作用在接口入方向和出方向。

·     流量整形：一種主動調整流的輸出速率的流量控製措施，用來使流量適配下遊設備可供給的網絡資源，避免不必要的報文丟棄，通常作用在接口出方向。

·     擁塞管理：就是當擁塞發生時如何製定一個資源的調度策略，以決定報文轉發的處理次序，通常作用在接口出方向。

·     擁塞避免：監督網絡資源的使用情況，當發現擁塞有加劇的趨勢時采取主動丟棄報文的策略，通過調整隊列長度來解除網絡的過載，通常作用在接口出方向。

1 QoS配置方式

1.1  配置方式介紹

QoS的配置方式分為QoS策略配置方式和非QoS策略配置方式兩種。

有些QoS功能隻能使用其中一種方式來配置，有些使用兩種方式都可以進行配置。在實際應用中，兩種配置方式也可以結合起來使用。

1.1.1  非QoS策略配置方式

非QoS策略配置方式是指不通過QoS策略來進行配置。例如，端口限速功能可以通過直接在接口上配置來實現。

1.1.2  QoS策略配置方式

QoS策略配置方式是指通過配置QoS策略來實現QoS功能。

QoS策略包含了三個要素：類、流行為、策略。用戶可以通過QoS策略將指定的類和流行為綁定起來，靈活地進行QoS配置。

1. 類

類的要素包括：類的名稱和類的規則。

用戶可以通過命令定義一係列的規則來對報文進行分類。

2. 流行為

流行為用來定義針對報文所做的QoS動作。

流行為的要素包括：流行為的名稱和流行為中定義的動作。

用戶可以通過命令在一個流行為中定義多個動作。

3. 策略

策略用來將指定的類和流行為綁定起來，對分類後的報文執行流行為中定義的動作。

策略的要素包括：策略名稱、綁定在一起的類和流行為的名稱。

用戶可以在一個策略中定義多個類與流行為的綁定關係。

1.2  QoS策略配置方式的步驟

如圖2-1所示：

圖1-1 QoS策略配置方式的步驟

1.1.1  定義類

定義類首先要創建一個類名稱，然後在此類視圖下配置其匹配規則。

表1-1 定義類

match-criteria：匹配規則，取值如表2-2所示。

表1-2 類的匹配規則取值

1.2.2  定義流行為

定義流行為首先需要創建一個流行為名稱，然後可以在此流行為視圖下根據需要配置相應的流行為。每個流行為由一組QoS動作組成。

表1-3 定義流行為

1.2.3  定義策略

在策略視圖下為使用的類指定對應的流行為。以某種匹配規則將流區分為不同的類，再結合不同的流行為就能很靈活的實現各種QoS功能。

表1-4 在策略中為類指定流行為

1.2.4  應用策略

QoS策略支持以下應用方式：

·     基於端口應用QoS策略：QoS策略對通過端口接收或發送的流量生效。

·     基於上線用戶應用QoS策略：QoS策略對通過上線用戶接收或發送的流量生效。

·     基於VLAN應用QoS策略：QoS策略對通過同一個VLAN內所有接口接收或發送的流量生效。

·     基於全局應用QoS策略：QoS策略對所有流量生效。

·     基於控製平麵應用QoS策略：QoS策略對通過控製平麵接收的流量生效。

1. 基於端口應用QoS策略

一個策略可以應用於多個端口。端口的每個方向（出和入兩個方向）隻能應用一個策略。

表1-5 在端口上應用策略

2. 基於上線用戶應用QoS策略

一個策略可以應用於多個上線用戶。上線用戶的每個方向（發送和接收兩個方向）隻能應用一個策略，如果用戶想修改某方向上應用的策略，必須先取消原先的配置，然後再配置新的策略。

表1-6 基於上線用戶應用QoS策略

3. 基於VLAN應用QoS策略

基於VLAN應用QoS策略可以方便對某個VLAN上的所有流量進行管理。

表1-7 基於VLAN應用的QoS策略

4. 基於全局應用QoS策略

基於全局應用QoS策略可以方便對設備上的所有流量進行管理。

表1-8 基於全局應用QoS策略

5. 基於控製平麵應用QoS策略

設備支持數據平麵和控製平麵：

·     數據平麵（DP，Data Plane）：是指對報文進行收發、交換的處理單元，它的主要工作是轉發報文。在設備上，與之相對應的核心物理實體就是各種專用轉發芯片，它們有極高的處理速度和很強的數據吞吐能力。

·     控製平麵（CP，Control Plane）：是指運行大部分路由交換協議進程的處理單元，它的主要工作是進行協議報文的解析和協議的計算。在設備上，與之相對應的核心物理實體就是CPU，它具備靈活的報文處理能力，但數據吞吐能力有限。

數據平麵接收到無法識別或處理的報文會送到控製平麵進行進一步處理。如果上送控製平麵的報文速率超過了控製平麵的處理能力，那麼上送控製平麵的正常報文會得不到正確轉發或及時處理，從而影響協議的正常運行，例如設備受到DoS（Denial of Service，拒絕服務）攻擊。

為了解決此問題，用戶可以把QoS策略應用在控製平麵上，通過對上送控製平麵的報文進行過濾、限速等QoS處理，達到保護控製平麵正常報文的收發、維護控製平麵正常處理狀態的目的。

表1-9 應用控製平麵策略

1.2.5  QoS策略顯示和維護

在任意視圖下執行display命令可以顯示QoS策略的運行情況，通過查看顯示信息驗證配置的效果。

表1-10 QoS策略顯示和維護

2 優先級映射配置

2.1  優先級映射簡介

2.1.1  概述

報文在進入設備以後，設備會根據自身情況和相應規則分配或修改報文的各種優先級的值，為隊列調度和擁塞控製服務。

優先級映射功能通過報文所攜帶的優先級字段來映射其他優先級字段值，就可以獲得各種用以決定報文調度能力的各種優先級字段，從而可以全麵有效的控製報文的轉發調度能力。

2.1.2  優先級介紹

優先級用於標識報文傳輸的優先程度，可以分為兩類：報文攜帶優先級和設備調度優先級。

報文攜帶優先級包括：802.1p優先級、DSCP優先級、IP優先級等。這些優先級都是根據公認的標準和協議生成，體現了報文自身的優先等級。相關介紹請參見16.2  附錄 B 各種優先級介紹。

設備調度優先級是指報文在設備內轉發時所使用的優先級，隻對當前設備自身有效。設備調度優先級包括以下幾種：

·     本地優先級（LP）：設備為報文分配的一種具有本地意義的優先級，每個本地優先級對應一個隊列，本地優先級值越大的報文，進入的隊列優先級越高，從而能夠獲得優先的調度。

·     丟棄優先級（DP）：在進行報文丟棄時參考的參數，丟棄優先級值越大的報文越被優先丟棄。

2.1.3  優先級映射表

優先級映射功能通過優先級映射表來進行，設備提供了多張優先級映射表，分別對應相應的優先級映射關係：

·     dot1p-dp：802.1p優先級到丟棄優先級映射表；

·     dot1p-lp：802.1p優先級到本地優先級映射表；

·     dscp-dot1p：DSCP到802.1p優先級映射表，僅對IP報文生效；

·     dscp-dp：DSCP到丟棄優先級映射表，僅對IP報文生效；

·     dscp-dscp：DSCP到DSCP映射表，僅對IP報文生效；

通常情況下，可以通過查找缺省優先級映射表（16.1  附錄 A 缺省優先級映射表）來為報文分配相應的優先級。如果缺省優先級映射表無法滿足用戶需求，可以根據實際情況對映射表進行修改。

2.1.4  優先級信任模式

通常情況下，報文可能會攜帶有多種優先級，設備在進行優先級映射時，需要首先確定采用哪種優先級作為參考，再通過優先級映射表映射出調度優先級。優先級信任模式就是用來指定設備進行優先級映射時作為參考的報文攜帶優先級，本係列交換機支持以下幾種優先級信任模式：

