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04-幀中繼QoS配置
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目 錄
在幀中繼接口上，通用QoS可提供基於接口的流量整形、流量監管、擁塞管理、擁塞避免等服務。幀中繼QoS則可提供更加靈活的基於虛電路的QoS服務，包括幀中繼流量整形、幀中繼流量監管、幀中繼擁塞管理、幀中繼DE（Discard Eligibility，合格丟棄）規則列表、幀中繼隊列管理等。
幀中繼相關知識的介紹請參見“二層技術-廣域網接入配置指導”中的“幀中繼”。
圖1-1 幀中繼QoS應用示意圖
下麵列出了幀中繼QoS的一些重要參數：
· CIR ALLOW（Committed Information Rate ALLOW，允許的承諾信息速率）：幀中繼虛電路正常情況下可以提供的傳送速率。網絡不擁塞時，可以保證用戶以此速率傳送數據。
· CIR（Committed Information Rate，承諾信息速率）：幀中繼虛電路可以提供的最小傳送速率。即使網絡擁塞，也可以保證用戶以此速率傳送數據。
· CBS（Committed Burst Size，承諾突發尺寸）：幀中繼虛電路承諾在Tc時間內傳送的流量。在網絡擁塞時，幀中繼網絡保證這部分流量可以成功地傳送。
· EBS（Excess Burst Size，超出突發尺寸）：在Tc時間內，幀中繼虛電路可以超過承諾突發尺寸的最大值。在網絡擁塞時，這部分流量將被首先丟棄。因此，幀中繼網絡不保證這部分流量能被成功地傳送。
FRTS（Frame Relay Traffic Shaping，幀中繼流量整形）能夠限製從某一虛電路發出的報文流量和突發報文流量，使這些報文能夠以比較均勻的速度向外發送。
如圖1-2所示，如果Router B以128kbps的速率向Router A發送報文，而Router A的接口速率最大隻能達到64kbps，這時就會在幀中繼網絡與Router A的連接處產生瓶頸，從而發生擁塞，導致數據無法正常傳送。如果在Router B的出接口Serial2/1/0應用幀中繼流量整形，可以使它以相對比較均勻的速率64kbps發送報文，從而避免網絡擁塞的發生。即使網絡發生擁塞，Router B仍能夠以32kbps的速率發送報文。
幀中繼流量整形應用在設備的出接口，它可以向用戶提供CIR ALLOW、CIR、CBS、EBS等參數。幀中繼虛電路能夠以CIR ALLOW的速率發送報文。幀中繼流量整形還允許虛電路在突發情況下以超過CIR ALLOW的速率發送報文。
當網絡發生擁塞時，DCE（Data Circuit-terminating Equipment，數據電路終接設備）將向DTE（Data Terminal Equipment，數據終端設備）發送其BECN（Backward Explicit Congestion Notification，後向顯式擁塞通知）標誌位為1的幀中繼報文。DTE接收到該報文後，會將虛電路的發送速率由CIR ALLOW逐漸調低到CIR；如果DTE在125ms內沒有再收到BECN標誌位為1的幀中繼報文，它會將虛電路的發送速率恢複為CIR ALLOW。
幀中繼流量整形是用令牌桶算法實現的，根據實際的算法原理對協議中相關參數的含義進行了相應的修改。令牌桶原理如圖1-3所示。
令牌桶原理是：需要進行流量控製的報文在發送前進入令牌桶中進行處理。如果令牌桶中有足夠的令牌可以用來發送報文，則允許報文通過，即報文被正常發送。如果令牌桶中的令牌數不滿足報文發送條件，則報文會放入幀中繼類隊列（在幀中繼流量整形中，幀中繼類隊列即為FRTS隊列），等令牌桶中有足夠的令牌再從幀中繼類隊列中取報文發送。這樣，就可以對某類報文的流量進行控製。令牌的單位為bit。
協議規定的相關參數和實際幀中繼流量整形原理參數的對應關係如下：
· CBS與EBS的和為令牌桶的大小；
· CIR ALLOW為每秒向令牌桶中添加的令牌數。
幀中繼流量整形為了提高效率，提出了動態Tc的概念。Tc參數的大小可根據每次發送的報文大小進行動態調節，Tc=size of packet/CIR ALLOW。即無論待發送報文大小為多少（小於1500字節），設備都會在當前計算出的Tc時間內，將所需要的全部令牌分發給當前報文。
例如，發送一個800字節的報文，假設CIR ALLOW為64000bps，則向令牌桶中添加發送該報文令牌需要的時間為Tc=6400/64000=0.1s=100ms，即100ms之內令牌桶中添加了6400bits的令牌，該報文發送成功。
FRTP（Frame Relay Traffic Policing，幀中繼流量監管）可以對每個虛電路上進入網絡的流量進行監督，把流量限製在一個值以內。如果某條虛電路的報文流量超過了用戶設置的值，設備會采取丟棄報文等措施，以保護網絡資源。
如圖1-4所示，用戶端設備Router A以192kbps的速率向交換端設備Router B發送報文，但Router B希望隻為Router A提供64kbps的帶寬。這時就需要在Router B的DCE端配置幀中繼流量監管。
