目  录

1 QoS简介

1.1 概述

1.2 QoS服务模型简介

1.2.1 Best-Effort服务模型

1.2.2 IntServ服务模型

1.2.3 DiffServ服务模型

1.3 QoS技术综述

1.3.1 QoS技术在网络中的位置

2 QoS配置方式

2.1 配置方式介绍

2.1.1 非QoS策略配置方式

2.1.2 QoS策略配置方式

2.2 QoS策略配置方式的步骤

1.1.1 定义类

2.2.2 定义流行为

2.2.3 定义策略

2.2.4 应用策略

2.2.5 QoS策略显示和维护

3 优先级映射配置

3.1 优先级映射简介

3.1.1 概述

3.1.2 优先级介绍

3.1.3 优先级映射表

3.1.4 优先级信任模式

3.1.5 优先级映射过程

3.2 优先级映射配置任务简介

3.3 配置优先级映射

3.3.1 配置优先级映射表

3.3.2 配置优先级信任模式

3.3.3 配置端口优先级

3.4 优先级映射显示和维护

3.5 优先级映射典型配置举例

3.5.1 优先级信任模式和端口优先级配置举例

3.5.2 优先级映射表和重标记配置举例

4 流量监管、流量整形和端口限速配置

4.1 流量监管、流量整形和端口限速简介

4.1.1 流量评估与令牌桶

4.1.2 流量监管

4.1.3 流量整形

4.1.4 端口限速

4.2 流量监管配置

4.3 流量整形配置

4.4 端口限速配置

4.5 流量监管/流量整形/端口限速显示和维护

4.6 流量监管典型配置举例

4.6.1 流量监管典型配置举例

5 拥塞管理配置

5.1 拥塞管理简介

5.1.1 拥塞的产生、影响和对策

5.1.2 拥塞管理策略

5.2 拥塞管理配置任务简介

5.3 拥塞管理配置

5.3.1 配置SP队列

5.3.2 配置WRR队列

5.3.3 配置WFQ队列

5.3.4 配置SP+WRR队列

5.3.5 配置SP+WFQ队列

6 拥塞避免

6.1 拥塞避免简介

6.2 WRED配置的说明

6.2.1 WRED的配置方式

6.2.2 WRED的参数说明

6.3 配置WRED

6.3.1 配置过程

6.3.2 配置举例

6.4 WRED显示和维护

7 流量过滤配置

7.1 流量过滤简介

7.2 配置流量过滤

7.3 流量过滤配置举例

7.3.1 流量过滤配置举例

8 标记配置

8.1 重标记简介

8.2 根据报文颜色进行优先级重标记

8.2.1 报文颜色的标记方式

8.2.2 根据报文颜色进行优先级重标记

8.3 配置重标记

8.4 重标记配置举例

8.4.1 重标记配置举例

9 流量重定向配置

9.1 流量重定向简介

9.2 配置流量重定向

9.3 流量重定向配置举例

9.3.1 重定向至下一跳配置举例

10 流量统计配置

10.1 流量统计简介

10.2 配置流量统计

10.3 流量统计显示和维护

10.4 流量统计配置举例

10.4.1 流量统计配置举例

11 配置数据缓冲区

11.1 数据缓冲区简介

11.1.1 数据缓冲区

11.1.2 数据缓冲区的划分

11.2 数据缓冲区配置

11.2.1 数据缓冲区的配置方式

11.2.2 通过Burst功能配置数据缓冲区

11.2.3 手工配置数据缓冲区配置任务简介

11.2.4 配置cell缓冲区

11.2.5 配置packet缓冲区

11.2.6 应用数据缓冲区的配置

16 附录

16.1 附录 A 缺省优先级映射表

16.2 附录 B 各种优先级介绍

16.2.1 IP优先级和DSCP优先级

16.2.2 802.1p优先级

1 QoS简介

1.1  概述

QoS（Quality of Service）即服务质量。对于网络业务，服务质量包括传输的带宽、传送的时延、数据的丢包率等。在网络中可以通过保证传输的带宽、降低传送的时延、降低数据的丢包率以及时延抖动等措施来提高服务质量。

网络资源总是有限的，只要存在抢夺网络资源的情况，就会出现服务质量的要求。服务质量是相对网络业务而言的，在保证某类业务的服务质量的同时，可能就是在损害其它业务的服务质量。例如，在网络总带宽固定的情况下，如果某类业务占用的带宽越多，那么其他业务能使用的带宽就越少，可能会影响其他业务的使用。因此，网络管理者需要根据各种业务的特点来对网络资源进行合理的规划和分配，从而使网络资源得到高效利用。

下面从QoS服务模型出发，对目前使用最多、最成熟的一些QoS技术逐一进行描述。在特定的环境下合理地使用这些技术，可以有效地提高服务质量。

1.2  QoS服务模型简介

通常QoS提供以下三种服务模型：

·     Best-Effort service（尽力而为服务模型）

·     Integrated service（综合服务模型，简称IntServ）

·     Differentiated service（区分服务模型，简称DiffServ）

1.2.1  Best-Effort服务模型

Best-Effort是一个单一的服务模型，也是最简单的服务模型。对Best-Effort服务模型，网络尽最大的可能性来发送报文。但对时延、可靠性等性能不提供任何保证。

Best-Effort服务模型是网络的缺省服务模型，通过FIFO队列来实现。它适用于绝大多数网络应用，如FTP、E-Mail等。

1.2.2  IntServ服务模型

IntServ是一个综合服务模型，它可以满足多种QoS需求。该模型使用RSVP协议，RSVP运行在从源端到目的端的每个设备上，可以监视每个流，以防止其消耗资源过多。这种体系能够明确区分并保证每一个业务流的服务质量，为网络提供最细粒度化的服务质量区分。

但是，InterServ模型对设备的要求很高，当网络中的数据流数量很大时，设备的存储和处理能力会遇到很大的压力。InterServ模型可扩展性很差，难以在Internet核心网络实施。