·     信任DSCP優先級：設備將根據報文攜帶的DSCP優先級查找映射表進行優先級映射。

表2-1 信任DSCP優先級的映射結果（優先級映射表處於缺省狀態）

·     信任802.1p優先級：設備將根據報文攜帶的802.1p優先級查找映射表進行優先級映射。

表2-2 信任802.1p優先級的映射結果（優先級映射表處於缺省狀態）

·     不信任報文優先級：設備將使用接收報文的端口的端口優先級作為報文的802.1p優先級，並通過映射表進行優先級映射。

表2-3 不信任報文優先級的映射結果（優先級映射表處於缺省狀態）

另外，當端口信任802.1p優先級，而接收到的報文又沒有攜帶802.1Q標簽時，設備將使用接收端口的端口優先級作為報文的802.1p優先級，並依此進行優先級映射。

2.1.5  優先級映射過程

對於接收到的以太網報文，交換機根據優先級信任模式和報文的802.1q標簽狀態，將采用不同的方式為其標記調度優先級。如圖3-1所示：

圖2-1 以太網報文優先級映射過程

2.2  優先級映射配置任務簡介

修改優先級映射關係的方式有三種：配置優先級映射表、配置優先級信任模式和配置端口優先級。

建議進行各項配置的時候先整體規劃網絡QoS。

表2-4 優先級映射配置任務簡介

2.3  配置優先級映射

2.3.1  配置優先級映射表

表2-5 配置優先級映射表

2.3.2  配置優先級信任模式

根據報文自身的優先級，查找優先級映射表，為報文分配優先級參數，可以通過配置優先級信任模式的方式來實現。

在配置接口/端口組上的優先級模式時，用戶可以選擇下列信任模式：

·     信任報文自帶的802.1p優先級，以此優先級進行優先級映射。

·     信任IP報文自帶的DSCP優先級，以此優先級進行優先級映射。

·     不信任報文優先級，使用端口優先級作為報文的802.1p優先級進行優先級映射。

表2-6 配置優先級信任模式

2.3.3  配置端口優先級

按照接收端口的端口優先級，通過一一映射為報文分配相應的優先級。

表2-7 配置端口優先級

2.4  優先級映射顯示和維護

在完成上述配置後，在任意視圖下執行display命令可以顯示配置後優先級映射的運行情況，通過查看顯示信息驗證配置的效果。

表2-8 優先級映射顯示和維護

2.5  優先級映射典型配置舉例

2.5.1  優先級信任模式和端口優先級配置舉例

1. 組網需求

Device A和Device B通過Device C實現互連。網絡環境描述如下：

·     Device A通過端口GigabitEthernet1/0/1接入Device C；

·     Device B通過端口GigabitEthernet1/0/2接入Device C。

·     Device A和Device B向Device C發送的報文都不攜帶VLAN Tag。

要求通過配置實現如下需求：如果Device C在出口發生擁塞，則優先處理Device A發出的報文（優先讓Device A訪問Server）。

2. 組網圖

圖2-2 優先級信任模式和端口優先級配置舉例組網圖

3. 配置步驟

# 在GigabitEthernet1/0/1和GigabitEthernet1/0/2端口上分別配置端口優先級，GigabitEthernet1/0/1上配置的端口優先級值要高於GigabitEthernet1/0/2上配置的端口優先級值。

<DeviceC> system-view

[DeviceC] interface gigabitethernet 1/0/1

[DeviceC-GigabitEthernet1/0/1] qos priority 3

[DeviceC-GigabitEthernet1/0/1] quit

[DeviceC] interface gigabitethernet 1/0/2

[DeviceC-GigabitEthernet1/0/2] qos priority 1

[DeviceC-GigabitEthernet1/0/2] quit

2.5.2  優先級映射表和重標記配置舉例

1. 組網需求

公司企業網通過Device實現各部門之間的互連。網絡環境描述如下：

·     市場部門通過端口GigabitEthernet1/0/1接入Device，標記市場部門發出的報文的802.1p優先級為3；

·     研發部門通過端口GigabitEthernet1/0/2接入Device，標記研發部門發出的報文的802.1p優先級為4；

·     管理部門通過端口GigabitEthernet1/0/3接入Device，標記管理部門發出的報文的802.1p優先級為5。

實現如下需求：

訪問公共服務器的時候，研發部門 > 管理部門 > 市場部門。

·     通過優先級映射將研發部門發出的報文放入出隊列6中，優先進行處理；

·     通過優先級映射將管理部門發出的報文放入出隊列4中，次優先進行處理；

·     通過優先級映射將市場部門發出的報文放入出隊列2中，最後進行處理。

通過HTTP方式訪問Internet的時候，管理部門 > 市場部門 > 研發部門。

·     重標記管理部門發出的報文本地優先級為6，優先進行處理；

·     重標記市場部門發出的報文的本地優先級為4，次優先進行處理；

·     重標記研發部門發出的報文的本地優先級為2，最後進行處理。

2. 組網圖

圖2-3 優先級映射表和重標記配置舉例組網圖

3. 配置步驟

(1)     配置端口的端口優先級

# 配置端口GigabitEthernet1/0/1的端口優先級為3。

<Device> system-view

[Device] interface gigabitethernet 1/0/1

[Device-GigabitEthernet1/0/1] qos priority 3

[Device-GigabitEthernet1/0/1] quit

# 配置端口GigabitEthernet1/0/2的端口優先級為4。

[Device] interface gigabitethernet 1/0/2

[Device-GigabitEthernet1/0/2] qos priority 4

[Device-GigabitEthernet1/0/2] quit

# 配置端口GigabitEthernet1/0/3的端口優先級為5。

[Device] interface gigabitethernet 1/0/3

[Device-GigabitEthernet1/0/3] qos priority 5

[Device-GigabitEthernet1/0/3] quit

(2)     配置優先級映射表

# 配置802.1p優先級到本地優先級映射表，將802.1p優先級3、4、5對應的本地優先級配置為2、6、4。保證訪問服務器的優先級為研發部門（6）>管理部門（4）>市場部門（2）。

[Device] qos map-table dot1p-lp

[Device-maptbl-dot1p-lp] import 3 export 2

[Device-maptbl-dot1p-lp] import 4 export 6

[Device-maptbl-dot1p-lp] import 5 export 4

[Device-maptbl-dot1p-lp] quit

(3)     配置重標記

將管理、市場、研發部門發出的HTTP報文的802.1p優先級分別重標記為4、5、3，使其能根據前麵配置的映射表分別映射到本地優先級6、4、2。

# 創建ACL 3000，用來匹配HTTP報文。

[Device] acl number 3000

[Device-acl-adv-3000] rule permit tcp destination-port eq 80

[Device-acl-adv-3000] quit

# 創建流分類，匹配ACL 3000。

[Device] traffic classifier http

[Device-classifier-http] if-match acl 3000

[Device-classifier-http] quit

# 配置管理部門的重標記策略並應用到GigabitEthernet1/0/3端口的入方向。

[Device] traffic behavior admin

[Device-behavior-admin] remark dot1p 4

[Device-behavior-admin] quit

[Device] qos policy admin

[Device-qospolicy-admin] classifier http behavior admin

[Device-qospolicy-admin] quit

[Device] interface gigabitethernet 1/0/3

[Device-GigabitEthernet1/0/3] qos apply policy admin inbound

# 配置市場部門的重標記策略並應用到GigabitEthernet1/0/1端口的入方向。

[Device] traffic behavior market

[Device-behavior-market] remark dot1p 5

[Device-behavior-market] quit

[Device] qos policy market

[Device-qospolicy-market] classifier http behavior market

[Device-qospolicy-market] quit

[Device] interface gigabitethernet 1/0/1

[Device-GigabitEthernet1/0/1] qos apply policy market inbound

# 配置研發部門的重標記策略並應用到GigabitEthernet1/0/2端口的入方向。

[Device] traffic behavior rd

[Device-behavior-rd] remark dot1p 3

[Device-behavior-rd] quit

[Device] qos policy rd

[Device-qospolicy-rd] classifier http behavior rd

[Device-qospolicy-rd] quit

[Device] interface gigabitethernet 1/0/2

[Device-GigabitEthernet1/0/2] qos apply policy rd inbound

3 流量監管、流量整形和端口限速配置

3.1  流量監管、流量整形和端口限速簡介

如果不限製用戶發送的流量，那麼大量用戶不斷突發的數據隻會使網絡更擁擠。為了使有限的網絡資源能夠更好地發揮效用，更好地為更多的用戶服務，必須對用戶的流量加以限製。比如限製每個時間間隔某個流隻能得到承諾分配給它的那部分資源，防止由於過分突發所引發的網絡擁塞。

