本文档提供了在充当多个应用(包括延迟敏感型和带宽密集型应用)的传输的网络中实施服务质量(QoS)的一些高级准则。这些应用可以增强业务流程,但会扩展网络资源。QoS可以管理网络中的延迟、延迟变化(抖动)、带宽和丢包,从而为这些应用提供安全、可预测、可衡量且有保证的服务。
首先,确定哪些应用程序是业务关键型的,需要保护。您可能需要检查所有竞争网络资源的应用。如果出现这种情况,请使用Netflow Accounting、Network-based Application Recognition(NBAR)或QoS Device Manager(QDM)分析网络中的流量模式。
NetFlow Accounting提供有关网络流量的详细信息,可用于捕获与每个流量关联的流量分类或优先级。
NBAR是一种分类工具,可识别直至应用层的流量。它为每个通过接口的流量提供每个接口、每个协议和双向的统计信息。NBAR还执行子端口分类;查找和识别应用端口以外的内容。
QDM是基于Web的网络管理应用程序,提供易于使用的图形用户界面,用于配置和监控路由器中基于IP的高级QoS功能。
了解需要保护的应用程序的特性非常重要。有些应用程序对延迟或丢包很敏感,而其他应用程序则被认为是“主动”的,因为它们是突发的,或者会占用大量带宽。如果应用是突发的,请确定是持续突发还是小突发。应用的数据包大小是大还是小?应用程序是基于TCP还是UDP?
特性 | 指南 |
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对延迟或丢失敏感的应用程序。(语音和实时视频) | 不使用加权随机早期检测(WRED)、流量整形、分段(FRF-12)或策略。对于此类流量,您应该实施低延迟队列(LLQ),并对延迟敏感型流量使用优先级队列。 |
应用持续呈突发状态或带宽占用过大。(FTP和HTTP) | 使用WRED、策略、流量整形或基于类的加权公平队列(CBWFQ)来保证带宽。 |
基于TCP的应用程序。 | 使用WRED,因为丢失数据包会导致TCP后退,然后使用慢启动算法再次加速。如果流量基于UDP且丢弃数据包时不会更改其行为,则不要使用WRED。如果需要限制应用的速率,请使用Policing;否则,就让数据包尾部丢弃。 |
某些设备可能需要IOS升级才能利用要实施的QoS功能。每台设备上的网络拓扑、路由器配置和软件版本图可帮助您估算需要IOS升级的设备数量。有关可帮助您创建网络图的图标,请参阅Cisco图标库。
评估繁忙时段每台路由器上的CPU利用率,以帮助确定如何在设备之间分配QoS功能以分担负载。
对业务关键型流量类型以及此流量将经过的接口进行分类。确定要创建的优先级组或类别以实现网络的QoS目标。
确定最关键的应用可以处理的最大延迟,并在流量调节器(流量整形器或监察器)中调整突发参数,以适应此延迟。
了解每个接口支持的速率:PVC或子接口并配置要匹配的带宽。
确定慢速链路,以帮助确定网络中瓶颈所在的位置,并确定如何在适当的接口上应用链路效率机制。
计算传输关键业务流量的每种介质类型的第2层和第3层开销。这将有助于计算每个类别所需的正确带宽量。
另一个关键信息是,您是否希望根据应用、IP源和目标或两者保护流量。
媒体类型 | 链路层报头 |
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以太网 | 14 字节 |
PPP | 6 字节 |
帧中继 | 4 字节 |
ATM | 5字节/信元 |
一旦确定哪些应用程序需要QoS和分类标准来使用(基于应用程序的特征),您就可以根据这些信息创建类了。
创建策略以使用适当的优先级值标记每类流量(使用差分服务控制点(DSCP)或IP优先级)。 流量进入入口接口上的路由器时会进行标记。标记将用于在流量离开出口接口上的路由器时对其进行处理。
从最接近流量的路由器向核心层传输。在路由器的入口接口上应用您的标记。在下面的拓扑中,路由器A显然是标记流量并对来自网络A且发往路由器B的数据应用策略的地方。流量进入路由器A的Ethernet0接口时会进行标记,在路由器A的Serial0接口离开路由器时将应用QoS策略。如果两个方向应应用相同的策略(以便来自网络B且发往网络A的流量接受相同的处理),则来自网络B的流量在进入路由器B的Ethernet1接口时应进行标记,并在离开路由器Serial1接口时进行处理。
一旦流量被标记在一台路由器的入口接口上,它就会保持相同的标记,因为它会经过多个跃点(除非重新标记)。 通常,只需要标记一次流量。QoS策略可以基于这些标记应用到其他跃点。如果流量来自不受信任的域,则只需重新标记。
标记流量后,您可以使用标记构建策略,并对其余网段进行流量分类。我们建议使用不超过四个的类,以保持策略简单。
如果可能,在实验室环境中实施并测试QoS实施。对结果感到满意后,将其部署在实时网络中。
按照适当的方向应用策略。决定是需要在一个方向应用策略,还是同时在两个方向应用策略。始终尽可能靠近源标记和处理流量,如本文档的创建标记每个类的策略部分中所述。
我们建议您在两个方向上应用相同的策略,以过滤从站点两端到达和发往站点的流量。这意味着您应在RouterA的串行接口和RouterB的串行接口上应用相同的出站策略。
将QPM作为一个完整系统,用于集中式策略控制和自动化、可靠的策略部署。
以下是QOS类别列表以及与每个类别相关的某些使用更为广泛的QOS功能。
分类 | 关联的QoS功能 |
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QoS服务模型 | 尽可能提供(Diffserv)QoS或根据需要提供信号(RSVP)。 |
分类/标记 | Diffserv代码点或qos组ID。 |
拥塞管理 | LLQ或CBWFQ。 |
拥塞避免 | 符合Diffserv的WRED。 |
链路效率 | MLPPP、LFI、FRF.11、FRF.12、CRTP |
信令 | RSVP、QPPB |
流量调节器/策略 | 基于类的监察器和通用流量整形(GTS)或帧中继流量整形(FRTS)。 |
配置/监控 | QPM、模块化QoS命令行界面(CLI)、QDM |
版本 | 发布日期 | 备注 |
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1.0 |
10-Dec-2001
|
初始版本 |