1.2.3  DiffServ服务模型

DiffServ是一个多服务模型，它可以满足不同的QoS需求。与IntServ不同，它不需要通知网络为每个业务预留资源。区分服务实现简单，扩展性较好。

本文提到的技术都是基于DiffServ服务模型。

1.3  QoS技术综述

QoS技术包括流分类、流量监管、流量整形、接口限速、拥塞管理、拥塞避免等。下面对常用的技术简单进行一下介绍。

1.3.1  QoS技术在网络中的位置

图1-1 常用QoS技术在网络中的位置

如图1-1所示，流分类、流量监管、流量整形、拥塞管理和拥塞避免主要完成如下功能：

·     流分类：采用一定的规则识别符合某类特征的报文，它是对网络业务进行区分服务的前提和基础。

·     流量监管：对进入或流出设备的特定流量进行监管。当流量超出设定值时，可以采取限制或惩罚措施，以保护网络资源不受损害。可以作用在接口入方向和出方向。

·     流量整形：一种主动调整流的输出速率的流量控制措施，用来使流量适配下游设备可供给的网络资源，避免不必要的报文丢弃，通常作用在接口出方向。

·     拥塞管理：就是当拥塞发生时如何制定一个资源的调度策略，以决定报文转发的处理次序，通常作用在接口出方向。

·     拥塞避免：监督网络资源的使用情况，当发现拥塞有加剧的趋势时采取主动丢弃报文的策略，通过调整队列长度来解除网络的过载，通常作用在接口出方向。

1 QoS配置方式

1.1  配置方式介绍

QoS的配置方式分为QoS策略配置方式和非QoS策略配置方式两种。

有些QoS功能只能使用其中一种方式来配置，有些使用两种方式都可以进行配置。在实际应用中，两种配置方式也可以结合起来使用。

1.1.1  非QoS策略配置方式

非QoS策略配置方式是指不通过QoS策略来进行配置。例如，端口限速功能可以通过直接在接口上配置来实现。

1.1.2  QoS策略配置方式

QoS策略配置方式是指通过配置QoS策略来实现QoS功能。

QoS策略包含了三个要素：类、流行为、策略。用户可以通过QoS策略将指定的类和流行为绑定起来，灵活地进行QoS配置。

1. 类

类的要素包括：类的名称和类的规则。

用户可以通过命令定义一系列的规则来对报文进行分类。

2. 流行为

流行为用来定义针对报文所做的QoS动作。

流行为的要素包括：流行为的名称和流行为中定义的动作。

用户可以通过命令在一个流行为中定义多个动作。

3. 策略

策略用来将指定的类和流行为绑定起来，对分类后的报文执行流行为中定义的动作。

策略的要素包括：策略名称、绑定在一起的类和流行为的名称。

用户可以在一个策略中定义多个类与流行为的绑定关系。

1.2  QoS策略配置方式的步骤

如图2-1所示：

图1-1 QoS策略配置方式的步骤

1.1.1  定义类

定义类首先要创建一个类名称，然后在此类视图下配置其匹配规则。

表1-1 定义类

match-criteria：匹配规则，取值如表2-2所示。

表1-2 类的匹配规则取值

1.2.2  定义流行为

定义流行为首先需要创建一个流行为名称，然后可以在此流行为视图下根据需要配置相应的流行为。每个流行为由一组QoS动作组成。

表1-3 定义流行为

1.2.3  定义策略

在策略视图下为使用的类指定对应的流行为。以某种匹配规则将流区分为不同的类，再结合不同的流行为就能很灵活的实现各种QoS功能。

表1-4 在策略中为类指定流行为

1.2.4  应用策略

QoS策略支持以下应用方式：

·     基于端口应用QoS策略：QoS策略对通过端口接收或发送的流量生效。

·     基于上线用户应用QoS策略：QoS策略对通过上线用户接收或发送的流量生效。

·     基于VLAN应用QoS策略：QoS策略对通过同一个VLAN内所有接口接收或发送的流量生效。

·     基于全局应用QoS策略：QoS策略对所有流量生效。

·     基于控制平面应用QoS策略：QoS策略对通过控制平面接收的流量生效。

1. 基于端口应用QoS策略

一个策略可以应用于多个端口。端口的每个方向（出和入两个方向）只能应用一个策略。

表1-5 在端口上应用策略

2. 基于上线用户应用QoS策略

一个策略可以应用于多个上线用户。上线用户的每个方向（发送和接收两个方向）只能应用一个策略，如果用户想修改某方向上应用的策略，必须先取消原先的配置，然后再配置新的策略。

表1-6 基于上线用户应用QoS策略

3. 基于VLAN应用QoS策略

基于VLAN应用QoS策略可以方便对某个VLAN上的所有流量进行管理。

表1-7 基于VLAN应用的QoS策略

4. 基于全局应用QoS策略

基于全局应用QoS策略可以方便对设备上的所有流量进行管理。

表1-8 基于全局应用QoS策略

5. 基于控制平面应用QoS策略

设备支持数据平面和控制平面：

·     数据平面（DP，Data Plane）：是指对报文进行收发、交换的处理单元，它的主要工作是转发报文。在设备上，与之相对应的核心物理实体就是各种专用转发芯片，它们有极高的处理速度和很强的数据吞吐能力。

·     控制平面（CP，Control Plane）：是指运行大部分路由交换协议进程的处理单元，它的主要工作是进行协议报文的解析和协议的计算。在设备上，与之相对应的核心物理实体就是CPU，它具备灵活的报文处理能力，但数据吞吐能力有限。

数据平面接收到无法识别或处理的报文会送到控制平面进行进一步处理。如果上送控制平面的报文速率超过了控制平面的处理能力，那么上送控制平面的正常报文会得不到正确转发或及时处理，从而影响协议的正常运行，例如设备受到DoS（Denial of Service，拒绝服务）攻击。

为了解决此问题，用户可以把QoS策略应用在控制平面上，通过对上送控制平面的报文进行过滤、限速等QoS处理，达到保护控制平面正常报文的收发、维护控制平面正常处理状态的目的。

表1-9 应用控制平面策略

1.2.5  QoS策略显示和维护

在任意视图下执行display命令可以显示QoS策略的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。

表1-10 QoS策略显示和维护

2 优先级映射配置

2.1  优先级映射简介

2.1.1  概述

报文在进入设备以后，设备会根据自身情况和相应规则分配或修改报文的各种优先级的值，为队列调度和拥塞控制服务。

优先级映射功能通过报文所携带的优先级字段来映射其他优先级字段值，就可以获得各种用以决定报文调度能力的各种优先级字段，从而可以全面有效的控制报文的转发调度能力。

2.1.2  优先级介绍

优先级用于标识报文传输的优先程度，可以分为两类：报文携带优先级和设备调度优先级。

报文携带优先级包括：802.1p优先级、DSCP优先级、IP优先级等。这些优先级都是根据公认的标准和协议生成，体现了报文自身的优先等级。相关介绍请参见16.2  附录 B 各种优先级介绍。

设备调度优先级是指报文在设备内转发时所使用的优先级，只对当前设备自身有效。设备调度优先级包括以下几种：

·     本地优先级（LP）：设备为报文分配的一种具有本地意义的优先级，每个本地优先级对应一个队列，本地优先级值越大的报文，进入的队列优先级越高，从而能够获得优先的调度。

·     丢弃优先级（DP）：在进行报文丢弃时参考的参数，丢弃优先级值越大的报文越被优先丢弃。

2.1.3  优先级映射表

优先级映射功能通过优先级映射表来进行，设备提供了多张优先级映射表，分别对应相应的优先级映射关系：

·     dot1p-dp：802.1p优先级到丢弃优先级映射表；

·     dot1p-lp：802.1p优先级到本地优先级映射表；

·     dscp-dot1p：DSCP到802.1p优先级映射表，仅对IP报文生效；

·     dscp-dp：DSCP到丢弃优先级映射表，仅对IP报文生效；

·     dscp-dscp：DSCP到DSCP映射表，仅对IP报文生效；

通常情况下，可以通过查找缺省优先级映射表（16.1  附录 A 缺省优先级映射表）来为报文分配相应的优先级。如果缺省优先级映射表无法满足用户需求，可以根据实际情况对映射表进行修改。

2.1.4  优先级信任模式

通常情况下，报文可能会携带有多种优先级，设备在进行优先级映射时，需要首先确定采用哪种优先级作为参考，再通过优先级映射表映射出调度优先级。优先级信任模式就是用来指定设备进行优先级映射时作为参考的报文携带优先级，本系列交换机支持以下几种优先级信任模式：