流量監管、流量整形和端口限速都可以通過對流量規格的監督來限製流量及其資源的使用，它們有一個前提條件，就是要知道流量是否超出了規格，然後才能根據評估結果實施調控。一般采用令牌桶（Token Bucket）對流量的規格進行評估。

3.1.1  流量評估與令牌桶

1. 令牌桶的特點

令牌桶可以看作是一個存放一定數量令牌的容器。係統按設定的速度向桶中放置令牌，當桶中令牌滿時，多出的令牌溢出，桶中令牌不再增加。

2. 用令牌桶評估流量

在用令牌桶評估流量規格時，是以令牌桶中的令牌數量是否足夠滿足報文的轉發為依據的。如果桶中存在足夠的令牌可以用來轉發報文，稱流量遵守或符合這個規格，否則稱為不符合或超標。

評估流量時令牌桶的參數包括：

·     平均速率：向桶中放置令牌的速率，即允許的流的平均速度。通常配置為CIR。

·     突發尺寸：令牌桶的容量，即每次突發所允許的最大的流量尺寸。通常配置為CBS，突發尺寸必須大於最大報文長度。

每到達一個報文就進行一次評估。每次評估，如果桶中有足夠的令牌可供使用，則說明流量控製在允許的範圍內，此時要從桶中取走與報文轉發權限相當的令牌數量；否則說明已經耗費太多令牌，流量超標了。

3. 複雜評估

為了評估更複雜的情況，實施更靈活的調控策略，可以配置兩個令牌桶（簡稱C桶和E桶）。例如TP中有四個參數：

·     CIR：表示向C桶中投放令牌的速率，即C桶允許傳輸或轉發報文的平均速率；

·     CBS：表示C桶的容量，即C桶瞬間能夠通過的承諾突發流量；

·     PIR：表示向E桶中投放令牌的速率，即E桶允許傳輸或轉發報文的最大速率；

·     EBS：表示E桶的容量，即E桶瞬間能夠通過的超出突發流量。

CBS和EBS是由兩個不同的令牌桶承載的。每次評估時，依據下麵的情況，可以分別實施不同的流控策略：

·     如果C桶有足夠的令牌，報文被標記為green，即綠色報文；

·     如果C桶令牌不足，但E桶有足夠的令牌，報文被標記為yellow，即黃色報文；

·     如果C桶和E桶都沒有足夠的令牌，報文被標記為red，即紅色報文。

3.1.2  流量監管

流量監管就是對流量進行控製，通過監督進入網絡的流量速率，對超出部分的流量進行“懲罰”，使進入的流量被限製在一個合理的範圍之內，以保護網絡資源和運營商的利益。例如可以限製HTTP報文不能占用超過50%的網絡帶寬。如果發現某個連接的流量超標，流量監管可以選擇丟棄報文，或重新配置報文的優先級。

圖3-1 流量監管示意圖

流量監管廣泛的用於監管進入Internet服務提供商ISP的網絡流量。流量監管還包括對所監管流量的流分類服務，並依據不同的評估結果，實施預先設定好的監管動作。這些動作可以是：

·     轉發：比如對評估結果為“符合”的報文繼續轉發。

·     丟棄：比如對評估結果為“不符合”的報文進行丟棄。

·     改變優先級並轉發：比如對評估結果為“符合”的報文，將其優先級標記為其他值後再進行轉發，可以改變的優先級為DSCP優先級。

3.1.3  流量整形

流量整形是一種主動調整流量輸出速率的措施。一個典型應用是基於下遊網絡節點的流量監管指標來控製本地流量的輸出。

流量整形與流量監管的主要區別在於，流量整形對流量監管中需要丟棄的報文進行緩存——通常是將它們放入緩衝區或隊列內，如圖4-2所示。當令牌桶有足夠的令牌時，再均勻的向外發送這些被緩存的報文。流量整形與流量監管的另一區別是，整形可能會增加延遲，而監管幾乎不引入額外的延遲。

圖3-2 流量整形示意圖

例如，在圖4-3所示的應用中，設備Device A向Device B發送報文。Device B要對Device A發送來的報文進行流量監管，對超出規格的流量直接丟棄。

圖3-3 流量整形的應用

為了減少報文的無謂丟失，可以在Device A的出口對報文進行流量整形處理。將超出流量整形特性的報文緩存在Device A中。當可以繼續發送下一批報文時，流量整形再從緩衝隊列中取出報文進行發送。這樣，發向Device B的報文將都符合Device B的流量規定。

3.1.4  端口限速

利用端口限速可以在一個端口上限製發送報文（包括緊急報文）的總速率。

端口限速也是采用令牌桶進行流量控製。如果在設備的某個端口上配置了端口限速，所有經由該端口發送的報文首先要經過LR的令牌桶進行處理。如果令牌桶中有足夠的令牌，則報文可以發送；否則，報文將進入QoS隊列進行擁塞管理。這樣，就可以對通過該端口的報文流量進行控製。

圖3-4 端口限速處理過程示意圖

由於采用了令牌桶控製流量，當令牌桶中存有令牌時，可以允許報文的突發性傳輸；當令牌桶中沒有令牌時，報文必須等到桶中生成了新的令牌後才可以繼續發送。這就限製了報文的流量不能大於令牌生成的速度，達到了限製流量，同時允許突發流量通過的目的。

與流量監管相比，端口限速能夠限製在端口上通過的所有報文。當用戶隻要求對所有報文限速時，使用端口限速比較簡單。

3.2  流量監管配置

表3-1 流量監管配置

3.3  流量整形配置

本係列交換機的流量整形為基於隊列的流量整形，即針對某一個隊列的數據包設置整形參數。

表3-2 流量整形配置

3.4  端口限速配置

配置端口限速就是限製端口向外發送數據的速率。

表3-3 端口限速配置過程

3.5  流量監管/流量整形/端口限速顯示和維護

在完成上述配置後，在任意視圖下執行display命令可以顯示配置後流量整形/端口限速的運行情況，通過查看顯示信息驗證配置的效果。

表3-4 流量監管/流量整形/端口限速顯示和維護

3.6  流量監管典型配置舉例

3.6.1  流量監管典型配置舉例

1. 配置需求

·     設備Device A通過端口GigabitEthernet1/0/3和設備Device B的端口GigabitEthernet1/0/1互連

·     Server、Host A、Host B可經由Device A和Device B訪問Internet

要求在設備Device A上對端口GigabitEthernet1/0/1接收到的源自Server和Host A的報文流分別實施流量控製如下：

·     來自Server的報文流量約束為1024kbps，流量小於1024kbps時可以正常發送，流量超過1024kbps時則將違規報文的DSCP優先級設置為0後進行發送；

·     來自Host A的報文流量約束為256kbps，流量小於256kbps時可以正常發送，流量超過256kbps時則丟棄違規報文；

對設備Device B的GigabitEthernet1/0/1和GigabitEthernet1/0/2接口收發報文有如下要求：

·     Device B的GigabitEthernet1/0/1端口接收報文的總流量限製為2048kbps，如果超過流量限製則將違規報文丟棄；

·     經由Device B的GigabitEthernet1/0/2端口進入Internet的HTTP報文流量限製為1024kbps，如果超過流量限製則將違規報文丟棄。

