本文目录
· 什么是QoS
· QoS 四大度量指标
· QoS应用服务模型——DiffServ（差分服务）网络模型
· QoS关键组件
一.什么是QoS
随着网络技术的飞速发展，互联网中的业务越来越多样化。除了传统的WWW、E-Mail、FTP应用外，用户还尝试在Internet上拓展新业务，比如IP电话、电子商务、多媒体游戏、远程教学、远程医疗、可视电话、电视会议、视频点播、在线电影等。
解决网络拥塞的最好的办法是增加网络的带宽。但从运营、维护的成本考虑，不现实！最有效的解决方案就是应用一个“有保证”的策略对网络拥塞进行管理。
QoS——Quality of Service（服务质量）技术，本身不会增加网络带宽，而是在有限的带宽资源下，平衡地为各业务分配带宽，针对不同的业务需求，提供端到端的服务质量保证。如果没有QoS技术，业务的服务质量就无法保证。
二.
QoS 四大度量指标
QoS有如下四个指标，用来度量为关键业务提供服务质量的好坏：
带宽（吞吐量）、时延、时延变化（抖动）、丢包率。
1.带宽
带宽（bandwidth）也称为吞吐量（throughput），是指在一个固定的时间内（1秒），从网络一端流到另一端的最大数据位数，也可以理解为网络的两个节点之间特定数据流的平均速率。带宽的单位是比特/秒（bit/s，简写为bps）。
带宽
2.时延
时延（Latency）是指一个报文或分组从一个网络的一端传送到另一端所需要的时间。以语音传输为例，时延是指从说话者开始说话到对方听到所说内容的时间。若时延太大，会引起通话声音不清晰、不连贯或破碎。
大多数用户察觉不到小于100ms的延迟；当延迟在100ms到300ms之间时，说话者可以觉察到对方回复的轻微停顿，这种停顿可能会使双方都感觉到不舒服。超过300ms，延迟就会很明显，用户开始互相等待对方的回复，当通话的一方不能及时接收到期望的回复时，说话者可能会重复所说的话，这样会与远端延迟的回复碰撞，导致重复。
时延
3.时延变化
时延变化是指同一业务流中不同分组所呈现的时延不同。时延变化也称为抖动（Jitter）。抖动主要是由于业务流中相继分组的排队等候时间不同引起的，是对服务质量影响最大的一个问题。某些业务类型，特别是话音和视像等实时业务是极不容忍抖动的。分组到达时间的差异将在话音或视像中造成断续。
抖动
分组到达时间差异
4.丢包率
少量的丢包（Loss）对业务的影响并不大，QoS更关注的是丢包的统计数据——丢包率。丢包率是指在网络传输过程中丢失报文占传输报文的百分比。
例如，在语音传输中，丢失一个比特或一个分组的信息，通话双方往往注意不到。在视像广播期间，丢失一个比特或者一个分组可能造成在屏幕上瞬间的波形干扰，但视像很快恢复正常。使用传输控制协议（TCP）传输数据也能处理少量的丢包，因为传输控制协议允许丢失的信息重发。但大量的丢包会影响传输效率。
丢包率
在IP网络上不同的业务对带宽、时延、时延抖动和丢包率等都有不同的需求，以下是几种常见的QoS业务指标。
三.
QoS应用服务模型——DiffServ（差分服务）网络模型
DiffServ服务模型，也叫差分服务模型，意思是提供有差别的服务。DiffServ的基本思想是在网络边缘将进入的流根据多种条件分成各种不同的类型（或者标记不同的优先级），将同种类型的流合并起来进行统一管理，保证相同的传输速率、延迟、抖动等服务质量参数，并对每一种类型在网络中分别进行处理。业务分类和汇聚工作在网络的边缘节点进行，首先数据包被标识为一定的服务类型，并记录在包头字段里，然后将包按一定的流量控制策略送入网络。网络中心节点通过检查包头来确定对包进行何种处理。
如下图所示DiffServ模型构成。
·DS节点：实现DiffServ功能的网络节点称为DS节点。
·DS边界节点：负责连接另一个DS域或者连接一个没有DS功能的域的节点。DS边界节点将负责将进入此DS域的业务流进行分类和可能的流量调整。
·DS内部节点：用于在同一个DS域中连接DS边界节点或其他内部节点。DS内部节点仅需基于DSCP值进行简单的流分类以及对相应的流实施流量控制。
·DS域（DS Domain）：一组采用相同的服务提供策略和实现了相同PHB（Per Hop Behaviors）的相连DS节点组成。一个DS域由相同管理部门的一个或多个网络组成，如一个DS域可以是一个ISP，也可以是一个企业的内部网。
·PHB：在每一个DS节点上对分组的处理称为每跳行为PHB。PHB描述了DS节点对具有相同DSCP的分组采用的外部可见的转发行为。可以用优先级来定义PHB，也可以用一些可见的服务特征如分组延迟、抖动丢包率来定义。PHB只定义了一些外部可见的转发行为，没有指定特定的实现方式。
DiffServ模型
四.
QoS关键组件
QoS业务的关键组件可分为如下几类：流（报文）分类和标记、流量监管和流量整形、拥塞管理、拥塞避免。其中流分类和标记是基础，是有区别地实施服务的前提，流量监管、流量整形主要用于预防拥塞，拥塞管理和拥塞避免是用来解决拥塞。
1.流分类和标记
要实现差分服务，首先需要将报文分为不同的类别或者设置不同的优先级。类别确定好了，设备才能针对性地提供服务。
2.流量监管和流量整形
流量监管是将流量限制在特定的带宽内。当业务流量超过额定带宽时，超过的流量将被丢弃。这样可以防止个别业务或用户无限制地占用带宽。
流量整形是一种主动调整流的输出速率的流控措施，使流量比较平稳地传送给下游设备，避免不必要的报文丢弃和拥塞。流量整形通常在接口出方向使用。
两者主要的区别是，流量监管技术将超过的流量直接丢弃，而流量整形技术将超过的流量先进行缓存，然后再丢弃。
3.拥塞管理
拥塞管理是在网络发生拥塞时，将报文放入缓存中，通过一定的调度算法安排报文的转发次序，保证网络可以尽快恢复正常。拥塞管理通常在接口出方向使用。
4.拥塞避免
拥塞避免可以监视网络资源（如队列或内存缓冲区）的使用情况。在拥塞有加剧的趋势时，主动丢弃报文，避免网络拥塞继续加剧。拥塞管理通常在接口出方向使用。
Qos技术处理流程
OK，今天就说到这里啦！
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