·     信任DSCP优先级：设备将根据报文携带的DSCP优先级查找映射表进行优先级映射。

表2-1 信任DSCP优先级的映射结果（优先级映射表处于缺省状态）

·     信任802.1p优先级：设备将根据报文携带的802.1p优先级查找映射表进行优先级映射。

表2-2 信任802.1p优先级的映射结果（优先级映射表处于缺省状态）

·     不信任报文优先级：设备将使用接收报文的端口的端口优先级作为报文的802.1p优先级，并通过映射表进行优先级映射。

表2-3 不信任报文优先级的映射结果（优先级映射表处于缺省状态）

另外，当端口信任802.1p优先级，而接收到的报文又没有携带802.1Q标签时，设备将使用接收端口的端口优先级作为报文的802.1p优先级，并依此进行优先级映射。

2.1.5  优先级映射过程

对于接收到的以太网报文，交换机根据优先级信任模式和报文的802.1q标签状态，将采用不同的方式为其标记调度优先级。如图3-1所示：

图2-1 以太网报文优先级映射过程

2.2  优先级映射配置任务简介

修改优先级映射关系的方式有三种：配置优先级映射表、配置优先级信任模式和配置端口优先级。

建议进行各项配置的时候先整体规划网络QoS。

表2-4 优先级映射配置任务简介

2.3  配置优先级映射

2.3.1  配置优先级映射表

表2-5 配置优先级映射表

2.3.2  配置优先级信任模式

根据报文自身的优先级，查找优先级映射表，为报文分配优先级参数，可以通过配置优先级信任模式的方式来实现。

在配置接口/端口组上的优先级模式时，用户可以选择下列信任模式：

·     信任报文自带的802.1p优先级，以此优先级进行优先级映射。

·     信任IP报文自带的DSCP优先级，以此优先级进行优先级映射。

·     不信任报文优先级，使用端口优先级作为报文的802.1p优先级进行优先级映射。

表2-6 配置优先级信任模式

2.3.3  配置端口优先级

按照接收端口的端口优先级，通过一一映射为报文分配相应的优先级。

表2-7 配置端口优先级

2.4  优先级映射显示和维护

在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后优先级映射的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。

表2-8 优先级映射显示和维护

2.5  优先级映射典型配置举例

2.5.1  优先级信任模式和端口优先级配置举例

1. 组网需求

Device A和Device B通过Device C实现互连。网络环境描述如下：

·     Device A通过端口GigabitEthernet1/0/1接入Device C；

·     Device B通过端口GigabitEthernet1/0/2接入Device C。

·     Device A和Device B向Device C发送的报文都不携带VLAN Tag。

要求通过配置实现如下需求：如果Device C在出口发生拥塞，则优先处理Device A发出的报文（优先让Device A访问Server）。

2. 组网图

图2-2 优先级信任模式和端口优先级配置举例组网图

3. 配置步骤

# 在GigabitEthernet1/0/1和GigabitEthernet1/0/2端口上分别配置端口优先级，GigabitEthernet1/0/1上配置的端口优先级值要高于GigabitEthernet1/0/2上配置的端口优先级值。

<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  优先级映射表和重标记配置举例

1. 组网需求

公司企业网通过Device实现各部门之间的互连。网络环境描述如下：

·     市场部门通过端口GigabitEthernet1/0/1接入Device，标记市场部门发出的报文的802.1p优先级为3；

·     研发部门通过端口GigabitEthernet1/0/2接入Device，标记研发部门发出的报文的802.1p优先级为4；

·     管理部门通过端口GigabitEthernet1/0/3接入Device，标记管理部门发出的报文的802.1p优先级为5。

实现如下需求：

访问公共服务器的时候，研发部门 > 管理部门 > 市场部门。

·     通过优先级映射将研发部门发出的报文放入出队列6中，优先进行处理；

·     通过优先级映射将管理部门发出的报文放入出队列4中，次优先进行处理；

·     通过优先级映射将市场部门发出的报文放入出队列2中，最后进行处理。

通过HTTP方式访问Internet的时候，管理部门 > 市场部门 > 研发部门。

·     重标记管理部门发出的报文本地优先级为6，优先进行处理；

·     重标记市场部门发出的报文的本地优先级为4，次优先进行处理；

·     重标记研发部门发出的报文的本地优先级为2，最后进行处理。

2. 组网图

图2-3 优先级映射表和重标记配置举例组网图

3. 配置步骤

(1)     配置端口的端口优先级

# 配置端口GigabitEthernet1/0/1的端口优先级为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的端口优先级为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的端口优先级为5。

[Device] interface gigabitethernet 1/0/3

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

[Device-GigabitEthernet1/0/3] quit

(2)     配置优先级映射表

# 配置802.1p优先级到本地优先级映射表，将802.1p优先级3、4、5对应的本地优先级配置为2、6、4。保证访问服务器的优先级为研发部门（6）>管理部门（4）>市场部门（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)     配置重标记

将管理、市场、研发部门发出的HTTP报文的802.1p优先级分别重标记为4、5、3，使其能根据前面配置的映射表分别映射到本地优先级6、4、2。

# 创建ACL 3000，用来匹配HTTP报文。

[Device] acl number 3000

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

[Device-acl-adv-3000] quit

# 创建流分类，匹配ACL 3000。

[Device] traffic classifier http

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

[Device-classifier-http] quit

# 配置管理部门的重标记策略并应用到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

# 配置市场部门的重标记策略并应用到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

# 配置研发部门的重标记策略并应用到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 流量监管、流量整形和端口限速配置

3.1  流量监管、流量整形和端口限速简介

如果不限制用户发送的流量，那么大量用户不断突发的数据只会使网络更拥挤。为了使有限的网络资源能够更好地发挥效用，更好地为更多的用户服务，必须对用户的流量加以限制。比如限制每个时间间隔某个流只能得到承诺分配给它的那部分资源，防止由于过分突发所引发的网络拥塞。

流量监管、流量整形和端口限速都可以通过对流量规格的监督来限制流量及其资源的使用，它们有一个前提条件，就是要知道流量是否超出了规格，然后才能根据评估结果实施调控。一般采用令牌桶（Token Bucket）对流量的规格进行评估。

3.1.1  流量评估与令牌桶

1. 令牌桶的特点

令牌桶可以看作是一个存放一定数量令牌的容器。系统按设定的速度向桶中放置令牌，当桶中令牌满时，多出的令牌溢出，桶中令牌不再增加。

2. 用令牌桶评估流量

在用令牌桶评估流量规格时，是以令牌桶中的令牌数量是否足够满足报文的转发为依据的。如果桶中存在足够的令牌可以用来转发报文，称流量遵守或符合这个规格，否则称为不符合或超标。

评估流量时令牌桶的参数包括：

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

·     突发尺寸：令牌桶的容量，即每次突发所允许的最大的流量尺寸。通常配置为CBS，突发尺寸必须大于最大报文长度。

每到达一个报文就进行一次评估。每次评估，如果桶中有足够的令牌可供使用，则说明流量控制在允许的范围内，此时要从桶中取走与报文转发权限相当的令牌数量；否则说明已经耗费太多令牌，流量超标了。