2. 組網圖

圖3-5 流量監管配置組網圖

3. 配置步驟

(1)     配置設備Device A：

# 配置ACL2001和2002，分別匹配來源於Server和Host A的報文流。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] acl number 2001

[DeviceA-acl-basic-2001] rule permit source 1.1.1.1 0

[DeviceA-acl-basic-2001] quit

[DeviceA] acl number 2002

[DeviceA-acl-basic-2002] rule permit source 1.1.1.2 0

[DeviceA-acl-basic-2002] quit

# 創建流分類server，匹配規則為ACL 2001；創建流分類host，匹配規則為ACL 2002。

[DeviceA] traffic classifier server

[DeviceA-classifier-server] if-match acl 2001

[DeviceA-classifier-server] quit

[DeviceA] traffic classifier host

[DeviceA-classifier-host] if-match acl 2002

[DeviceA-classifier-host] quit

# 創建流行為server，動作為流量監管，cir為1024kbps，對超出限製的報文（紅色報文）將其DSCP優先級設置為0後發送。

[DeviceA] traffic behavior server

[DeviceA-behavior-server] car cir 1024 red remark-dscp-pass 0

[DeviceA-behavior-server] quit

# 創建流行為host，動作為流量監管，cir為256kbps，由於默認對紅色報文的處理方式就是丟棄，因此無需配置。

[DeviceA] traffic behavior host

[DeviceA-behavior-host] car cir 256

[DeviceA-behavior-host] quit

# 創建QoS策略，命名為car，將流分類server和流行為server進行關聯；將流分類host和流行為host進行關聯。

[DeviceA] qos policy car

[DeviceA-qospolicy-car] classifier server behavior server

[DeviceA-qospolicy-car] classifier host behavior host

[DeviceA-qospolicy-car] quit

# 將QoS策略car應用到端口GigabitEthernet1/0/1的入方向上。

[DeviceA] interface GigabitEthernet 1/0/1

[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] qos apply policy car inbound

(2)     配置設備Device B：

# 配置高級ACL3001，匹配HTTP報文。

<DeviceB> system-view

[DeviceB] acl number 3001

[DeviceB-acl-adv-3001] rule permit tcp destination-port eq 80

[DeviceB-acl-adv-3001] quit

# 創建流分類http，匹配ACL 3001。

[DeviceB] traffic classifier http

[DeviceB-classifier-http] if-match acl 3001

[DeviceB-classifier-http] quit

# 創建流分類class，匹配所有報文。

[DeviceB] traffic classifier class

[DeviceB-classifier-class] if-match any

[DeviceB-classifier-class] quit

# 創建流行為car_inbound，動作為流量監管，cir為2048kbps，由於默認對紅色報文的處理方式就是丟棄，因此無需配置。

[DeviceB] traffic behavior car_inbound

[DeviceB-behavior-car_inbound] car cir 2048

[DeviceB-behavior-car_inbound] quit

# 創建流行為car_outbound，動作為流量監管，cir為1024kbps。

[DeviceB] traffic behavior car_outbound

[DeviceB-behavior-car_outbound] car cir 1024

[DeviceB-behavior-car_outbound] quit

# 創建QoS策略，命名為car_inbound，將流分類class和流行為car_inbound進行關聯。

[DeviceB] qos policy car_inbound

[DeviceB-qospolicy-car_inbound] classifier class behavior car_inbound

[DeviceB-qospolicy-car_inbound] quit

# 創建QoS策略，命名為car_outbound，將流分類http和流行為car_outbound進行關聯。

[DeviceB] qos policy car_outbound

[DeviceB-qospolicy-car_outbound] classifier http behavior car_outbound

[DeviceB-qospolicy-car_outbound] quit

# 將QoS策略car_inbound應用到端口GigabitEthernet1/0/1的入方向上。

[DeviceB] interface GigabitEthernet 1/0/1

[DeviceB-GigabitEthernet1/0/1]qos apply policy car_inbound inbound

# 將QoS策略car_outbound應用到端口GigabitEthernet1/0/2的入方向上。

[DeviceB] interface GigabitEthernet 1/0/2

[DeviceB-GigabitEthernet1/0/2]qos apply policy car_outbound outbound

4 擁塞管理配置

4.1  擁塞管理簡介

4.1.1  擁塞的產生、影響和對策

所謂擁塞，是指當前供給資源相對於正常轉發處理需要資源的不足，從而導致服務質量下降的一種現象。

在複雜的Internet分組交換環境下，擁塞極為常見。以下圖中的兩種情況為例：

圖4-1 流量擁塞示意圖

擁塞有可能會引發一係列的負麵影響：

·     擁塞增加了報文傳輸的延遲和抖動，可能會引起報文重傳，從而導致更多的擁塞產生。

·     擁塞使網絡的有效吞吐率降低，造成網絡資源的利用率降低。

·     擁塞加劇會耗費大量的網絡資源（特別是存儲資源），不合理的資源分配甚至可能導致係統陷入資源死鎖而崩潰。

在分組交換以及多用戶業務並存的複雜環境下，擁塞又是不可避免的，因此必須采用適當的方法來解決擁塞。

擁塞管理的中心內容就是當擁塞發生時如何製定一個資源的調度策略，以決定報文轉發的處理次序。擁塞管理的處理包括隊列的創建、報文的分類、將報文送入不同的隊列、隊列調度等。

4.1.2  擁塞管理策略

對於擁塞管理，一般采用隊列技術，使用一個隊列算法對流量進行分類，之後用某種優先級別算法將這些流量發送出去。每種隊列算法都是用以解決特定的網絡流量問題，並對帶寬資源的分配、延遲、抖動等有著十分重要的影響。

隊列調度對不同優先級的報文進行分級處理，優先級高的會得到優先發送。這裏介紹幾種常用的隊列：嚴格優先級SP（Strict-Priority）隊列、加權輪詢WRR（Weighted Round Robin）隊列、加權公平隊列（Weighted Fair Queuing）、SP+WRR和SP+WFQ隊列。

1. SP隊列

圖4-2 SP隊列示意圖

SP隊列是針對關鍵業務類型應用設計的。關鍵業務有一個重要的特點，即在擁塞發生時要求優先獲得服務以減小響應的延遲。以圖5-2為例，優先隊列將端口的8個輸出隊列分成8類，依次為7、6、5、4、3、2、1、0隊列，它們的優先級依次降低。

在隊列調度時，SP嚴格按照優先級從高到低的次序優先發送較高優先級隊列中的分組，當較高優先級隊列為空時，再發送較低優先級隊列中的分組。這樣，將關鍵業務的分組放入較高優先級的隊列，將非關鍵業務的分組放入較低優先級的隊列，可以保證關鍵業務的分組被優先傳送，非關鍵業務的分組在處理關鍵業務數據的空閑間隙被傳送。

SP的缺點是：擁塞發生時，如果較高優先級隊列中長時間有分組存在，那麼低優先級隊列中的報文將一直得不到服務。

2. WRR隊列

圖4-3 WRR隊列示意圖

WRR隊列在隊列之間進行輪流調度，保證每個隊列都得到一定的服務時間。以端口有8個輸出隊列為例，WRR可為每個隊列配置一個加權值（依次為w7、w6、w5、w4、w3、w2、w1、w0），加權值表示獲取資源的比重。

·     S5500-SI係列交換機可以根據每次輪詢調度的報文個數來體現某個隊列的調度權重，即使用報文個數作為調度單位。

·     S5500-EI係列交換機可以根據每次輪詢調度的字節數或者報文個數來體現某個隊列的調度權重，即可以使用字節數或報文個數作為調度單位。

以使用字節數為調度單位的WRR隊列為例，如一個1000Mbps的端口，配置它的WRR隊列的加權值為5、5、3、3、1、1、1、1（依次對應w7、w6、w5、w4、w3、w2、w1、w0），這樣可以保證最低優先級隊列至少獲得50Mbps的帶寬，避免了采用SP調度時低優先級隊列中的報文可能長時間得不到服務的缺點。

