【CCIE LAB】QOS队列技术

Kyon

作为CCIE LAB中最让人头痛的的东西之一，QOS绝对有让我们深度探究的价值。今天，我们就分享一下QOS队列。 一、       CBWFQ CBWFQ （基于类别的加权公平排队）,通常使用ACL定义数据 流类别，并将注入宽带和队列限制等参数应用于这些类别. CBWFQ特点: 1.         能够给不同的类保障一定的带宽 2.         对传统的WFQ作了扩展 支持用户自己定义流量的分类: 3.         队列的个数和类别是一一对应,给每个class 保留带宽 CBWFQ与WFQ的区别： WFQ: 用户无法控制分类，由HASH算法自己决定 CBWFQ:让用户对流量自己来分类 WFQ 对正常流量处理没问题，但是对语音流量显得"太公平"(语音要求低延迟) CBWFQ:考虑到公平特性，并没有考虑到语音的应用 CBWFQ 配置: CBWFQ(config)# CBWFQ(config)#class-map match-any CBWFQ1 CBWFQ(config-cmap)#match dscp 6 CBWFQ(config-cmap)#match protocol http //两个条件，满足其中一个就可以匹配CBWFQ1// CBWFQ(config-cmap)#exit CBWFQ(config)# CBWFQ(config)#class-map match-all CBWFQ2         CBWFQ(config-cmap)#match precedence 3 CBWFQ(config-cmap)#match protocol telnet //两个条件必须全部满足才能匹配CBWFQ2// CBWFQ(config-cmap)#exit CBWFQ(config)# CBWFQ(config)#policy-map CBWFQ CBWFQ(config-pmap)#class CBWFQ1    //调用class-map CBWFQ1// CBWFQ(config-pmap-c)#bandwidth 60 CBWFQ(config-pmap)# CBWFQ(config-pmap)#class CBWFQ2 CBWFQ(config-pmap-c)#bandwidth 30 CBWFQ(config)# CBWFQ(config)#int s0/0 CBWFQ(config-if)#service-policy output CBWFQ  //CBWFQ只能在出方向上调用// CBWFQ# 二、       QOS-WFQ Weighted Fair Queue，加权公平队列。 WFQ将分组按照不同的业务流、不同的IP优先级，自动按照HASH算法，划分成不同的队列，在保证高优先级业务的同时，按照配置权重 ，将带宽公平地分给低优先级别的业务。 WFQ的思想: 1.         为每个流创建一个专用的队列，避免队列的饥饿，延迟，抖动等　 2.         在所有流间公平，正确地分配带宽 3.         WFQ使用 [IP优先级] 作为分配带宽的权重 在CISCO路由器上，接口小于E1的 链路会默认启用WFQ. 注：在WFQ中，weight的计 算方式为4096/(IP优先级+1)或者32384r/(IP优先级+1)      因此在show queue中看到的weight值越大，表示权重越低。 WFQ优点 1.配置简单(不用手工分类) 2.保证所有的流都有 一定的带宽 3.丢弃野蛮流量 4.大多数平台上都支 持 5.支持所有IOS版本(11.0以上) WFQ缺点 1.每个子队列都继承 了FIFO的缺点 2.多个不同的流可能 会被分入同一个队列(流的数量超过了配置的队 列数) 3.不支持手工分类 4.不能提供固定带宽 保证 5.因为使用了复杂的 分类和调度机制，对系统资源有一定的限制 配置命令: route(config-if):fair-queue cdt dynamic-queues reservable-queues                      reservable-queues：保留队列个数：针对RSVP流,可以保留一定的队 列，缺省是0，范围0~1000 dynamic-queues：动态队列个数: 缺省是256,流确实很多，可以调大，最大4096 cdt:  每个队自己的长度 一个数据排到第一个队中，cdt=64，如果该队的报文己达到64,新的报文丢包! 每个队中排的报文数量是有限的 所有队列加起来，上限:    router(config-if)#hold-queue max-limit out   缺省1000 一个报文是否在WFQ中排到队列中的二个因素:   1)--本队列是否己满 2)--所有队列是否超出队列上限  ----超出报文丢弃 WFQ 配置: WFQ(config)#int s0/1 WFQ(config-if)#fair-queue   //表面接口启用WFQ，CISCO路由器小于E1会默认启用// WFQ(config-if)#fair-queue 128 1024 100 //设置CDT为128，动态队列数量为1024个，保留队列个数100// WFQ(config-if)#hold-queue 1200 out //所有队列加起来CDT上 限是1200// 查看： WFQ# WFQ#show int s0/1 Serial0/1 is up, line protocol is up    Queueing strategy: weighted fair   Output queue: 0/1200/64/0 (size/max total/threshold/drops)      Conversations  0/1/256 (active/max active/max total)      Reserved Conversations 0/0 (allocated/max allocated)      Available Bandwidth 1158 kilobits/sec   5 minute input rate 3000 bits/sec, 3 packets/sec   5 minute output rate 3000 bits/sec, 3 packets/sec      1001 packets input, 97009 bytes, 0 no buffer      Received 0 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles      0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort      1004 packets output, 96674 bytes, 0 underruns      0 output errors, 0 collisions, 3 interface resets      0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out      3 carrier transitions     DCD=up  DSR=up  DTR=up  RTS=up  CTS=up 三、       QOS-CQ Customized Queue 用户定制队列 CQ使用了17个子队列(其中0子队列是PQ队列，优先级很高，是留给系统使用的)，CQ使用WRR(Round-Robin)机制。 首先谈谈RR机制，RR在处理完一个队列的一个数据包之后，会接着处理另一个队列的一个数据包，一直下去，最后又从第一个队列开始轮流处理每个队列中的数据包，RR中的每个队列的优先级都是一样的。