3. 复杂评估

为了评估更复杂的情况，实施更灵活的调控策略，可以配置两个令牌桶（简称C桶和E桶）。例如TP中有四个参数：

·     CIR：表示向C桶中投放令牌的速率，即C桶允许传输或转发报文的平均速率；

·     CBS：表示C桶的容量，即C桶瞬间能够通过的承诺突发流量；

·     PIR：表示向E桶中投放令牌的速率，即E桶允许传输或转发报文的最大速率；

·     EBS：表示E桶的容量，即E桶瞬间能够通过的超出突发流量。

CBS和EBS是由两个不同的令牌桶承载的。每次评估时，依据下面的情况，可以分别实施不同的流控策略：

·     如果C桶有足够的令牌，报文被标记为green，即绿色报文；

·     如果C桶令牌不足，但E桶有足够的令牌，报文被标记为yellow，即黄色报文；

·     如果C桶和E桶都没有足够的令牌，报文被标记为red，即红色报文。

3.1.2  流量监管

流量监管就是对流量进行控制，通过监督进入网络的流量速率，对超出部分的流量进行“惩罚”，使进入的流量被限制在一个合理的范围之内，以保护网络资源和运营商的利益。例如可以限制HTTP报文不能占用超过50%的网络带宽。如果发现某个连接的流量超标，流量监管可以选择丢弃报文，或重新配置报文的优先级。

图3-1 流量监管示意图

流量监管广泛的用于监管进入Internet服务提供商ISP的网络流量。流量监管还包括对所监管流量的流分类服务，并依据不同的评估结果，实施预先设定好的监管动作。这些动作可以是：

·     转发：比如对评估结果为“符合”的报文继续转发。

·     丢弃：比如对评估结果为“不符合”的报文进行丢弃。

·     改变优先级并转发：比如对评估结果为“符合”的报文，将其优先级标记为其他值后再进行转发，可以改变的优先级为DSCP优先级。

3.1.3  流量整形

流量整形是一种主动调整流量输出速率的措施。一个典型应用是基于下游网络节点的流量监管指标来控制本地流量的输出。

流量整形与流量监管的主要区别在于，流量整形对流量监管中需要丢弃的报文进行缓存——通常是将它们放入缓冲区或队列内，如图4-2所示。当令牌桶有足够的令牌时，再均匀的向外发送这些被缓存的报文。流量整形与流量监管的另一区别是，整形可能会增加延迟，而监管几乎不引入额外的延迟。

图3-2 流量整形示意图

例如，在图4-3所示的应用中，设备Device A向Device B发送报文。Device B要对Device A发送来的报文进行流量监管，对超出规格的流量直接丢弃。

图3-3 流量整形的应用

为了减少报文的无谓丢失，可以在Device A的出口对报文进行流量整形处理。将超出流量整形特性的报文缓存在Device A中。当可以继续发送下一批报文时，流量整形再从缓冲队列中取出报文进行发送。这样，发向Device B的报文将都符合Device B的流量规定。

3.1.4  端口限速

利用端口限速可以在一个端口上限制发送报文（包括紧急报文）的总速率。

端口限速也是采用令牌桶进行流量控制。如果在设备的某个端口上配置了端口限速，所有经由该端口发送的报文首先要经过LR的令牌桶进行处理。如果令牌桶中有足够的令牌，则报文可以发送；否则，报文将进入QoS队列进行拥塞管理。这样，就可以对通过该端口的报文流量进行控制。

图3-4 端口限速处理过程示意图

由于采用了令牌桶控制流量，当令牌桶中存有令牌时，可以允许报文的突发性传输；当令牌桶中没有令牌时，报文必须等到桶中生成了新的令牌后才可以继续发送。这就限制了报文的流量不能大于令牌生成的速度，达到了限制流量，同时允许突发流量通过的目的。

与流量监管相比，端口限速能够限制在端口上通过的所有报文。当用户只要求对所有报文限速时，使用端口限速比较简单。

3.2  流量监管配置

表3-1 流量监管配置

3.3  流量整形配置

本系列交换机的流量整形为基于队列的流量整形，即针对某一个队列的数据包设置整形参数。

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制端口向外发送数据的速率。

表3-3 端口限速配置过程

3.5  流量监管/流量整形/端口限速显示和维护

在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后流量整形/端口限速的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。

表3-4 流量监管/流量整形/端口限速显示和维护

3.6  流量监管典型配置举例

3.6.1  流量监管典型配置举例

1. 配置需求

·     设备Device A通过端口GigabitEthernet1/0/3和设备Device B的端口GigabitEthernet1/0/1互连

·     Server、Host A、Host B可经由Device A和Device B访问Internet

要求在设备Device A上对端口GigabitEthernet1/0/1接收到的源自Server和Host A的报文流分别实施流量控制如下：

·     来自Server的报文流量约束为1024kbps，流量小于1024kbps时可以正常发送，流量超过1024kbps时则将违规报文的DSCP优先级设置为0后进行发送；

·     来自Host A的报文流量约束为256kbps，流量小于256kbps时可以正常发送，流量超过256kbps时则丢弃违规报文；

对设备Device B的GigabitEthernet1/0/1和GigabitEthernet1/0/2接口收发报文有如下要求：

·     Device B的GigabitEthernet1/0/1端口接收报文的总流量限制为2048kbps，如果超过流量限制则将违规报文丢弃；

·     经由Device B的GigabitEthernet1/0/2端口进入Internet的HTTP报文流量限制为1024kbps，如果超过流量限制则将违规报文丢弃。

