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 Int-Serv服务模型

1.2.3 Diff-Serv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

2.2.1 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 优先级映射表

3.1.3 优先级信任模式

3.1.4 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 配置端口优先级信任模式

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 优先级映射配置举例

3.5.2 优先级映射表和重标记配置举例

4 流量整形和端口限速配置

4.1 流量整形

4.2 端口限速

4.3 流量整形配置

4.3.1 配置基于队列的流量整形

4.3.2 配置适配所有流的流量整形

4.4 端口限速配置

4.4.1 端口限速配置过程

4.4.2 端口限速配置举例

4.5 流量整形/端口限速显示和维护

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SP+WRR队列

6 流量过滤配置

6.1 流量过滤简介

6.2 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

7 重标记配置

7.1 重标记简介

7.2 配置重标记

7.3 重标记配置举例

7.3.1 重标记优先级配置举例

8 流量重定向配置

8.1 流量重定向简介

8.2 配置流量重定向

9 Burst功能配置

9.1 Burst功能简介

9.2 配置Burst功能

9.2.1 配置准备

9.2.2 配置过程

9.3 Burst功能配置举例

9.3.1 Burst功能配置举例

10 附录 A缺省优先级映射表

11 附录 B 各种优先级介绍

11.1 IP优先级和DSCP优先级

11.2 802.1p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Int-Serv）

·     Differentiated service（区分服务模型，简称Diff-Serv）

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  Int-Serv服务模型

Int-Serv是一个综合服务模型，它可以满足多种QoS需求。该模型使用资源预留协议（RSVP），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，Inter-Serv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。Inter-Serv模型可扩展性很差，难以在Internet核心网络实施。

1.2.3  Diff-Serv服务模型

Diff-Serv是一个多服务模型，它可以满足不同的QoS需求。与Int-Serv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Diff-Serv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、端口限速、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。

2 QoS配置方式

2.1  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。

2.1.1  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。

2.1.2  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。

2.2  QoS策略配置方式的步骤

如图2-1所示：

图2-1 QoS策略配置方式的步骤

2.2.1  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2-1 定义类

match-criteria：匹配规则，取值如表2-2所示。

表2-2 匹配规则

2.2.2  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2-3 定义流行为

2.2.3  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2-4 在策略中为类指定流行为

2.2.4  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内所有端口接收的流量生效。

·     基于全局应用QoS策略：QoS策略对所有流量生效。

1. 基于端口应用QoS策略

一个策略可以应用于多个端口。每个端口只能在入方向上应用一个策略。

表2-5 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。每个上线用户的入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2-6 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上所有接收的流量进行管理。

表2-7 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所有接收的流量进行管理。

表2-8 基于全局应用QoS策略

2.2.5  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2-9 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

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、EXP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。

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两种：

·     本地优先级：设备为报文分配的一种具有本地意义的优先级，是设备进行队列调度的直接依据。每个本地优先级对应一个队列，队列的优先级越高，越能够获得优先的调度。本地优先级与队列的对应关系如表3-1所示：

表3-1 本地优先级与队列的对应关系

·     丢弃优先级：交换机在丢弃报文时参考的优先级，丢弃优先级值大的报文被优先丢弃。

优先级映射就是在报文携带优先级与设备调度优先级之间建立的对应关系，它可以将标准的优先级体系体现到设备实际的转发调度过程中。用户可以根据需要配置优先级映射规则，从而使报文的调度更适合网络的实际情况，达到灵活控制报文传输的效果。

3.1.2  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-dot1p：802.1p优先级到802.1p优先级映射表；

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

·     dscp-lp：DSCP到本地优先级映射表，仅对IP报文生效；

通常情况下，设备可以通过查找缺省优先级映射表（请参见10 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。

3.1.3  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三种优先级信任模式：

·     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。

·     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。

·     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。

3.1.4  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3-1 以太网报文优先级映射过程

3.2  优先级映射配置任务简介

我们常用的方式有三种：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。

如果配置了优先级信任模式，即表示设备信任当前进来流量的报文优先级，会自动解析报文的优先级或者标志位，然后按照映射表映射到报文的优先级参数。

如果没有配置优先级信任模式，并且配置了端口优先级值，则表明设备不信任所接收报文的优先级，而是使用端口优先级，按照映射表映射到报文的优先级参数。

建议进行各项配置的时候先整体规划网络QoS。

表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

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-dot1p：802.1p优先级到802.1p优先级映射表；