WRR隊列還有一個優點是，雖然多個隊列的調度是輪詢進行的，但對每個隊列不是固定地分配服務時間片——如果某個隊列為空，那麼馬上換到下一個隊列調度，這樣帶寬資源可以得到充分的利用。

3. WFQ隊列

圖4-4 WFQ隊列

WFQ和WRR隊列調度算法類似，在實際使用中可以與WRR相互替換。

WFQ與WRR相比，最主要的區別是WFQ可以通過最小帶寬保證機製與WFQ進行配合，具體實現如下：

·     通過配置最小帶寬保證值，確保WFQ中每一個隊列都擁有最小保證帶寬。

·     可分配帶寬（可分配帶寬 ＝ 總帶寬 － 各隊列最小保證帶寬）按照各隊列權重進行分配。

例如：端口的總帶寬為10M、端口中當前共有8個隊列，它們的權重分別為1、1、1、1、3、3、5、5；每個流的最小帶寬保證均為128kbps。

·     可分配帶寬＝10M－（128k×8） ＝ 9M。

·     可分配帶寬總配額為所有權重的和。即：1＋1＋1＋1＋3＋3＋5＋5 ＝ 20。

·     每個流所占可分配帶寬比例為：自身權重/所有隊列權重的和。即每個流可得的可分配帶寬比分別為：1/20、1/20、1/20、1/20、3/20、3/20、5/20、5/20。

·     最終每個隊列得到的帶寬=最小保證帶寬＋該隊列從可分配帶寬中分到的帶寬。

4. SP+WRR隊列

用戶可以根據需要配置端口上的部分隊列使用SP隊列調度，部分隊列使用WRR隊列調度，通過將端口上的隊列分別加入SP調度組和WRR調度組（即group 1），實現SP+WRR的調度功能。在隊列調度時，係統會優先保證SP調度組內的隊列調度，當SP調度組內的隊列中沒有報文發送時，才會調度WRR調度組內的隊列。SP調度組內各個隊列執行嚴格優先級調度方式，WRR調度組內各個隊列執行加權輪詢調度方式。

5. SP+WFQ隊列

SP+WFQ隊列與SP+WRR隊列的配置方式基本相同，即將部分隊列加入SP調度組，另外的隊列加入WFQ調度組。在進行隊列調度時，首先調度WFQ組的隊列中滿足WFQ最小保證帶寬的流量，然後按SP方式對SP組中的隊列進行調度，最後再按WFQ組中各隊列的調度權重進行輪詢調度。

4.2  擁塞管理配置任務簡介

表4-1 擁塞管理配置任務簡介

4.3  擁塞管理配置

4.3.1  配置SP隊列

1. 配置過程

表4-2 SP隊列配置過程

2. 配置舉例

(1)     組網需求

配置GigabitEthernet1/0/1采用SP隊列。

(2)     配置步驟

# 進入係統視圖

<Sysname> system-view

# 配置GigabitEthernet1/0/1的SP隊列。

[Sysname] interface gigabitethernet 1/0/1

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos sp

4.3.2  配置WRR隊列

1. 配置過程

表4-3 WRR隊列配置過程

2. 配置舉例

3. S5500-EI係列交換機WRR隊列配置舉例

(1)     組網需求

·     配置端口GigabitEthernet1/0/1的隊列為WRR隊列，並使用字節數為單位進行調度。

·     配置所有隊列均屬於為WRR分組，權重分別為1、2、4、6、8、10、12、14。

(2)     配置步驟

# 進入係統視圖。

<Sysname> system-view

# 配置端口GigabitEthernet 1/0/1使用WRR隊列調度算法。

[Sysname] interface GigabitEthernet 1/0/1

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr byte-count

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 0 group 1 byte-count 1

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 1 group 1 byte-count 2

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 2 group 1 byte-count 4

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 3 group 1 byte-count 6

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 4 group 1 byte-count 8

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 5 group 1 byte-count 10

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 6 group 1 byte-count 12

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 7 group 1 byte-count 14

4. S5500-SI係列交換機WRR隊列配置舉例

(1)     組網需求

·     配置端口GigabitEthernet1/0/1的隊列為WRR隊列。

·     配置所有隊列均屬於為WRR分組，權重分別為1、2、4、6、8、10、12、14。

(2)     配置步驟

# 進入係統視圖。

<Sysname> system-view

# 配置端口GigabitEthernet 1/0/1使用WRR隊列調度算法。

[Sysname] interface GigabitEthernet 1/0/1

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 0 group 1 weight 1

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 1 group 1 weight 2

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 2 group 1 weight 4

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 3 group 1 weight 6

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 4 group 1 weight 8

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 5 group 1 weight 10

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 6 group 1 weight 12

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 7 group 1 weight 14

4.3.3  配置WFQ隊列

1. 配置過程

表4-4 WFQ隊列配置過程

2. 配置舉例

(1)     組網需求

配置端口GigabitEthernet1/0/1上的隊列為WFQ隊列，其中隊列1、3、4、5、6的調度權重值分別為2、5、10、10、10。

(2)     配置步驟

# 進入係統視圖。

<Sysname> system-view

# 配置GigabitEthernet1/0/1的WFQ隊列。

[Sysname] interface gigabitethernet 1/0/1

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq 1 weight 2

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq 3 weight 5

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq 4 weight 10

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq 5 weight 10

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq 6 weight 10

4.3.4  配置SP+WRR隊列

1. 配置過程

表4-5 配置SP＋WRR隊列

2. 配置舉例

(1)     組網需求

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1使用SP+WRR隊列調度算法，使用報文個數作為WRR隊列的調度權重

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1上的0、1、2、3隊列屬於SP調度組

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1上的4、5、6、7隊列屬於WRR調度組，權重分別為2、4、6、8。

(2)     配置步驟

# 進入係統視圖。

<Sysname> system-view

# 配置端口GigabitEthernet 1/0/1使用SP+WRR隊列調度算法。

[Sysname] interface GigabitEthernet 1/0/1

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr weight

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 0 group sp

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 1 group sp

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 2 group sp

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 3 group sp

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 4 group 1 weight 2

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 5 group 1 weight 4

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 6 group 1 weight 6

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 7 group 1 weight 8

4.3.5  配置SP+WFQ隊列

1. 配置過程

表4-6 配置SP＋WFQ隊列

2. 配置舉例

(1)     組網需求

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1使用SP+WFQ隊列調度算法，其中WFQ的調度權重為報文個數

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1上的0、1、2、3隊列屬於SP調度組

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1上的4、5、6、7隊列屬於WFQ調度組，權重分別為2、4、6、8，這四個隊列的最小保證帶寬值均為128Kbps

(2)     配置步驟

# 進入係統視圖。

<Sysname> system-view

# 配置端口GigabitEthernet 1/0/1使用SP+WFQ隊列調度算法。

[Sysname] interface GigabitEthernet 1/0/1

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq weight

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq 0 group sp

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq 1 group sp

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq 2 group sp

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq 3 group sp

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq 4 group 1 weight 2

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos bandwidth queue 4 min 128

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq 5 group 1 weight 4

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos bandwidth queue 5 min 128

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq 6 group 1 weight 6

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos bandwidth queue 6 min 128

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wfq 7 group 1 weight 8

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos bandwidth queue 7 min 128

5 擁塞避免

5.1  擁塞避免簡介

過度的擁塞會對網絡資源造成極大危害，必須采取某種措施加以解除。擁塞避免（Congestion Avoidance）是一種流量控製機製，它通過監視網絡資源（如隊列或內存緩衝區）的使用情況，在擁塞產生或有加劇的趨勢時主動丟棄報文，通過調整網絡的流量來解除網絡過載。

與端到端的流量控製相比，這裏的流量控製具有更廣泛的意義，它影響到設備中更多的業務流的負載。設備在丟棄報文時，需要與源端的流量控製動作（比如TCP流量控製）相配合，調整網絡的流量到一個合理的負載狀態。丟包策略和源端流控機製有效的組合，可以使網絡的吞吐量和利用效率最大化，並且使報文丟棄和延遲最小化。

