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04-帧中继QoS配置
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在帧中继接口上，通用QoS可提供基于接口的流量整形、流量监管、拥塞管理、拥塞避免等服务。帧中继QoS则可提供更加灵活的基于虚电路的QoS服务，包括帧中继流量整形、帧中继流量监管、帧中继拥塞管理、帧中继DE（Discard Eligibility，合格丢弃）规则列表、帧中继队列管理等。
帧中继相关知识的介绍请参见“二层技术-广域网接入配置指导”中的“帧中继”。
图1-1 帧中继QoS应用示意图
下面列出了帧中继QoS的一些重要参数：
· CIR ALLOW（Committed Information Rate ALLOW，允许的承诺信息速率）：帧中继虚电路正常情况下可以提供的传送速率。网络不拥塞时，可以保证用户以此速率传送数据。
· CIR（Committed Information Rate，承诺信息速率）：帧中继虚电路可以提供的最小传送速率。即使网络拥塞，也可以保证用户以此速率传送数据。
· CBS（Committed Burst Size，承诺突发尺寸）：帧中继虚电路承诺在Tc时间内传送的流量。在网络拥塞时，帧中继网络保证这部分流量可以成功地传送。
· EBS（Excess Burst Size，超出突发尺寸）：在Tc时间内，帧中继虚电路可以超过承诺突发尺寸的最大值。在网络拥塞时，这部分流量将被首先丢弃。因此，帧中继网络不保证这部分流量能被成功地传送。
FRTS（Frame Relay Traffic Shaping，帧中继流量整形）能够限制从某一虚电路发出的报文流量和突发报文流量，使这些报文能够以比较均匀的速度向外发送。
如图1-2所示，如果Router B以128kbps的速率向Router A发送报文，而Router A的接口速率最大只能达到64kbps，这时就会在帧中继网络与Router A的连接处产生瓶颈，从而发生拥塞，导致数据无法正常传送。如果在Router B的出接口Serial2/1/0应用帧中继流量整形，可以使它以相对比较均匀的速率64kbps发送报文，从而避免网络拥塞的发生。即使网络发生拥塞，Router B仍能够以32kbps的速率发送报文。
帧中继流量整形应用在设备的出接口，它可以向用户提供CIR ALLOW、CIR、CBS、EBS等参数。帧中继虚电路能够以CIR ALLOW的速率发送报文。帧中继流量整形还允许虚电路在突发情况下以超过CIR ALLOW的速率发送报文。
当网络发生拥塞时，DCE（Data Circuit-terminating Equipment，数据电路终接设备）将向DTE（Data Terminal Equipment，数据终端设备）发送其BECN（Backward Explicit Congestion Notification，后向显式拥塞通知）标志位为1的帧中继报文。DTE接收到该报文后，会将虚电路的发送速率由CIR ALLOW逐渐调低到CIR；如果DTE在125ms内没有再收到BECN标志位为1的帧中继报文，它会将虚电路的发送速率恢复为CIR ALLOW。
帧中继流量整形是用令牌桶算法实现的，根据实际的算法原理对协议中相关参数的含义进行了相应的修改。令牌桶原理如图1-3所示。
令牌桶原理是：需要进行流量控制的报文在发送前进入令牌桶中进行处理。如果令牌桶中有足够的令牌可以用来发送报文，则允许报文通过，即报文被正常发送。如果令牌桶中的令牌数不满足报文发送条件，则报文会放入帧中继类队列（在帧中继流量整形中，帧中继类队列即为FRTS队列），等令牌桶中有足够的令牌再从帧中继类队列中取报文发送。这样，就可以对某类报文的流量进行控制。令牌的单位为bit。
协议规定的相关参数和实际帧中继流量整形原理参数的对应关系如下：
· CBS与EBS的和为令牌桶的大小；
· CIR ALLOW为每秒向令牌桶中添加的令牌数。
帧中继流量整形为了提高效率，提出了动态Tc的概念。Tc参数的大小可根据每次发送的报文大小进行动态调节，Tc=size of packet/CIR ALLOW。即无论待发送报文大小为多少（小于1500字节），设备都会在当前计算出的Tc时间内，将所需要的全部令牌分发给当前报文。
例如，发送一个800字节的报文，假设CIR ALLOW为64000bps，则向令牌桶中添加发送该报文令牌需要的时间为Tc=6400/64000=0.1s=100ms，即100ms之内令牌桶中添加了6400bits的令牌，该报文发送成功。
FRTP（Frame Relay Traffic Policing，帧中继流量监管）可以对每个虚电路上进入网络的流量进行监督，把流量限制在一个值以内。如果某条虚电路的报文流量超过了用户设置的值，设备会采取丢弃报文等措施，以保护网络资源。
如图1-4所示，用户端设备Router A以192kbps的速率向交换端设备Router B发送报文，但Router B希望只为Router A提供64kbps的带宽。这时就需要在Router B的DCE端配置帧中继流量监管。
· 当报文流量小于CBS时，报文可以正常发送，Router B对报文不做处理。
· 当报文流量大于CBS并小于EBS与CBS之和时，报文可以正常发送，但Router B将把流量大于CBS的报文的帧中继报文头中的DE标志位置为1。
· 当报文流量大于CBS与EBS之和时，Router B将以CBS与EBS之和的流量进行发送，对超过CBS与EBS之和的流量进行丢弃，对于超过CBS的流量，Router B将把帧中继报文头中的DE标志位置为1。
帧中继使用的队列包括帧中继虚电路队列和帧中继接口队列。虚电路队列和接口队列的关系如图1-5所示。
设备首先将数据报文在虚电路队列中进行队列调度，经过调度的数据到达帧中继接口后，再经过接口上的队列调度，最终由接口向外发送。
在没有开启帧中继流量整形的情况下，只有帧中继接口队列起作用，帧中继虚电路队列只有在帧中继流量整功能形开启的情况下才能生效。