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

·     dscp-lp：DSCP到本地优先级映射表，仅对IP报文生效；

表3-3 配置优先级映射表

3.3.2  配置端口优先级信任模式

在配置端口/端口组上的优先级模式时，用户可以选择下列信任模式：

·     dot1p：信任报文自带的802.1p优先级，以此优先级进行优先级映射。

·     dscp：信任IP报文自带的DSCP优先级，以此优先级进行优先级映射。

·     untrust：不信任报文携带的优先级。

表3-4 配置端口优先级信任模式

3.3.3  配置端口优先级

表3-5 配置端口优先级

3.4  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3-6 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  优先级映射配置举例

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映射到本地优先级6，放入出队列3中优先进行处理；

·     通过优先级映射将管理部门发出的报文映射到本地优先级4，放入出队列2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映射到本地优先级2，放入出队列1中最后进行处理。

2. 组网图

图3-2 优先级映射配置举例组网图

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。

[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

3.5.2  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映射到本地优先级6，放入出队列3中优先进行处理；

·     通过优先级映射将管理部门发出的报文映射到本地优先级4，放入出队列2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映射到本地优先级2，放入出队列1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。

·     管理部门发出的报文本地优先级为6，进入队列3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，进入队列2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，进入队列1最后进行处理。

2. 组网图

图3-3 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。

[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

4 流量整形和端口限速配置

4.1  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4-1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4-1 流量整形示意图

例如，在图4-2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4-2 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。

4.2  端口限速

利用LR（Line Rate，物理端口限速）可以在一个物理端口上限制发送报文（包括紧急报文）的总速率。

LR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LR，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，就可以对通过该物理端口的报文流量进行控制。

图4-3 LR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。

4.3  流量整形配置

本系列交换机的流量整形可以通过以下两种方式配置：

·     基于队列的流量整形：针对某一个队列的数据包设置整形参数。

·     适配所有流的流量整形：为所有的流设置整形参数。

如果一个端口下同时配置了两种方式的流量整形，则设备在处理数据流时，将比较基于数据流所在队列和基于所有流的两条流量整形配置，选择CIR值较小的配置对数据流进行整形。

4.3.1  配置基于队列的流量整形

表4-1 基于队列的流量整形配置

4.3.2  配置适配所有流的流量整形

表4-2 适配所有流的流量整形配置

4.4  端口限速配置

4.4.1  端口限速配置过程

配置端口限速就是限制接口向外发送数据或者接收数据的速率。

表4-3 端口限速配置过程

4.4.2  端口限速配置举例

把端口GigabitEthernet1/0/1的出速度限制为1280kbps。

# 进入系统视图。

<Sysname> system-view

# 进入端口视图。

[Sysname] interface gigabitethernet 1/0/1

# 配置限速参数，端口出速率限制为1280kbps。

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos lr outbound cir 1280

4.5  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4-4 流量整形/端口限速显示和维护

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

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5-1 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。

5.1.2  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。本系列交换机的端口上共有编号分别为3、2、1、0的四个队列，其中分别包含了本地优先级为6～7、4～5、2～3和0～1的报文。

这里介绍三种常用的队列调度方式：严格优先级SP（Strict-Priority）队列、加权轮询WRR（Weighted Round Robin）队列和SP+WRR队列。

1. SP队列

图5-2 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4个输出队列分成4类，依次为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5-3 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4个输出队列为例，WRR可为每个队列配置一个加权值（依次为w3、w2、w1、w0），加权值表示获取资源的比重。如一个100Mbps的端口，配置它的WRR队列的加权值为50、25、25、25（依次对应w3、w2、w1、w0），这样可以保证最低优先级队列至少获得20Mbps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。

本系列交换机支持的WRR队列为分组WRR队列，用户可以根据需要将输出队列划分为WRR队列组1和WRR队列组2。进行队列调度时，两个调度组先按照队列权重配置对各自组内的队列进行调度，两组调度的结果之间再按照SP队列算法进行调度。

例如，将队列0和1加入WRR队列组1，权重分别为1和2；将队列2和3加入WRR队列组2，权重分别为1和3，调度过程如图5-4所示：

图5-4 两个WRR组实现队列调度示意图

3. 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（WRR有两个调度组：group 1和group 2），实现SP+WRR的调度功能。在队列调度时，两个WRR调度组先按照队列权重的配置对各自组内的队列进行调度，完成后，两组调度结果再与SP组之间使用SP算法进行队列调度。