1. 傳統的丟包策略

傳統的丟包策略采用尾部丟棄（Tail-Drop）的方法。當隊列的長度達到最大值後，所有新到來的報文都將被丟棄。

這種丟棄策略會引發TCP全局同步現象：當隊列同時丟棄多個TCP連接的報文時，將造成多個TCP連接同時進入擁塞避免和慢啟動狀態以降低並調整流量，而後又會在某個時間同時出現流量高峰。如此反複，使網絡流量忽大忽小，網絡不停震蕩。

2. RED與WRED

為避免TCP全局同步現象，可使用RED（Random Early Detection，隨機早期檢測）或WRED（Weighted Random Early Detection，加權隨機早期檢測）。

RED和WRED通過隨機丟棄報文避免了TCP的全局同步現象，使得當某個TCP連接的報文被丟棄、開始減速發送的時候，其他的TCP連接仍然有較高的發送速度。這樣，無論什麼時候，總有TCP連接在進行較快的發送，提高了線路帶寬的利用率。

在RED類算法中，為每個隊列都設定上限和下限，對隊列中的報文進行如下處理：

·     當隊列的長度小於下限時，不丟棄報文；

·     當隊列的長度超過上限時，丟棄所有到來的報文；

·     當隊列的長度在上限和下限之間時，開始隨機丟棄到來的報文。隊列越長，丟棄概率越高，但有一個最大丟棄概率。

5.2  WRED配置的說明

5.2.1  WRED的配置方式

本係列交換機的WRED功能采用WRED表的配置方式，即在係統視圖下配置WRED表，然後在端口上應用WRED表。

5.2.2  WRED的參數說明

在進行WRED配置時，需要事先確定如下參數：

·     隊列長度下限：當隊列平均長度小於下限時，不丟棄報文。當隊列平均長度高於下限時，設備按照用戶配置的丟棄概率隨機丟棄報文。

·     丟棄優先級：在進行報文丟棄時參考的參數。0對應綠色報文、1對應黃色報文、2對應紅色報文，紅色報文將被優先丟棄。

·     計算丟棄概率的分母：在計算丟棄概率的公式中作為分母。取值越大，計算出的丟棄概率越小。丟棄概率分母的取值對應的丟棄概率如表6-1所示。

表5-1 丟棄概率分母取值對應的丟棄概率

5.3  配置WRED

WRED表是一個基於隊列的表，發生擁塞時設備將根據報文所在隊列進行隨機丟棄。

同一個表可以同時在多個端口應用。WRED表被應用到端口後，用戶可以對WRED表的取值進行修改，但是不能刪除該WRED表。

5.3.1  配置過程

表5-2 WRED表的配置和應用過程

5.3.2  配置舉例

在二層端口GigabitEthernet1/0/1上應用WRED表，並設置隊列1的丟棄下限為30，計算丟棄概率的參數為20。

# 進入係統視圖

<Sysname> system-view

# 創建基於隊列的WRED表，命名為“queue-table1”，並配置相應的丟棄參數。

[Sysname] qos wred queue table queue-table1

[Sysname-wred-table-queue-table1] queue 1 low-limit 30 discard-probability 20  

[Sysname-wred-table-queue-table1] quit

# 進入端口視圖。

[Sysname] interface gigabitethernet 1/0/1

# 在端口上應用WRED表。

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wred apply queue-table1

5.4  WRED顯示和維護

在完成上述配置後，在任意視圖下執行display命令可以顯示配置後WRED的運行情況，通過查看顯示信息驗證配置的效果。

表5-3 WRED顯示和維護

6 流量過濾配置

6.1  流量過濾簡介

流量過濾就是對符合流分類的流進行過濾的動作。

例如，可以根據網絡的實際情況禁止從某個源IP地址發送的報文通過。

6.2  配置流量過濾

表6-1 配置流量過濾

6.3  流量過濾配置舉例

6.3.1  流量過濾配置舉例

1. 組網需求

Host通過端口GigabitEthernet1/0/1接入設備Device。

配置流量過濾功能，對端口GigabitEthernet1/0/1接收的源端口號等於21的TCP報文進行丟棄。

2. 組網圖

圖6-1 配置流量過濾組網圖

3. 配置步驟

# 定義高級ACL 3000，匹配源端口號等於21的數據流。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] acl number 3000

[DeviceA-acl-adv-3000] rule 0 permit tcp source-port eq 21

[DeviceA-acl-adv-3000] quit

# 定義類classifier_1，匹配高級ACL 3000。

[DeviceA] traffic classifier classifier_1

[DeviceA-classifier-classifier_1] if-match acl 3000

[DeviceA-classifier-classifier_1] quit

# 定義流行為behavior_1，動作為流量過濾（deny），對數據包進行丟棄。

[DeviceA] traffic behavior behavior_1

[DeviceA-behavior-behavior_1] filter deny

[DeviceA-behavior-behavior_1] quit

# 定義策略policy，為類classifier_1指定流行為behavior_1。

[DeviceA] qos policy policy

[DeviceA-qospolicy-policy] classifier classifier_1 behavior behavior_1

[DeviceA-qospolicy-policy] quit

# 將策略policy應用到端口GigabitEthernet1/0/1的入方向上。

[DeviceA] interface gigabitethernet 1/0/1

[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] qos apply policy policy inbound

7 標記配置

7.1  重標記簡介

重標記是將報文的優先級或者標誌位進行設置，重新定義流量的優先級等。例如，對於IP報文來說，所謂重標記就是對IP報文中的IP優先級或DSCP值進行重新設置，改變IP報文在網絡傳輸中狀態。

重標記動作的配置，可以通過與類關聯，將原來報文的優先級或標誌位重新進行標記。

7.2  根據報文顏色進行優先級重標記

7.2.1  報文顏色的標記方式

報文的顏色用來表示設備對報文傳輸優先等級的評估結果，本係列交換機可以根據以下兩種方式為報文標記顏色：

·     流量監管功能

·     映射丟棄優先級

1. 流量監管功能

流量監管是一種常用的流量控製技術，它可以通過令牌桶機製來對設備接收或發送的流量進行評估，並根據評估結果對報文標記不同的顏色。用戶通過為不同顏色的報文配置不同的流控策略，來實現對不同流量的差異化服務，從而保證網絡資源的有效利用。

本係列交換機支持雙令牌桶評估方式（C桶和E桶），可以根據令牌桶中令牌的使用情況來標記報文的顏色：

·     如果C桶有足夠的令牌，報文被標記為green，即綠色報文；

·     如果C桶令牌不足，但E桶有足夠的令牌，報文被標記為yellow，即黃色報文；

·     如果C桶和E桶都沒有足夠的令牌，報文被標記為red，即紅色報文。

2. 映射丟棄優先級

在沒有配置流量監管功能的情況下，本交換機根據報文的802.1p優先級以及dot1p-dp映射表，映射出報文的丟棄優先級，並根據丟棄優先級為報文標記顏色。丟棄優先級0對應綠色報文、1對應黃色報文、2對應紅色報文。

7.2.2  根據報文顏色進行優先級重標記

1. 基於流量監管的評估結果進行優先級重標記

在得到流量監管的評估結果之後，S5500-EI係列交換機可以為不同顏色的報文重新標記DSCP優先級值，您可以在流量監管動作中指定對不同顏色的報文采取重標記DSCP優先級的動作。