· 當報文流量小於CBS時，報文可以正常發送，Router B對報文不做處理。
· 當報文流量大於CBS並小於EBS與CBS之和時，報文可以正常發送，但Router B將把流量大於CBS的報文的幀中繼報文頭中的DE標誌位置為1。
· 當報文流量大於CBS與EBS之和時，Router B將以CBS與EBS之和的流量進行發送，對超過CBS與EBS之和的流量進行丟棄，對於超過CBS的流量，Router B將把幀中繼報文頭中的DE標誌位置為1。
幀中繼使用的隊列包括幀中繼虛電路隊列和幀中繼接口隊列。虛電路隊列和接口隊列的關係如圖1-5所示。
設備首先將數據報文在虛電路隊列中進行隊列調度，經過調度的數據到達幀中繼接口後，再經過接口上的隊列調度，最終由接口向外發送。
在沒有開啟幀中繼流量整形的情況下，隻有幀中繼接口隊列起作用，幀中繼虛電路隊列隻有在幀中繼流量整功能形開啟的情況下才能生效。
當前設備僅支持FIFO隊列。
在幀中繼接口上能夠使用的隊列有：FIFO（First In First Out Queuing，先進先出隊列）和PVC PQ（PVC Priority Queuing，虛電路優先級隊列）。關於FIFO隊列的詳細介紹，請參見“ACL和QoS配置指導”中的“擁塞管理”。
PVC PQ隊列擁有四個隊列：top、middle、normal、bottom，隊列優先級依次降低。PVC PQ的隊列發送策略是：按照隊列優先級，在發送完高優先級隊列中的報文之後，再發送低優先級隊列中的報文。同一虛電路發送的報文隻能進入PVC PQ中的一個隊列，虛電路對應的PVC PQ隊列由與虛電路關聯的幀中繼類中的配置決定。
當幀中繼接口開啟了幀中繼流量整形之後，在此接口下的每條虛電路都將擁有獨立的隊列調度策略。
在幀中繼虛電路上能夠使用的隊列包括：FIFO、PQ、CQ、WFQ、CBQ和RTPQ。RTPQ可以和其它隊列共存，而其它隊列相互之間則不能共存。
關於以上隊列調度方式的詳細介紹，請參見“ACL和QoS配置指導”中的“擁塞管理”。
在幀中繼網絡中，幀中繼虛電路中發送的報文如果匹配DE規則列表中的規則，則它的DE標誌位將會被置1，這類報文在網絡發生擁塞時將會被優先丟棄。DE規則列表應用於設備的幀中繼虛電路上，每個規則列表內包含多條DE規則。
在配置幀中繼流量整形、幀中繼流量監管、幀中繼隊列、和幀中繼FRF.12分片功能時，需要先創建一個幀中繼類，在這個幀中繼類上配置各種QoS參數，然後將幀中繼類關聯到幀中繼接口或幀中繼虛電路上。
當幀中繼虛電路提供QoS服務時，它將按照下麵的順序尋找對應的幀中繼類：
(1) 使用和此幀中繼虛電路相關聯的幀中繼類。
(2) 使用幀中繼虛電路所在幀中繼接口的幀中繼類。
不同的虛電路可以使用不同的幀中繼類，也可以使用同一個幀中繼類。
幀中繼配置任務如下：
· 配置幀中繼隊列
幀中繼流量整形功能應用於設備幀中繼報文的發送接口上。通常情況下，應配置在幀中繼網絡的DTE端。
命令cbs、ebs、cir allow可以設置幀中繼虛電路上輸入和輸出（inbound和outbound）兩個方向的參數，但對幀中繼流量整形隻有outbound方向的參數有效。
(1) 進入係統視圖。
system-view
(2) 創建幀中繼類，並進入幀中繼類視圖。
fr class class-name
(3) （可選）配置流量整形參數。
¡ 配置幀中繼虛電路的CBS。
cbs [ inbound | outbound ] committed-burst-size
缺省情況下，幀中繼虛鏈路的CBS為56000bits。
¡ 配置幀中繼虛電路的CIR。
cir committed-information-rate
缺省情況下，幀中繼虛鏈路的CIR為56000bps。
¡ 配置幀中繼虛電路的CIR ALLOW。
cir allow [ inbound | outbound ] committed-information-rate
缺省情況下，允許的承諾信息速率為56000bps。
¡ 配置幀中繼虛電路的EBS。
ebs [ inbound | outbound ] excess-burst-size
缺省情況下，幀中繼虛鏈路的EBS為0bit。
¡ 開啟幀中繼流量整形的自適應流量調節功能。
traffic-shaping adaptation { becn | interface-congestion number }
缺省情況下，幀中繼流量整形的自適應流量調節功能處於關閉狀態。
¡ 配置幀中繼流量整形的自適應流量調節的比例。
traffic-shaping adaptation percentage number
缺省情況下，幀中繼流量整形自適應流量調節的比例為25%。
(4) 退回係統視圖。
quit
(5) 關聯已創建的幀中繼類。
¡ 請依次執行以下命令將幀中繼接口同幀中繼類關聯。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr-class class-name