例如，将队列0和1加入WRR队列组1，权重分别为1和2；将队列3加入WRR队列组2，权重为1；将队列2加入SP队列组，调度过程如图5-5所示：

图5-5 SP+WRR队列调度示意图

5.2  拥塞管理配置任务简介

表5-1 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

1. 配置过程

表5-2 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] undo qos wrr

5.3.2  配置WRR队列

1. 配置过程

表5-3 WRR队列配置过程

2. 配置举例

(1)     组网需求

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1上的队列为WRR队列

·     配置队列0、1属于为WRR分组1，权重分别为10、20

·     配置队列2、3属于为WRR分组2，权重分别为30、50

(2)     配置步骤

# 进入系统视图。

<Sysname> system-view

# 配置GigabitEthernet1/0/1的WRR队列。

[Sysname] interface gigabitethernet 1/0/1

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

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 1 group 1 weight 20

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 2 group 2 weight 30

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 3 group 2 weight 50

5.3.3  配置SP+WRR队列

1. 配置过程

表5-4 SP+WRR队列配置过程

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

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

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1上的1队列属于WRR调度组1，权重为20

·     配置端口GigabitEthernet 1/0/1上的2、3队列属于WRR调度组2，权重分别为10、50

(2)     配置步骤

# 进入系统视图。

<Sysname> system-view

# 配置GigabitEthernet1/0/1的SP+WRR队列。

[Sysname] interface gigabitethernet 1/0/1

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

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 1 group 1 weight 20

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 2 group 2 weight 10

[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] qos wrr 3 group 2 weight 50

6 流量过滤配置

6.1  流量过滤简介

流量过滤就是将符合流分类的流配置流量过滤动作。

例如，可以根据网络的实际情况禁止从某个源IP地址或某个MAC地址发送的报文通过，也可以通过ACL时间段来实现定期执行的流量过滤动作。

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-basic-3000] rule 0 permit tcp source-port eq 21

[DeviceA-acl-basic-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），表示对数据包进行丢弃。

[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 重标记配置

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  配置重标记

表7-1 配置重标记

7.3  重标记配置举例

7.3.1  重标记优先级配置举例

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6。

[Device] traffic behavior behavior_dbserver

[Device-behavior-behavior_dbserver] remark local-precedence 6

[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4。

[Device] traffic behavior behavior_mserver

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

[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。

本系列交换机支持将流量重定向到指定端口，当收到需要由某个端口处理的报文时，可以通过此配置将报文重定向到此端口。流量重定向只针对二层转发报文。

8.2  配置流量重定向

表8-1 配置流量重定向

9 Burst功能配置

9.1  Burst功能简介

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设备，由低速链路转发出去；或者报文从相同速率的多个接口同时进入设备，由一个相同速率的接口转发出去。

用户可以通过使能Burst功能，降低设备在上述特定环境中的报文丢包率，提高对报文的处理能力。需要注意的是，使能Burst功能后，设备的QoS性能可能会受到影响，建议用户根据自己的具体网络环境进行配置。

9.2  配置Burst功能

9.2.1  配置准备

已确定实际网络环境需要启动Burst功能。

9.2.2  配置过程

表9-1 配置Burst功能

9.3  Burst功能配置举例

9.3.1  Burst功能配置举例

1. 组网需求

用户网络描述如下：

·     Server通过1000Mbps以太网接口接入Switch，Server会不定时发送大流量的广播或者组播报文给Host。

·     Host通过100Mbps以太网卡接入Switch。

通过Switch对Server发出的大流量报文进行处理，保证报文可以到达Host。

2. 组网图

图9-1 配置Burst功能组网图

3. 配置步骤

# 进入系统视图。

<Switch> system-view

# 配置Burst功能。

[Switch] burst-mode enable

10 附录 A缺省优先级映射表

表10-1 dot1p-lp、dot1p-dscp缺省映射关系

表10-2 dscp-lp、dscp-dot1p缺省映射关系

11 附录 B 各种优先级介绍

11.1  IP优先级和DSCP优先级

图11-1 ToS和DS域

如图11-1所示，IPv4报文头的ToS字段有8个bit，其中前3个bit表示的就是IP优先级，取值范围为0～7；IPv6报文头的Traffic Classes字段有8个bit，其中前3个bit表示的就是IP优先级，取值范围为0～7。RFC 2474中，重新定义了IPv4报文头部的ToS域和IPv6报文头部的Traffic Classes域，称之为DS（Differentiated Services，差分服务）域，其中DSCP优先级用该域的前6位（0～5位）表示，取值范围为0～63，后2位（6、7位）是保留位。

表11-1 IP优先级说明

表11-2 DSCP优先级说明

11.2  802.1p优先级

802.1p优先级位于二层报文头部，适用于不需要分析三层报头，而需要在二层环境下保证QoS的场合。

图11-2 带有802.1Q标签头的以太网帧

如图11-2所示，4个字节的802.1Q标签头包含了2个字节的TPID（Tag Protocol Identifier，标签协议标识，取值为0x8100）和2个字节的TCI（Tag Control Information，标签控制信息），图11-3显示了802.1Q标签头的详细内容，Priority字段就是802.1p优先级。之所以称此优先级为802.1p优先级，是因为有关这些优先级的应用是在802.1p规范中被详细定义。

图11-3 802.1Q标签头

表11-3 802.1p优先级说明