2. 基於丟棄優先級的映射結果進行優先級重標記

在使用丟棄優先級為報文標記顏色的情況下，您可以通過在流行為中創建重標記動作，為不同顏色的報文標記DSCP優先級值。

7.3  配置重標記

表7-1 配置重標記

需要注意的是，應用重標記的QoS策略時inbound和outbound方向的支持情況如下表所示。

表7-2 inbound和outbound方向的支持情況

7.4  重標記配置舉例

7.4.1  重標記配置舉例

1. 組網需求

公司企業網通過Device實現互連。網絡環境描述如下：

·     Host A和Host B通過端口GigabitEthernet1/0/1接入Device；

·     數據庫服務器、郵件服務器和文件服務器通過端口GigabitEthernet1/0/2接入Device。

通過配置重標記功能，Device上實現如下需求：

·     優先處理Host A和Host B訪問數據庫服務器的報文；

·     其次處理Host A和Host B訪問郵件服務器的報文；

·     最後處理Host A和Host B訪問文件服務器的報文。

2. 組網圖

圖7-1 配置重標記組網圖

3. 配置步驟

# 定義高級ACL 3000，對目的IP地址為192.168.0.1的報文進行分類。

<Device> system-view

[Device] acl number 3000

[Device-acl-adv-3000] rule permit ip destination 192.168.0.1 0

[Device-acl-adv-3000] quit

# 定義高級ACL 3001，對目的IP地址為192.168.0.2的報文進行分類。

[Device] acl number 3001

[Device-acl-adv-3001] rule permit ip destination 192.168.0.2 0

[Device-acl-adv-3001] quit

# 定義高級ACL 3002，對目的IP地址為192.168.0.3的報文進行分類。

[Device] acl number 3002

[Device-acl-adv-3002] rule permit ip destination 192.168.0.3 0

[Device-acl-adv-3002] quit

# 定義類classifier_dbserver，匹配高級ACL 3000。

[Device] traffic classifier classifier_dbserver

[Device-classifier-classifier_dbserver] if-match acl 3000

[Device-classifier-classifier_dbserver] quit

# 定義類classifier_mserver，匹配高級ACL 3001。

[Device] traffic classifier classifier_mserver

[Device-classifier-classifier_mserver] if-match acl 3001

[Device-classifier-classifier_mserver] quit

# 定義類classifier_fserver，匹配高級ACL 3002。

[Device] traffic classifier classifier_fserver

[Device-classifier-classifier_fserver] if-match acl 3002

[Device-classifier-classifier_fserver] quit

# 定義流行為behavior_dbserver，動作為重標記報文的本地優先級為4。

[Device] traffic behavior behavior_dbserver

[Device-behavior-behavior_dbserver] remark local-precedence 4

[Device-behavior-behavior_dbserver] quit

# 定義流行為behavior_mserver，動作為重標記報文的本地優先級為3。

[Device] traffic behavior behavior_mserver

[Device-behavior-behavior_mserver] remark local-precedence 3

[Device-behavior-behavior_mserver] quit

# 定義流行為behavior_fserver，動作為重標記報文的本地優先級為2。

[Device] traffic behavior behavior_fserver

[Device-behavior-behavior_fserver] remark local-precedence 2

[Device-behavior-behavior_fserver] quit

# 定義策略policy_server，為類指定流行為。

[Device] qos policy policy_server

[Device-qospolicy-policy_server] classifier classifier_dbserver behavior behavior_dbserver

[Device-qospolicy-policy_server] classifier classifier_mserver behavior behavior_mserver

[Device-qospolicy-policy_server] classifier classifier_fserver behavior behavior_fserver

[Device-qospolicy-policy_server] quit

# 將策略policy_server應用到端口GigabitEthernet1/0/1上。

[Device] interface gigabitethernet 1/0/1

[Device-GigabitEthernet1/0/1] qos apply policy policy_server inbound

[Device-GigabitEthernet1/0/1] quit

8 流量重定向配置

8.1  流量重定向簡介

流量重定向就是將符合流分類的流重定向到其他地方進行處理。

目前支持的流量重定向包括以下幾種：

·     重定向到CPU：對於需要CPU處理的報文，可以通過配置上送給CPU。

·     重定向到端口：對於收到需要由某個端口處理的報文時，可以通過配置重定向到此端口。隻針對二層轉發報文。

·     重定向到下一跳：對於收到需要某台下遊設備處理的報文時，可以通過配置重定向到該下遊設備。該方式可用於實現策略路由，有關策略路由的介紹，請參見“三層技術-IP路由配置指導”中的“策略路由配置”。

8.2  配置流量重定向

表8-1 配置流量重定向

8.3  流量重定向配置舉例

8.3.1  重定向至下一跳配置舉例

1. 組網需求

網絡環境描述如下：

·     Device A通過兩條鏈路與Device B連接，同時Device A和Device B各自連接其他的設備；

·     Device A上的端口GigabitEthernet1/0/2和Device B上的端口GigabitEthernet1/0/2屬於VLAN 200；

·     Device A上的端口GigabitEthernet1/0/3和Device B上的端口GigabitEthernet1/0/3屬於VLAN 201；

·     Device A上VLAN 200虛接口的IP地址為200.1.1.1/24，VLAN 201虛接口的IP地址為201.1.1.1/24；

·     Device B上VLAN 200虛接口的IP地址為200.1.1.2/24，VLAN 201虛接口的IP地址為201.1.1.2/24。

配置重定向至下一跳，實現策略路由功能，滿足如下需求：

·     將Device A的端口GigabitEthernet1/0/1接收到的源IP地址為2.1.1.1的報文轉發至200.1.1.2；

·     將Device A的端口GigabitEthernet1/0/1接收到的源IP地址為2.1.1.2的報文轉發至201.1.1.2；

·     對於Device A的端口GigabitEthernet1/0/1接收到的其它報文，按照查找路由表的方式進行轉發。

2. 組網圖

圖8-1 配置重定向至下一跳組網圖

3. 配置步驟

# 定義基本ACL 2000，對源IP地址為2.1.1.1的報文進行分類。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] acl number 2000

[DeviceA-acl-basic-2000] rule permit source 2.1.1.1 0

[DeviceA-acl-basic-2000] quit

# 定義基本ACL 2001，對源IP地址為2.1.1.2的報文進行分類。

[DeviceA] acl number 2001

[DeviceA-acl-basic-2001] rule permit source 2.1.1.2 0

[DeviceA-acl-basic-2001] quit

# 定義類classifier_1，匹配基本ACL 2000。

[DeviceA] traffic classifier classifier_1

[DeviceA-classifier-classifier_1] if-match acl 2000

[DeviceA-classifier-classifier_1] quit

# 定義類classifier_2，匹配基本ACL 2001。

[DeviceA] traffic classifier classifier_2

[DeviceA-classifier-classifier_2] if-match acl 2001

[DeviceA-classifier-classifier_2] quit

# 定義流行為behavior_1，動作為重定向至200.1.1.2。

[DeviceA] traffic behavior behavior_1

[DeviceA-behavior-behavior_1] redirect next-hop 200.1.1.2

[DeviceA-behavior-behavior_1] quit

# 定義流行為behavior_2，動作為重定向至201.1.1.2。

[DeviceA] traffic behavior behavior_2

[DeviceA-behavior-behavior_2] redirect next-hop 201.1.1.2

[DeviceA-behavior-behavior_2] quit

# 定義策略policy，為類classifier_1指定流行為behavior_1，為類classifier_2指定流行為behavior_2。

[DeviceA] qos policy policy

[DeviceA-qospolicy-policy] classifier classifier_1 behavior behavior_1

[DeviceA-qospolicy-policy] classifier classifier_2 behavior behavior_2

[DeviceA-qospolicy-policy] quit

# 將策略policy應用到端口GigabitEthernet1/0/1的入方向上。

[DeviceA] interface gigabitethernet 1/0/1

[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] qos apply policy policy inbound

9 流量統計配置

9.1  流量統計簡介

流量統計就是通過與類關聯，對符合匹配規則的流進行統計，統計報文數或字節數。例如，可以統計從某個源IP地址發送的報文，然後管理員對統計信息進行分析，根據分析情況采取相應的措施。

S5500-SI/EI係列交換機的流量統計功能以數據包個數（packet）為單位進行統計。

9.2  配置流量統計

表9-1 配置流量統計

9.3  流量統計顯示和維護

在完成上述配置後，用戶可以根據QoS的應用範圍在任意視圖下執行display qos policy global、display qos policy interface或display qos vlan-policy命令來顯示流量統計的情況，通過查看顯示信息驗證配置的效果。