2. 组网图

图3-5 流量监管配置组网图

3. 配置步骤

(1)     配置设备Device A：

# 配置ACL2001和2002，分别匹配来源于Server和Host A的报文流。

<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

# 创建流分类server，匹配规则为ACL 2001；创建流分类host，匹配规则为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

# 创建流行为server，动作为流量监管，cir为1024kbps，对超出限制的报文（红色报文）将其DSCP优先级设置为0后发送。

[DeviceA] traffic behavior server

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

[DeviceA-behavior-server] quit

# 创建流行为host，动作为流量监管，cir为256kbps，由于默认对红色报文的处理方式就是丢弃，因此无需配置。

[DeviceA] traffic behavior host

[DeviceA-behavior-host] car cir 256

[DeviceA-behavior-host] quit

# 创建QoS策略，命名为car，将流分类server和流行为server进行关联；将流分类host和流行为host进行关联。

[DeviceA] qos policy car

[DeviceA-qospolicy-car] classifier server behavior server

[DeviceA-qospolicy-car] classifier host behavior host

[DeviceA-qospolicy-car] quit

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

[DeviceA] interface GigabitEthernet 1/0/1

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

(2)     配置设备Device B：

# 配置高级ACL3001，匹配HTTP报文。

<DeviceB> system-view

[DeviceB] acl number 3001

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

[DeviceB-acl-adv-3001] quit

# 创建流分类http，匹配ACL 3001。

[DeviceB] traffic classifier http

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

[DeviceB-classifier-http] quit

# 创建流分类class，匹配所有报文。

[DeviceB] traffic classifier class

[DeviceB-classifier-class] if-match any

[DeviceB-classifier-class] quit

# 创建流行为car_inbound，动作为流量监管，cir为2048kbps，由于默认对红色报文的处理方式就是丢弃，因此无需配置。

[DeviceB] traffic behavior car_inbound

[DeviceB-behavior-car_inbound] car cir 2048

[DeviceB-behavior-car_inbound] quit

# 创建流行为car_outbound，动作为流量监管，cir为1024kbps。

[DeviceB] traffic behavior car_outbound

[DeviceB-behavior-car_outbound] car cir 1024

[DeviceB-behavior-car_outbound] quit

# 创建QoS策略，命名为car_inbound，将流分类class和流行为car_inbound进行关联。

[DeviceB] qos policy car_inbound

[DeviceB-qospolicy-car_inbound] classifier class behavior car_inbound

[DeviceB-qospolicy-car_inbound] quit

# 创建QoS策略，命名为car_outbound，将流分类http和流行为car_outbound进行关联。

[DeviceB] qos policy car_outbound

[DeviceB-qospolicy-car_outbound] classifier http behavior car_outbound

[DeviceB-qospolicy-car_outbound] quit

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

[DeviceB] interface GigabitEthernet 1/0/1

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

# 将QoS策略car_outbound应用到端口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 拥塞管理配置

4.1  拥塞管理简介

4.1.1  拥塞的产生、影响和对策

所谓拥塞，是指当前供给资源相对于正常转发处理需要资源的不足，从而导致服务质量下降的一种现象。

在复杂的Internet分组交换环境下，拥塞极为常见。以下图中的两种情况为例：

图4-1 流量拥塞示意图

拥塞有可能会引发一系列的负面影响：

·     拥塞增加了报文传输的延迟和抖动，可能会引起报文重传，从而导致更多的拥塞产生。

·     拥塞使网络的有效吞吐率降低，造成网络资源的利用率降低。

·     拥塞加剧会耗费大量的网络资源（特别是存储资源），不合理的资源分配甚至可能导致系统陷入资源死锁而崩溃。

在分组交换以及多用户业务并存的复杂环境下，拥塞又是不可避免的，因此必须采用适当的方法来解决拥塞。

拥塞管理的中心内容就是当拥塞发生时如何制定一个资源的调度策略，以决定报文转发的处理次序。拥塞管理的处理包括队列的创建、报文的分类、将报文送入不同的队列、队列调度等。

4.1.2  拥塞管理策略

对于拥塞管理，一般采用队列技术，使用一个队列算法对流量进行分类，之后用某种优先级别算法将这些流量发送出去。每种队列算法都是用以解决特定的网络流量问题，并对带宽资源的分配、延迟、抖动等有着十分重要的影响。

队列调度对不同优先级的报文进行分级处理，优先级高的会得到优先发送。这里介绍几种常用的队列：严格优先级SP（Strict-Priority）队列、加权轮询WRR（Weighted Round Robin）队列、加权公平队列（Weighted Fair Queuing）、SP+WRR和SP+WFQ队列。

1. SP队列

图4-2 SP队列示意图

SP队列是针对关键业务类型应用设计的。关键业务有一个重要的特点，即在拥塞发生时要求优先获得服务以减小响应的延迟。以图5-2为例，优先队列将端口的8个输出队列分成8类，依次为7、6、5、4、3、2、1、0队列，它们的优先级依次降低。

在队列调度时，SP严格按照优先级从高到低的次序优先发送较高优先级队列中的分组，当较高优先级队列为空时，再发送较低优先级队列中的分组。这样，将关键业务的分组放入较高优先级的队列，将非关键业务的分组放入较低优先级的队列，可以保证关键业务的分组被优先传送，非关键业务的分组在处理关键业务数据的空闲间隙被传送。

SP的缺点是：拥塞发生时，如果较高优先级队列中长时间有分组存在，那么低优先级队列中的报文将一直得不到服务。

2. WRR队列

图4-3 WRR队列示意图

WRR队列在队列之间进行轮流调度，保证每个队列都得到一定的服务时间。以端口有8个输出队列为例，WRR可为每个队列配置一个加权值（依次为w7、w6、w5、w4、w3、w2、w1、w0），加权值表示获取资源的比重。

·     S5500-SI系列交换机可以根据每次轮询调度的报文个数来体现某个队列的调度权重，即使用报文个数作为调度单位。

·     S5500-EI系列交换机可以根据每次轮询调度的字节数或者报文个数来体现某个队列的调度权重，即可以使用字节数或报文个数作为调度单位。

以使用字节数为调度单位的WRR队列为例，如一个1000Mbps的端口，配置它的WRR队列的加权值为5、5、3、3、1、1、1、1（依次对应w7、w6、w5、w4、w3、w2、w1、w0），这样可以保证最低优先级队列至少获得50Mbps的带宽，避免了采用SP调度时低优先级队列中的报文可能长时间得不到服务的缺点。

WRR队列还有一个优点是，虽然多个队列的调度是轮询进行的，但对每个队列不是固定地分配服务时间片——如果某个队列为空，那么马上换到下一个队列调度，这样带宽资源可以得到充分的利用。

3. WFQ队列

图4-4 WFQ队列

WFQ和WRR队列调度算法类似，在实际使用中可以与WRR相互替换。

WFQ与WRR相比，最主要的区别是WFQ可以通过最小带宽保证机制与WFQ进行配合，具体实现如下：

·     通过配置最小带宽保证值，确保WFQ中每一个队列都拥有最小保证带宽。

·     可分配带宽（可分配带宽 ＝ 总带宽 － 各队列最小保证带宽）按照各队列权重进行分配。

例如：端口的总带宽为10M、端口中当前共有8个队列，它们的权重分别为1、1、1、1、3、3、5、5；每个流的最小带宽保证均为128kbps。

·     可分配带宽＝10M－（128k×8） ＝ 9M。

·     可分配带宽总配额为所有权重的和。即：1＋1＋1＋1＋3＋3＋5＋5 ＝ 20。

·     每个流所占可分配带宽比例为：自身权重/所有队列权重的和。即每个流可得的可分配带宽比分别为：1/20、1/20、1/20、1/20、3/20、3/20、5/20、5/20。

·     最终每个队列得到的带宽=最小保证带宽＋该队列从可分配带宽中分到的带宽。

4. SP+WRR队列

用户可以根据需要配置端口上的部分队列使用SP队列调度，部分队列使用WRR队列调度，通过将端口上的队列分别加入SP调度组和WRR调度组（即group 1），实现SP+WRR的调度功能。在队列调度时，系统会优先保证SP调度组内的队列调度，当SP调度组内的队列中没有报文发送时，才会调度WRR调度组内的队列。SP调度组内各个队列执行严格优先级调度方式，WRR调度组内各个队列执行加权轮询调度方式。

5. SP+WFQ队列

SP+WFQ队列与SP+WRR队列的配置方式基本相同，即将部分队列加入SP调度组，另外的队列加入WFQ调度组。在进行队列调度时，首先调度WFQ组的队列中满足WFQ最小保证带宽的流量，然后按SP方式对SP组中的队列进行调度，最后再按WFQ组中各队列的调度权重进行轮询调度。