在帧中继接口上能够使用的队列有：FIFO（First In First Out Queuing，先进先出队列）和PVC PQ（PVC Priority Queuing，虚电路优先级队列）。关于FIFO队列的详细介绍，请参见“ACL和QoS配置指导”中的“拥塞管理”。
PVC PQ队列拥有四个队列：top、middle、normal、bottom，队列优先级依次降低。PVC PQ的队列发送策略是：按照队列优先级，在发送完高优先级队列中的报文之后，再发送低优先级队列中的报文。同一虚电路发送的报文只能进入PVC PQ中的一个队列，虚电路对应的PVC PQ队列由与虚电路关联的帧中继类中的配置决定。
当帧中继接口开启了帧中继流量整形之后，在此接口下的每条虚电路都将拥有独立的队列调度策略。
在帧中继虚电路上能够使用的队列包括：FIFO、PQ、CQ、WFQ、CBQ和RTPQ。RTPQ可以和其它队列共存，而其它队列相互之间则不能共存。
关于以上队列调度方式的详细介绍，请参见“ACL和QoS配置指导”中的“拥塞管理”。
在帧中继网络中，帧中继虚电路中发送的报文如果匹配DE规则列表中的规则，则它的DE标志位将会被置1，这类报文在网络发生拥塞时将会被优先丢弃。DE规则列表应用于设备的帧中继虚电路上，每个规则列表内包含多条DE规则。
MIC-X-SP4、MIC-X- SP8、MIC-X-CLP2、MIC-X-CLP4、MIC-X-ET16不支持帧中继特性。
在配置帧中继流量整形、帧中继流量监管、帧中继队列、和帧中继FRF.12分片功能时，需要先创建一个帧中继类，在这个帧中继类上配置各种QoS参数，然后将帧中继类关联到帧中继接口或帧中继虚电路上。
当帧中继虚电路提供QoS服务时，它将按照下面的顺序寻找对应的帧中继类：
(1) 使用和此帧中继虚电路相关联的帧中继类。
(2) 使用帧中继虚电路所在帧中继接口的帧中继类。
不同的虚电路可以使用不同的帧中继类，也可以使用同一个帧中继类。
帧中继配置任务如下：
· 配置帧中继队列
帧中继流量整形功能应用于设备帧中继报文的发送接口上。通常情况下，应配置在帧中继网络的DTE端。
命令cbs、ebs、cir allow可以设置帧中继虚电路上输入和输出（inbound和outbound）两个方向的参数，但对帧中继流量整形只有outbound方向的参数有效。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建帧中继类，并进入帧中继类视图。
fr class class-name
(3) （可选）配置流量整形参数。
¡ 配置帧中继虚电路的CBS。
cbs [ inbound | outbound ] committed-burst-size
缺省情况下，帧中继虚链路的CBS为56000bits。
¡ 配置帧中继虚电路的CIR。
cir committed-information-rate
缺省情况下，帧中继虚链路的CIR为56000bps。
¡ 配置帧中继虚电路的CIR ALLOW。
cir allow [ inbound | outbound ] committed-information-rate
缺省情况下，允许的承诺信息速率为56000bps。
¡ 配置帧中继虚电路的EBS。
ebs [ inbound | outbound ] excess-burst-size
缺省情况下，帧中继虚链路的EBS为0bit。
¡ 开启帧中继流量整形的自适应流量调节功能。
traffic-shaping adaptation { becn | interface-congestion number }
缺省情况下，帧中继流量整形的自适应流量调节功能处于关闭状态。
¡ 配置帧中继流量整形的自适应流量调节的比例。
traffic-shaping adaptation percentage number
缺省情况下，帧中继流量整形自适应流量调节的比例为25%。
(4) 退回系统视图。
quit
(5) 关联已创建的帧中继类。
¡ 请依次执行以下命令将帧中继接口同帧中继类关联。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr-class class-name
¡ 请依次执行以下命令将帧中继虚电路同帧中继类关联。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr dlci dlci-number
fr-class class-name
缺省情况下，帧中继接口或帧中继虚电路未与帧中继类关联。
帧中继流量监管功能应用于设备帧中继报文的接收接口上。它只能被应用于帧中继网络的DCE端。
命令cbs、ebs、cir allow可以设置虚电路上输入和输出（inbound和outbound）两个方向的参数，但对帧中继流量监管只有inbound方向的参数有效。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建帧中继类，并进入帧中继类视图。
fr class class-name
(3) （可选）配置流量监管参数。
¡ 配置帧中继虚电路的CBS。
cbs [ inbound | outbound ] committed-burst-size
缺省情况下，配置帧中继虚电路的CBS为56000bits。
¡ 配置帧中继虚电路的CIR ALLOW。
cir allow [ inbound | outbound ] committed-information-rate
缺省情况下，允许的承诺信息速率为56000bps。
¡ 配置帧中继虚电路的EBS。
ebs [ inbound | outbound ] excess-burst-size
缺省情况下，帧中继虚电路的EBS为0bit。
(4) 退回系统视图。
quit
(5) 关联已创建的帧中继类。
¡ 请依次执行以下命令将帧中继接口同帧中继类关联。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr-class class-name
¡ 请依次执行以下命令将帧中继虚电路同帧中继类关联。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr dlci dlci-number