¡ 請依次執行以下命令將幀中繼虛電路同幀中繼類關聯。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr dlci dlci-number
fr-class class-name
缺省情況下，幀中繼接口或幀中繼虛電路未與幀中繼類關聯。
幀中繼流量監管功能應用於設備幀中繼報文的接收接口上。它隻能被應用於幀中繼網絡的DCE端。
命令cbs、ebs、cir allow可以設置虛電路上輸入和輸出（inbound和outbound）兩個方向的參數，但對幀中繼流量監管隻有inbound方向的參數有效。
(1) 進入係統視圖。
system-view
(2) 創建幀中繼類，並進入幀中繼類視圖。
fr class class-name
(3) （可選）配置流量監管參數。
¡ 配置幀中繼虛電路的CBS。
cbs [ inbound | outbound ] committed-burst-size
缺省情況下，配置幀中繼虛電路的CBS為56000bits。
¡ 配置幀中繼虛電路的CIR ALLOW。
cir allow [ inbound | outbound ] committed-information-rate
缺省情況下，允許的承諾信息速率為56000bps。
¡ 配置幀中繼虛電路的EBS。
ebs [ inbound | outbound ] excess-burst-size
缺省情況下，幀中繼虛電路的EBS為0bit。
(4) 退回係統視圖。
quit
(5) 關聯已創建的幀中繼類。
¡ 請依次執行以下命令將幀中繼接口同幀中繼類關聯。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr-class class-name
¡ 請依次執行以下命令將幀中繼虛電路同幀中繼類關聯。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr dlci dlci-number
fr-class class-name
缺省情況下，幀中繼接口或幀中繼虛電路未與幀中繼類關聯。
通過配置幀中繼隊列管理，實現對幀中繼虛電路或幀中繼接口的擁塞管理，關於擁塞管理的詳細介紹，請參見“QoS配置”中的“擁塞管理”。
(1) 進入係統視圖。
system-view
(2) 創建幀中繼類，並進入幀中繼類視圖。
fr class class-name
(3) （可選）配置幀中繼虛電路的隊列類型。
¡ 配置幀中繼虛電路的FIFO隊列長度。
fifo queue-length queue-length
缺省情況下，FIFO隊列長度為75。
缺省情況下，幀中繼虛電路使用FIFO隊列。
(4) 退回係統視圖。
quit
(5) 關聯已創建的幀中繼類。
¡ 請依次執行以下命令將幀中繼接口同幀中繼類關聯。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr-class class-name
¡ 請依次執行以下命令將幀中繼虛電路同幀中繼類關聯。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr dlci dlci-number
fr-class class-name
缺省情況下，幀中繼接口或幀中繼虛電路未與幀中繼類關聯。
一台設備最多可以支持10個DE規則列表，在每個DE規則列表內最多可以配置100條DE規則。
(1) 進入係統視圖。
system-view
(2) 創建DE規則列表。請選擇其中一項進行配置。
¡ 創建基於接口的DE規則列表。
fr del list-number inbound-interface interface-type interface-number
¡ 創建基於IP協議的DE規則列表。
fr del list-number protocol ip [ acl acl-number | fragments | greater-than min-number | less-than max-number | tcp-port tcpport-number | udp-port udpport-number ]
(3) 進入幀中繼接口視圖。
interface interface-type interface-number
(4) 將DE規則列表應用到幀中繼虛電路上。
fr de del list-number dlci dlci-number
缺省情況下，幀中繼虛電路上未應用DE規則列表。
幀中繼流量整形功能和接口的幀中繼FRF.12分片功能不能同時進行配置。關於接口的幀中FRF.12分片功能的詳細介紹，請參見“二層技術-廣域網接入”中的“幀中繼”。
(1) 進入係統視圖。
system-view
(2) 創建幀中繼類，並進入幀中繼類視圖。
fr class class-name
(3) 開啟幀中繼虛電路的FRF.12分片功能。
fragment enable
缺省情況下，幀中繼分片功能處於關閉狀態。
(4) （可選）配置幀中繼虛電路允許的報文分片大小。
fragment size
缺省情況下，最大分片大小為45字節。