4.2  拥塞管理配置任务简介

表4-1 拥塞管理配置任务简介

4.3  拥塞管理配置

4.3.1  配置SP队列

1. 配置过程

表4-2 SP队列配置过程

2. 配置举例

(1)     组网需求

配置GigabitEthernet1/0/1采用SP队列。

(2)     配置步骤

# 进入系统视图

<Sysname> system-view

# 配置GigabitEthernet1/0/1的SP队列。

[Sysname] interface gigabitethernet 1/0/1

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos sp

4.3.2  配置WRR队列

1. 配置过程

表4-3 WRR队列配置过程

2. 配置举例

3. S5500-EI系列交换机WRR队列配置举例

(1)     组网需求

·     配置端口GigabitEthernet1/0/1的队列为WRR队列，并使用字节数为单位进行调度。

·     配置所有队列均属于为WRR分组，权重分别为1、2、4、6、8、10、12、14。

(2)     配置步骤

# 进入系统视图。

<Sysname> system-view

# 配置端口GigabitEthernet 1/0/1使用WRR队列调度算法。

[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系列交换机WRR队列配置举例

(1)     组网需求

·     配置端口GigabitEthernet1/0/1的队列为WRR队列。

·     配置所有队列均属于为WRR分组，权重分别为1、2、4、6、8、10、12、14。

(2)     配置步骤

# 进入系统视图。

<Sysname> system-view

# 配置端口GigabitEthernet 1/0/1使用WRR队列调度算法。

[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队列

1. 配置过程

表4-4 WFQ队列配置过程

2. 配置举例

(1)     组网需求

配置端口GigabitEthernet1/0/1上的队列为WFQ队列，其中队列1、3、4、5、6的调度权重值分别为2、5、10、10、10。

(2)     配置步骤

# 进入系统视图。

<Sysname> system-view

# 配置GigabitEthernet1/0/1的WFQ队列。

[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队列

1. 配置过程

表4-5 配置SP＋WRR队列

2. 配置举例

(1)     组网需求

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1使用SP+WRR队列调度算法，使用报文个数作为WRR队列的调度权重

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1上的0、1、2、3队列属于SP调度组

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1上的4、5、6、7队列属于WRR调度组，权重分别为2、4、6、8。

(2)     配置步骤

# 进入系统视图。

<Sysname> system-view

# 配置端口GigabitEthernet 1/0/1使用SP+WRR队列调度算法。

[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队列

1. 配置过程

表4-6 配置SP＋WFQ队列

2. 配置举例

(1)     组网需求

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1使用SP+WFQ队列调度算法，其中WFQ的调度权重为报文个数

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1上的0、1、2、3队列属于SP调度组

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1上的4、5、6、7队列属于WFQ调度组，权重分别为2、4、6、8，这四个队列的最小保证带宽值均为128Kbps

(2)     配置步骤

# 进入系统视图。

<Sysname> system-view

# 配置端口GigabitEthernet 1/0/1使用SP+WFQ队列调度算法。

[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 拥塞避免

5.1  拥塞避免简介

过度的拥塞会对网络资源造成极大危害，必须采取某种措施加以解除。拥塞避免（Congestion Avoidance）是一种流量控制机制，它通过监视网络资源（如队列或内存缓冲区）的使用情况，在拥塞产生或有加剧的趋势时主动丢弃报文，通过调整网络的流量来解除网络过载。

与端到端的流量控制相比，这里的流量控制具有更广泛的意义，它影响到设备中更多的业务流的负载。设备在丢弃报文时，需要与源端的流量控制动作（比如TCP流量控制）相配合，调整网络的流量到一个合理的负载状态。丢包策略和源端流控机制有效的组合，可以使网络的吞吐量和利用效率最大化，并且使报文丢弃和延迟最小化。

1. 传统的丢包策略

传统的丢包策略采用尾部丢弃（Tail-Drop）的方法。当队列的长度达到最大值后，所有新到来的报文都将被丢弃。

这种丢弃策略会引发TCP全局同步现象：当队列同时丢弃多个TCP连接的报文时，将造成多个TCP连接同时进入拥塞避免和慢启动状态以降低并调整流量，而后又会在某个时间同时出现流量高峰。如此反复，使网络流量忽大忽小，网络不停震荡。

2. RED与WRED

为避免TCP全局同步现象，可使用RED（Random Early Detection，随机早期检测）或WRED（Weighted Random Early Detection，加权随机早期检测）。

RED和WRED通过随机丢弃报文避免了TCP的全局同步现象，使得当某个TCP连接的报文被丢弃、开始减速发送的时候，其他的TCP连接仍然有较高的发送速度。这样，无论什么时候，总有TCP连接在进行较快的发送，提高了线路带宽的利用率。

在RED类算法中，为每个队列都设定上限和下限，对队列中的报文进行如下处理：

·     当队列的长度小于下限时，不丢弃报文；

·     当队列的长度超过上限时，丢弃所有到来的报文；

·     当队列的长度在上限和下限之间时，开始随机丢弃到来的报文。队列越长，丢弃概率越高，但有一个最大丢弃概率。

5.2  WRED配置的说明

5.2.1  WRED的配置方式

本系列交换机的WRED功能采用WRED表的配置方式，即在系统视图下配置WRED表，然后在端口上应用WRED表。

5.2.2  WRED的参数说明

在进行WRED配置时，需要事先确定如下参数：

·     队列长度下限：当队列平均长度小于下限时，不丢弃报文。当队列平均长度高于下限时，设备按照用户配置的丢弃概率随机丢弃报文。

·     丢弃优先级：在进行报文丢弃时参考的参数。0对应绿色报文、1对应黄色报文、2对应红色报文，红色报文将被优先丢弃。

·     计算丢弃概率的分母：在计算丢弃概率的公式中作为分母。取值越大，计算出的丢弃概率越小。丢弃概率分母的取值对应的丢弃概率如表6-1所示。

表5-1 丢弃概率分母取值对应的丢弃概率

5.3  配置WRED

WRED表是一个基于队列的表，发生拥塞时设备将根据报文所在队列进行随机丢弃。

同一个表可以同时在多个端口应用。WRED表被应用到端口后，用户可以对WRED表的取值进行修改，但是不能删除该WRED表。

5.3.1  配置过程

表5-2 WRED表的配置和应用过程

5.3.2  配置举例

在二层端口GigabitEthernet1/0/1上应用WRED表，并设置队列1的丢弃下限为30，计算丢弃概率的参数为20。

# 进入系统视图

<Sysname> system-view

# 创建基于队列的WRED表，命名为“queue-table1”，并配置相应的丢弃参数。

[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

# 进入端口视图。

[Sysname] interface gigabitethernet 1/0/1

# 在端口上应用WRED表。

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

5.4  WRED显示和维护

在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后WRED的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。