9.4  流量統計配置舉例

9.4.1  流量統計配置舉例

1. 組網需求

用戶網絡描述如下：Host通過端口GigabitEthernet1/0/1接入設備Device A。

配置流量統計功能，對端口GigabitEthernet1/0/1接收的源IP地址為1.1.1.1/24的報文個數進行統計。

2. 組網圖

圖9-1 配置流量統計組網圖

3. 配置步驟

# 定義基本ACL 2000，對源IP地址為1.1.1.1的報文進行分類。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] acl number 2000

[DeviceA-acl-basic-2000] rule permit source 1.1.1.1 0

[DeviceA-acl-basic-2000] quit

# 定義類classifier_1，匹配基本ACL 2000。

[DeviceA] traffic classifier classifier_1

[DeviceA-classifier-classifier_1] if-match acl 2000

[DeviceA-classifier-classifier_1] quit

# 定義流行為behavior_1，動作為流量統計。

[DeviceA] traffic behavior behavior_1

[DeviceA-behavior-behavior_1] accounting

[DeviceA-behavior-behavior_1] quit

# 定義策略policy，為類classifier_1指定流行為behavior_1。

[DeviceA] qos policy policy

[DeviceA-qospolicy-policy] classifier classifier_1 behavior behavior_1

[DeviceA-qospolicy-policy] quit

# 將策略policy應用到端口GigabitEthernet1/0/1的入方向上。

[DeviceA] interface gigabitethernet 1/0/1

[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] qos apply policy policy inbound

[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] quit

# 查看配置後流量統計的情況。

[DeviceA] display qos policy interface gigabitethernet 1/0/1

  Interface: GigabitEthernet1/0/1

  Direction: Inbound

  Policy: policy

   Classifier: classifier_1

     Operator: AND

     Rule(s) : If-match acl 2000

     Behavior: behavior_1

      Accounting Enable:

        28529 (Packets)

10 配置數據緩衝區

10.1  數據緩衝區簡介

10.1.1  數據緩衝區

本係列交換機提供的數據緩衝區用來緩存從所有端口發送的報文，防止在出現突發流量時由於擁塞而產生的丟包現象。

交換機通過分配cell資源和packet資源（統稱為緩衝資源）來控製各端口對數據緩衝區的使用：

·     cell資源是指緩存報文時使用的設備存儲芯片容量。端口上分配到的cell資源表示該端口最多可以在緩衝區中占用的緩存空間。

·     packet資源是一種邏輯上的計數資源，它表示設備發送的數據包個數。設備每發送一個數據包，無論該數據包的長度是多少，均占用1個packet資源。端口上分配到的packet資源表示該端口最多可以在緩衝區中緩存的報文個數。

兩種資源相互獨立，但又共同作用，當端口需要緩存報文時，既使用相當於報文長度的cell資源，同時也使用相當於報文數量的packet資源，如果其中一種資源耗盡，則端口將不能再緩存報文，未進入緩衝區的報文將被丟棄。在完成報文發送後，端口將所使用的資源釋放，等待下次緩存報文時再次使用。

10.1.2  數據緩衝區的劃分

1. cell緩衝區的劃分

cell緩衝區分為共享區域和固定區域，用戶可以手工設置共享區域在整個緩衝區中所占的比例，其餘部分將自動成為固定區域。

在S5500-SI/EI係列交換機上，cell緩衝區的劃分方式如圖11-1所示：

圖10-1 S5500-SI/EI係列交換機cell緩衝區劃分示意圖

如圖11-1所示，cell緩衝區固定區域的劃分可以通過兩個方向來進行：

·     基於端口劃分：如圖中縱向線條的劃分示意，交換機自動將固定區域平均分配給每個端口，即每個端口有獨享的端口緩存。

·     基於隊列劃分：如圖中橫向線條的劃分示意，表示每個隊列所能使用當前端口獨享緩存的比例（以下稱為隊列的最小保證緩存比），這個比例在所有端口上都保持一致。

cell緩衝區的共享區域可以為端口上的突發流量提供應急的緩存能力，共享區域為所有端口的所有隊列共用，即：當端口出現擁塞時，端口獨享的cell資源已全部耗盡，此時可以配置該端口在一定比例內動態使用cell緩衝區的共享區域，該比例稱為端口的最大共享緩存占用比。在完成突發流量的發送後，再釋放其所占用的共享區域資源，供其它端口（或隊列）使用。例如，配置端口1最多可以占用cell緩衝區的共享區域中30%的資源。

綜上所述，對於cell緩衝區可以進行的配置包括：

·     配置數據緩衝區中共享區域的比例

·     配置各隊列的最小保證緩存比

·     配置端口的最大共享緩存占用比

2. packet緩衝區的劃分

與cell緩衝區不同，packet緩衝區沒有共享區域，全部區域均由各端口平均劃分，如圖11-2所示：

圖10-2 S5500-SI/EI係列交換機packet緩衝區劃分示意圖

packet緩衝區的劃分方式與cell緩衝區相同，通過端口和隊列兩個方向來進行。對於packet緩衝區，由於沒有共享區域，因此可以進行調整的隻有每個隊列對當前端口獨享緩存的使用比例，即隊列的最小保證緩存比。

10.2  數據緩衝區配置

10.2.1  數據緩衝區的配置方式

用戶可以使用以下兩種方式配置本係列交換機的數據緩衝區：

·     由交換機自動配置（Burst功能）

·     由用戶手工配置

10.2.2  通過Burst功能配置數據緩衝區

配置了Burst功能後，交換機將自動分配cell資源和packet資源的共享區域比例、隊列的最小保證資源比、隊列和端口的最大共享資源占用比。

在下列情況下，Burst功能可以提供更好的報文緩存功能和流量轉發性能：

·     廣播或者組播報文流量密集，瞬間突發大流量的網絡環境中；

·     報文從高速鏈路進入交換機，由低速鏈路轉發出去；或者報文從相同速率的多個端口同時進入交換機，由一個相同速率的端口轉發出去。

表10-1 通過Burst功能配置端口緩衝區

10.2.3  手工配置數據緩衝區配置任務簡介

表10-2 手工配置數據緩衝區配置任務簡介

10.2.4  配置cell緩衝區

1. 配置數據緩衝區中共享區域的比例

表10-3 配置數據緩衝區中共享區域的比例

2. 配置隊列的最小保證緩存比

表10-4 配置隊列的最小保證緩存比

3. 配置端口的最大共享緩存占用比

表10-5 配置端口的最大共享緩存占用比

10.2.5  配置packet緩衝區

1. 配置隊列的最小保證緩存比

表10-6 配置隊列的最小保證緩存比

10.2.6  應用數據緩衝區的配置

用戶在完成對數據緩衝區的手工配置後，必須使用下麵的步驟將所作的修改進行應用，之前的配置才能生效。

表10-7 應用數據緩衝區的配置

16 附錄

16.1  附錄 A 缺省優先級映射表

表16-1 dot1p-lp、dot1p-dp缺省映射關係

表16-2 dscp-dp、dscp-dot1p缺省映射關係

16.2  附錄 B 各種優先級介紹

16.2.1  IP優先級和DSCP優先級

圖16-1 ToS和DS域

如圖16-1所示，IPv4報文頭的ToS字段有8個bit，其中前3個bit表示的就是IP優先級，取值範圍為0～7；IPv6報文頭的Traffic Classes字段有8個bit，其中前3個bit表示的就是IP優先級，取值範圍為0～7。RFC 2474中，重新定義了IPv4報文頭部的ToS域和IPv6報文頭部的Traffic Classes域，稱之為DS（Differentiated Services，差分服務）域，其中DSCP優先級用該域的前6位（0～5位）表示，取值範圍為0～63，後2位（6、7位）是保留位。

表16-3 IP優先級說明

表16-4 DSCP優先級說明