(5) 退回係統視圖。
quit
(6) 關聯已創建的幀中繼類。
¡ 請依次執行以下命令將幀中繼接口同幀中繼類關聯。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr-class class-name
¡ 請依次執行以下命令將幀中繼虛電路同幀中繼類關聯。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr dlci dlci-number
fr-class class-name
缺省情況下，幀中繼接口或幀中繼虛電路未與幀中繼類關聯。
在完成上述配置後，在任意視圖下執行display命令顯示配置後幀中繼QoS的運行情況，通過查看顯示信息驗證配置的效果。
表1-1 幀中繼QoS顯示和維護
|
操作 |
命令 |
|
顯示幀中繼類與接口以及虛電路的映射關係 |
display fr class-map { fr-class class-name | interface interface-type interface-number } |
|
查看幀中繼QoS的配置和統計信息 |
display fr pvc [ interface interface-type interface-number ] [ dlci dlci-number ] |
Router A和Route B通過接口Serial2/1/1連接至幀中繼網絡。Router A的接口速率最大隻能達到64kbps，Router B以128kbps的速率向Router A發送報文，為了避免發生網絡擁塞，在Router B的出接口Serial2/1/1應用幀中繼流量整形，要求Router B的平均發送速率為64kbps。
# 創建幀中繼類並配置幀中繼流量整形參數。
<RouterB> system-view
[RouterB] fr class 64k
[RouterB-fr-class-64k] cir allow 64000
[RouterB-fr-class-64k] cir 32000
[RouterB-fr-class-64k] cbs 64000
[RouterB-fr-class-64k] ebs 32000
[RouterB-fr-class-64k] traffic-shaping adaptation becn
[RouterB-fr-class-64k] traffic-shaping adaptation percentage 20
[RouterB-fr-class-64k] quit
# 配置接口Serial2/1/1封裝為幀中繼，開啟幀中繼流量整形功能。
[RouterB] interface serial 2/1/1
[RouterB-Serial2/1/1] link-protocol fr
[RouterB-Serial2/1/1] fr traffic-shaping
# 創建幀中繼虛電路，將幀中繼類同虛電路相關聯。
[RouterB-Serial2/1/1] fr dlci 16
[RouterB-Serial2/1/1-fr-dlci-16] fr-class 64k
通過display fr pvc dlci 16命令查看DLCI為16的PVC的詳細信息，發現該PVC的流量整形狀態為Active，允許的承諾信息速率為64kbps。
[RouterB-Serial2/1/1-fr-dlci-16] display fr pvc dlci 16
PVC information for interface Serial2/1/1 (DTE, physically up)
DLCI: 16 Type: Static Interface: Serial2/1/1
Encapsulation: IETF
Creation time: 2014/02/19 01:38:00 Status: Active
Input: 4 packets, 120 bytes, 0 dropped
Output: 4 packets, 120 bytes, 0 dropped
Traffic shaping: Active
CIR allow: 64000 bps CIR: 32000 bps
CBS: 64000 bits EBS: 32000 bits
Current CIR: 64000 bps
Output: 0 packets, 0 bytes, 0 dropped packets
Delayed: 0 packets, 0 bytes
Output queue: (Urgent queuing: Size/Length/Discards) 0/100/0
Output queue: (Protocol queuing: Size/Length/Discards) 0/500/0
Output queue: (FIFO queuing: Size/Length/Discards) 0/75/0
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