表5-3 WRED显示和维护

6 流量过滤配置

6.1  流量过滤简介

流量过滤就是对符合流分类的流进行过滤的动作。

例如，可以根据网络的实际情况禁止从某个源IP地址发送的报文通过。

6.2  配置流量过滤

表6-1 配置流量过滤

6.3  流量过滤配置举例

6.3.1  流量过滤配置举例

1. 组网需求

Host通过端口GigabitEthernet1/0/1接入设备Device。

配置流量过滤功能，对端口GigabitEthernet1/0/1接收的源端口号等于21的TCP报文进行丢弃。

2. 组网图

图6-1 配置流量过滤组网图

3. 配置步骤

# 定义高级ACL 3000，匹配源端口号等于21的数据流。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] acl number 3000

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

[DeviceA-acl-adv-3000] quit

# 定义类classifier_1，匹配高级ACL 3000。

[DeviceA] traffic classifier classifier_1

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

[DeviceA-classifier-classifier_1] quit

# 定义流行为behavior_1，动作为流量过滤（deny），对数据包进行丢弃。

[DeviceA] traffic behavior behavior_1

[DeviceA-behavior-behavior_1] filter deny

[DeviceA-behavior-behavior_1] quit

# 定义策略policy，为类classifier_1指定流行为behavior_1。

[DeviceA] qos policy policy

[DeviceA-qospolicy-policy] classifier classifier_1 behavior behavior_1

[DeviceA-qospolicy-policy] quit

# 将策略policy应用到端口GigabitEthernet1/0/1的入方向上。

[DeviceA] interface gigabitethernet 1/0/1

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

7 标记配置

7.1  重标记简介

重标记是将报文的优先级或者标志位进行设置，重新定义流量的优先级等。例如，对于IP报文来说，所谓重标记就是对IP报文中的IP优先级或DSCP值进行重新设置，改变IP报文在网络传输中状态。

重标记动作的配置，可以通过与类关联，将原来报文的优先级或标志位重新进行标记。

7.2  根据报文颜色进行优先级重标记

7.2.1  报文颜色的标记方式

报文的颜色用来表示设备对报文传输优先等级的评估结果，本系列交换机可以根据以下两种方式为报文标记颜色：

·     流量监管功能

·     映射丢弃优先级

1. 流量监管功能

流量监管是一种常用的流量控制技术，它可以通过令牌桶机制来对设备接收或发送的流量进行评估，并根据评估结果对报文标记不同的颜色。用户通过为不同颜色的报文配置不同的流控策略，来实现对不同流量的差异化服务，从而保证网络资源的有效利用。

本系列交换机支持双令牌桶评估方式（C桶和E桶），可以根据令牌桶中令牌的使用情况来标记报文的颜色：

·     如果C桶有足够的令牌，报文被标记为green，即绿色报文；

·     如果C桶令牌不足，但E桶有足够的令牌，报文被标记为yellow，即黄色报文；

·     如果C桶和E桶都没有足够的令牌，报文被标记为red，即红色报文。

2. 映射丢弃优先级

在没有配置流量监管功能的情况下，本交换机根据报文的802.1p优先级以及dot1p-dp映射表，映射出报文的丢弃优先级，并根据丢弃优先级为报文标记颜色。丢弃优先级0对应绿色报文、1对应黄色报文、2对应红色报文。

7.2.2  根据报文颜色进行优先级重标记

1. 基于流量监管的评估结果进行优先级重标记

在得到流量监管的评估结果之后，S5500-EI系列交换机可以为不同颜色的报文重新标记DSCP优先级值，您可以在流量监管动作中指定对不同颜色的报文采取重标记DSCP优先级的动作。

2. 基于丢弃优先级的映射结果进行优先级重标记

在使用丢弃优先级为报文标记颜色的情况下，您可以通过在流行为中创建重标记动作，为不同颜色的报文标记DSCP优先级值。

7.3  配置重标记

表7-1 配置重标记

需要注意的是，应用重标记的QoS策略时inbound和outbound方向的支持情况如下表所示。

表7-2 inbound和outbound方向的支持情况

7.4  重标记配置举例

7.4.1  重标记配置举例

1. 组网需求

公司企业网通过Device实现互连。网络环境描述如下：

·     Host A和Host B通过端口GigabitEthernet1/0/1接入Device；

·     数据库服务器、邮件服务器和文件服务器通过端口GigabitEthernet1/0/2接入Device。

通过配置重标记功能，Device上实现如下需求：

·     优先处理Host A和Host B访问数据库服务器的报文；

·     其次处理Host A和Host B访问邮件服务器的报文；

·     最后处理Host A和Host B访问文件服务器的报文。

2. 组网图

图7-1 配置重标记组网图

3. 配置步骤

# 定义高级ACL 3000，对目的IP地址为192.168.0.1的报文进行分类。

<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

# 定义高级ACL 3001，对目的IP地址为192.168.0.2的报文进行分类。

[Device] acl number 3001

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

[Device-acl-adv-3001] quit

# 定义高级ACL 3002，对目的IP地址为192.168.0.3的报文进行分类。

[Device] acl number 3002

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

[Device-acl-adv-3002] quit

# 定义类classifier_dbserver，匹配高级ACL 3000。

[Device] traffic classifier classifier_dbserver

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

[Device-classifier-classifier_dbserver] quit

# 定义类classifier_mserver，匹配高级ACL 3001。

[Device] traffic classifier classifier_mserver

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

[Device-classifier-classifier_mserver] quit

# 定义类classifier_fserver，匹配高级ACL 3002。

[Device] traffic classifier classifier_fserver

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

[Device-classifier-classifier_fserver] quit

# 定义流行为behavior_dbserver，动作为重标记报文的本地优先级为4。

[Device] traffic behavior behavior_dbserver

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

[Device-behavior-behavior_dbserver] quit

# 定义流行为behavior_mserver，动作为重标记报文的本地优先级为3。

[Device] traffic behavior behavior_mserver

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

[Device-behavior-behavior_mserver] quit

# 定义流行为behavior_fserver，动作为重标记报文的本地优先级为2。

[Device] traffic behavior behavior_fserver

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

[Device-behavior-behavior_fserver] quit

# 定义策略policy_server，为类指定流行为。

[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

# 将策略policy_server应用到端口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  流量重定向简介

流量重定向就是将符合流分类的流重定向到其他地方进行处理。

目前支持的流量重定向包括以下几种：

·     重定向到CPU：对于需要CPU处理的报文，可以通过配置上送给CPU。

·     重定向到端口：对于收到需要由某个端口处理的报文时，可以通过配置重定向到此端口。只针对二层转发报文。

·     重定向到下一跳：对于收到需要某台下游设备处理的报文时，可以通过配置重定向到该下游设备。该方式可用于实现策略路由，有关策略路由的介绍，请参见“三层技术-IP路由配置指导”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  流量重定向配置举例

8.3.1  重定向至下一跳配置举例

1. 组网需求

网络环境描述如下：

·     Device A通过两条链路与Device B连接，同时Device A和Device B各自连接其他的设备；

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

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

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

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

配置重定向至下一跳，实现策略路由功能，满足如下需求：

·     将Device A的端口GigabitEthernet1/0/1接收到的源IP地址为2.1.1.1的报文转发至200.1.1.2；

·     将Device A的端口GigabitEthernet1/0/1接收到的源IP地址为2.1.1.2的报文转发至201.1.1.2；

·     对于Device A的端口GigabitEthernet1/0/1接收到的其它报文，按照查找路由表的方式进行转发。

2. 组网图

图8-1 配置重定向至下一跳组网图

3. 配置步骤

# 定义基本ACL 2000，对源IP地址为2.1.1.1的报文进行分类。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] acl number 2000

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

[DeviceA-acl-basic-2000] quit

# 定义基本ACL 2001，对源IP地址为2.1.1.2的报文进行分类。

[DeviceA] acl number 2001

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

[DeviceA-acl-basic-2001] quit

# 定义类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

# 定义类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

# 定义流行为behavior_1，动作为重定向至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

# 定义流行为behavior_2，动作为重定向至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

# 定义策略policy，为类classifier_1指定流行为behavior_1，为类classifier_2指定流行为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

# 将策略policy应用到端口GigabitEthernet1/0/1的入方向上。

[DeviceA] interface gigabitethernet 1/0/1

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

9 流量统计配置

9.1  流量统计简介

流量统计就是通过与类关联，对符合匹配规则的流进行统计，统计报文数或字节数。例如，可以统计从某个源IP地址发送的报文，然后管理员对统计信息进行分析，根据分析情况采取相应的措施。