RR的改进版是 WRR(Weighted Round-Robin)，WRR允许用户为每个队列分配一个权值，根据这个权值，每个队列都能获得一定的接口带宽。 在CQ 中，权值就是一次轮循中可以转发的字节数。 前面说到了0队列是PQ队列，实际上可以把其他队列也设置成PQ队列： 可以通过以下命令来设置： queue-list list-number lowest-custom queue-number 比如命令queue-list 1 lowest- custom 3，说明0，1，2都是优先级队列，3以及3以上编号的队列都是定制队列。 CQ 配置: r2(config)# r2(config)#access-list 101 permit ip any any precedence 5 r2(config)# r2(config)#queue-list 16 protocol ip 1 list 101 //把ACL101定义的数据流映射到子队列1中// r2(config)#queue-list 16 queue 1 limit 40 //设置子队列1的队列深度为40个数据包// r2(config)#queue-list 16 lowest-custom 2  //设置queue 0,1为优先级队列PQ，其余的为CQ// r2(config)#queue-list 16 interface s0/0 2 //把s0/0接口进入的流量映射到子队列2中// r2(config)#queue-list 16 queue 2 byte-count 3000 //设置队列2在轮循内可以传输3000字节数据包 r2(config)#queue-list 16 protocol ip 3 //把所有IP流量映射到子队列3中// r2(config)#queue-list 16 queue 3 byte-count 5000 r2(config)#queue-list 16 default 4 //其它所有流量映射到子队列4中// r2(config)#int s0/1 r2(config-if)#custom-queue- list 16 //应用CQ到接口s0/1上// r2(config)# 四、       QOS-PQ PQ使用了4个子队列，优先级分别是high，medium，normal，low。 PQ会先服务高优先级的子队列，若高优先级子队列里没有数据后，再服务中等优先级子队列，依次类推。如果PQ正在服务中等优先级子队列，但是高优先级里又来了数据包，则PQ会中断中等优先级子队列的服务，转而服务高优先级子队列。 每一个子队列都有一个最大队列深度(queue-size)，如果达到了最大队列深度，则进行尾丢弃。 PQ优点 1.对高优先级的数据流提供了低延迟的转发 2.大多数平台上都支持该队列机制 3.支持所有的IOS版本(10.0以上) PQ缺点 1.对单一子队列而言，会继承FIFO队列的所有缺点 2.对低优先级的数据流而言，只要高优先级队列里有数据，PQ就不会服务低优先级队列 3.需要在每一跳上都手工的配置分类 PQ 配置: PQ(config)#priority-list 1 protocol ip high list 101 //把Acl101定义的数据映射到high优先级队列// PQ(config)#priority-list 1 interface s0/0 medium  //来自s0/1口的流量映射到Medium优先级队列// PQ(config)#priority-list 1 default normal   //所有其它流量映射到Normal优先级队列// PQ(config)#priority-list 1 queue-limit 20 30 40 50 //分别设置高，中，普通，低优先级队列长度// PQ(config)#int s0/1 PQ(config-if)#priority-group 1   //把PQ映射到接口s0/1上// 查看： PQ#show queueing int s0/1 Interface Serial0/1 queueing strategy: priority Output queue utilization (queue/count)         high/13 medium/0 normal/2056 low/0 PQ#show queueing priority Current DLCI priority queue configuration: Current priority queue configuration: List   Queue  Args 1      high   protocol ip          list 101 1      medium interface Serial0/0          1      medium limit 30 1      normal limit 40 1      low    limit 50 五、       QOS-LLQ Low Latency Queueing（低延迟队列 LLQ） 原理：在CBWFQ中添加一个优先 级队列用于实时的流量。 LLQ= CBWFQ+PQ 高优先级队列（priority）得到如下保障：    a）低延迟的报文转发    b）带宽       注：在拥塞发生时，高优先级 的流量同时受到管制---即它们占用的带宽不能超过它们所保障的带宽。 低优先级队列使用CBWFQ。 LLQ 配置: LLQ(config)#class-map VOIP LLQ(config-cmap)#match ip precedence 5 LLQ(config)#class-map cbwfq1 LLQ(config-cmap)#match ip precedence 3 4 LLQ(config)#class-map cbwfq2 LLQ(config-cmap)#match ip precedence 1 2 LLQ(config)#policy-map LLQ LLQ(config-pmap)#class VOIP LLQ(config-pmap-c)#priority percent 10 //针对VOIP类流量使用PQ，这路流量在任何情况下都优先                        发送 ，同时最大带宽可以为接口带宽的10%// LLQ(config-pmap)#class cbwfq1 LLQ(config-pmap-c)#bandwidth percent 30 LLQ(config-pmap)#class cbwfq2 LLQ(config-pmap-c)#bandwidth percent 20  //CBWFQ方式，分别保障30%和20%接口带宽// LLQ(config-pmap-c)# LLQ(config-pmap)#class class-default LLQ(config-pmap-c)#fair-queue        //剩下其它队列采用缺省的WFQ调度//    LLQ(config-pmap-c)# LLQ(config)# LLQ(config)#int s0/0 LLQ(config-if)#service-policy output LLQ

coldmp3

Thanks， My My little partner

horsetornado

我做了一个PQ队列，有些问题，你能看看吗？http://bbs.hh010.com/thread-339037-1-1.html

vicjerry

eric0415

xoxqian

MARK

guaxi300