fr-class class-name
缺省情况下，帧中继接口或帧中继虚电路未与帧中继类关联。
通过配置帧中继队列管理，实现对帧中继虚电路或帧中继接口的拥塞管理，关于拥塞管理的详细介绍，请参见“QoS配置”中的“拥塞管理”。
RTPQ可以和其它队列同时配置，除RTPQ外的其它队列相互之间不能共存。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建帧中继类，并进入帧中继类视图。
fr class class-name
(3) （可选）配置帧中继虚电路的队列类型。
¡ 配置帧中继虚电路的FIFO队列长度。
fifo queue-length queue-length
缺省情况下，FIFO队列长度为75。
缺省情况下，帧中继虚电路使用FIFO队列。
(4) 退回系统视图。
quit
(5) 关联已创建的帧中继类。
¡ 请依次执行以下命令将帧中继接口同帧中继类关联。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr-class class-name
¡ 请依次执行以下命令将帧中继虚电路同帧中继类关联。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr dlci dlci-number
fr-class class-name
缺省情况下，帧中继接口或帧中继虚电路未与帧中继类关联。
一台设备最多可以支持10个DE规则列表，在每个DE规则列表内最多可以配置100条DE规则。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建DE规则列表。请选择其中一项进行配置。
¡ 创建基于接口的DE规则列表。
fr del list-number inbound-interface interface-type interface-number
¡ 创建基于IP协议的DE规则列表。
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) 进入帧中继接口视图。
interface interface-type interface-number
(4) 将DE规则列表应用到帧中继虚电路上。
fr de del list-number dlci dlci-number
缺省情况下，帧中继虚电路上未应用DE规则列表。
帧中继流量整形功能和接口的帧中继FRF.12分片功能不能同时进行配置。关于接口的帧中FRF.12分片功能的详细介绍，请参见“二层技术-广域网接入”中的“帧中继”。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建帧中继类，并进入帧中继类视图。
fr class class-name
(3) 开启帧中继虚电路的FRF.12分片功能。
fragment enable
缺省情况下，帧中继分片功能处于关闭状态。
(4) （可选）配置帧中继虚电路允许的报文分片大小。
fragment size
缺省情况下，最大分片大小为45字节。
(5) 退回系统视图。
quit
(6) 关联已创建的帧中继类。
¡ 请依次执行以下命令将帧中继接口同帧中继类关联。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr-class class-name
¡ 请依次执行以下命令将帧中继虚电路同帧中继类关联。
interface interface-type interface-number
link-protocol fr
fr dlci dlci-number
fr-class class-name
缺省情况下，帧中继接口或帧中继虚电路未与帧中继类关联。
在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令显示配置后帧中继QoS的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。
表1-1 帧中继QoS显示和维护
|
操作 |
命令 |
|
显示帧中继类与接口以及虚电路的映射关系 |
display fr class-map { fr-class class-name | interface interface-type interface-number } |
|
查看帧中继QoS的配置和统计信息 |
display fr pvc [ interface interface-type interface-number ] [ dlci dlci-number ] |
Router A和Route B通过接口Serial2/1/1连接至帧中继网络。Router A的接口速率最大只能达到64kbps，Router B以128kbps的速率向Router A发送报文，为了避免发生网络拥塞，在Router B的出接口Serial2/1/1应用帧中继流量整形，要求Router B的平均发送速率为64kbps。
# 创建帧中继类并配置帧中继流量整形参数。
<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封装为帧中继，开启帧中继流量整形功能。
[RouterB] interface serial 2/1/1
[RouterB-Serial2/1/1] link-protocol fr
[RouterB-Serial2/1/1] fr traffic-shaping
# 创建帧中继虚电路，将帧中继类同虚电路相关联。
[RouterB-Serial2/1/1] fr dlci 16
[RouterB-Serial2/1/1-fr-dlci-16] fr-class 64k
通过display fr pvc dlci 16命令查看DLCI为16的PVC的详细信息，发现该PVC的流量整形状态为Active，允许的承诺信息速率为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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