S5500-SI/EI系列交换机的流量统计功能以数据包个数（packet）为单位进行统计。

9.2  配置流量统计

表9-1 配置流量统计

9.3  流量统计显示和维护

在完成上述配置后，用户可以根据QoS的应用范围在任意视图下执行display qos policy global、display qos policy interface或display qos vlan-policy命令来显示流量统计的情况，通过查看显示信息验证配置的效果。

9.4  流量统计配置举例

9.4.1  流量统计配置举例

1. 组网需求

用户网络描述如下：Host通过端口GigabitEthernet1/0/1接入设备Device A。

配置流量统计功能，对端口GigabitEthernet1/0/1接收的源IP地址为1.1.1.1/24的报文个数进行统计。

2. 组网图

图9-1 配置流量统计组网图

3. 配置步骤

# 定义基本ACL 2000，对源IP地址为1.1.1.1的报文进行分类。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] acl number 2000

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

[DeviceA-acl-basic-2000] quit

# 定义类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

# 定义流行为behavior_1，动作为流量统计。

[DeviceA] traffic behavior behavior_1

[DeviceA-behavior-behavior_1] accounting

[DeviceA-behavior-behavior_1] quit

# 定义策略policy，为类classifier_1指定流行为behavior_1。

[DeviceA] qos policy policy

[DeviceA-qospolicy-policy] classifier classifier_1 behavior behavior_1

[DeviceA-qospolicy-policy] quit

# 将策略policy应用到端口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

# 查看配置后流量统计的情况。

[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 配置数据缓冲区

10.1  数据缓冲区简介

10.1.1  数据缓冲区

本系列交换机提供的数据缓冲区用来缓存从所有端口发送的报文，防止在出现突发流量时由于拥塞而产生的丢包现象。

交换机通过分配cell资源和packet资源（统称为缓冲资源）来控制各端口对数据缓冲区的使用：

·     cell资源是指缓存报文时使用的设备存储芯片容量。端口上分配到的cell资源表示该端口最多可以在缓冲区中占用的缓存空间。

·     packet资源是一种逻辑上的计数资源，它表示设备发送的数据包个数。设备每发送一个数据包，无论该数据包的长度是多少，均占用1个packet资源。端口上分配到的packet资源表示该端口最多可以在缓冲区中缓存的报文个数。

两种资源相互独立，但又共同作用，当端口需要缓存报文时，既使用相当于报文长度的cell资源，同时也使用相当于报文数量的packet资源，如果其中一种资源耗尽，则端口将不能再缓存报文，未进入缓冲区的报文将被丢弃。在完成报文发送后，端口将所使用的资源释放，等待下次缓存报文时再次使用。

10.1.2  数据缓冲区的划分

1. cell缓冲区的划分

cell缓冲区分为共享区域和固定区域，用户可以手工设置共享区域在整个缓冲区中所占的比例，其余部分将自动成为固定区域。

在S5500-SI/EI系列交换机上，cell缓冲区的划分方式如图11-1所示：

图10-1 S5500-SI/EI系列交换机cell缓冲区划分示意图

如图11-1所示，cell缓冲区固定区域的划分可以通过两个方向来进行：

·     基于端口划分：如图中纵向线条的划分示意，交换机自动将固定区域平均分配给每个端口，即每个端口有独享的端口缓存。

·     基于队列划分：如图中横向线条的划分示意，表示每个队列所能使用当前端口独享缓存的比例（以下称为队列的最小保证缓存比），这个比例在所有端口上都保持一致。

cell缓冲区的共享区域可以为端口上的突发流量提供应急的缓存能力，共享区域为所有端口的所有队列共用，即：当端口出现拥塞时，端口独享的cell资源已全部耗尽，此时可以配置该端口在一定比例内动态使用cell缓冲区的共享区域，该比例称为端口的最大共享缓存占用比。在完成突发流量的发送后，再释放其所占用的共享区域资源，供其它端口（或队列）使用。例如，配置端口1最多可以占用cell缓冲区的共享区域中30%的资源。

综上所述，对于cell缓冲区可以进行的配置包括：

·     配置数据缓冲区中共享区域的比例

·     配置各队列的最小保证缓存比

·     配置端口的最大共享缓存占用比

2. packet缓冲区的划分

与cell缓冲区不同，packet缓冲区没有共享区域，全部区域均由各端口平均划分，如图11-2所示：

图10-2 S5500-SI/EI系列交换机packet缓冲区划分示意图

packet缓冲区的划分方式与cell缓冲区相同，通过端口和队列两个方向来进行。对于packet缓冲区，由于没有共享区域，因此可以进行调整的只有每个队列对当前端口独享缓存的使用比例，即队列的最小保证缓存比。

10.2  数据缓冲区配置

10.2.1  数据缓冲区的配置方式

用户可以使用以下两种方式配置本系列交换机的数据缓冲区：

·     由交换机自动配置（Burst功能）

·     由用户手工配置

10.2.2  通过Burst功能配置数据缓冲区

配置了Burst功能后，交换机将自动分配cell资源和packet资源的共享区域比例、队列的最小保证资源比、队列和端口的最大共享资源占用比。

在下列情况下，Burst功能可以提供更好的报文缓存功能和流量转发性能：

·     广播或者组播报文流量密集，瞬间突发大流量的网络环境中；

·     报文从高速链路进入交换机，由低速链路转发出去；或者报文从相同速率的多个端口同时进入交换机，由一个相同速率的端口转发出去。

表10-1 通过Burst功能配置端口缓冲区

10.2.3  手工配置数据缓冲区配置任务简介

表10-2 手工配置数据缓冲区配置任务简介

10.2.4  配置cell缓冲区

1. 配置数据缓冲区中共享区域的比例

表10-3 配置数据缓冲区中共享区域的比例

2. 配置队列的最小保证缓存比

表10-4 配置队列的最小保证缓存比

3. 配置端口的最大共享缓存占用比

表10-5 配置端口的最大共享缓存占用比

10.2.5  配置packet缓冲区

1. 配置队列的最小保证缓存比

表10-6 配置队列的最小保证缓存比

10.2.6  应用数据缓冲区的配置

用户在完成对数据缓冲区的手工配置后，必须使用下面的步骤将所作的修改进行应用，之前的配置才能生效。

表10-7 应用数据缓冲区的配置

16 附录

16.1  附录 A 缺省优先级映射表

表16-1 dot1p-lp、dot1p-dp缺省映射关系

表16-2 dscp-dp、dscp-dot1p缺省映射关系