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QoS简介
介绍了QoS 的基本概念和解决方案，Diff-Serv模型和相关技术。
什么是QoS
随着网络技术的飞速发展，互联网中的业务越来越多样化。除了传统的WWW、E-Mail、FTP应用外，用户还尝试在Internet上拓展新业务，比如IP电话、电子商务、多媒体游戏、远程教学、远程医疗、可视电话、电视会议、视频点播、在线电影等。企业用户也希望通过VPN技术，将分布在各地的分支机构连接起来，开展一些事务性应用，比如访问公司的数据库或通过Telnet管理远程设备。
图2-1 互联网业务
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网络的普及，业务的多样化，使互联网流量激增，产生网络拥塞，转发时延增加，严重时还会产生丢包，导致业务质量下降甚至不可用。所以，要在IP网络上开展这些实时性业务，就必须解决网络拥塞问题。
解决网络拥塞的最好的办法是增加网络的带宽。但从运营、维护的成本考虑，这是不现实的，最有效的解决方案就是应用一个“有保证”的策略对网络拥塞进行管理。
QoS技术就是在这种背景下发展起来的。QoS是Quality of Service（服务质量）的简称，其目的是针对各种业务的不同需求，为其提供端到端的服务质量保证。QoS技术在当今的互联网中应用越来越多，其作用越来越重要。如果没有QoS技术，业务的服务质量就无法保证。
四大QoS组件
DiffServ模型有如下四个QoS组件：
流分类和标记（classification and marking）要实现差分服务，需要首先将数据包分为不同的类别或者设置为不同的优先级。将数据包分为不同的类别，称为流分类，流分类并不修改原来的数据包。将数据包设置为不同的优先级称为标记，而标记会修改原来的数据包。
这里的标记是“外部标记”，一般是在报文离开设备的时候对在报文中进行设置，修改报文QoS优先级字段，目的是为了将QoS信息传递给下一台设备；本文后面还有“内部标记”，用于设备内部处理报文，不修改报文。一般是在报文进入设备的时候，就通过流分类，给报文打上内部标记，这样，在报文从设备发出之前，都可以根据内部标记进行QoS处理。流量监管和整形（Policing and Shaping）：是指将业务流量限制在特定的带宽，当业务流量超过额定带宽时，超过的流量将被丢弃或缓存。其中，将超过的流量丢弃的技术称为流量监管，将超过的流量缓存的技术称为流量整形。
拥塞管理（Congestion management）：在网络发生拥塞时，将报文放入队列中缓存，并采取某种调度算法安排报文的转发次序。
拥塞避免（Congestion avoidance）：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，通过调整流量来解除网络的过载。
其中，分类和标记是实现差分服务的前提和基础；流量监管、流量整形、拥塞管理和拥塞避免从不同方面对网络流量及其分配的资源实施控制，是提供差分服务的具体体现。四个QoS组件在网络设备上有着一定的处理顺序，一般情况下按下图所示的顺序处理。
图2-2 QoS技术处理流程
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四个QoS组件按照DiffServ模型和业务开展的需要在网络的不同位置实施。原则上在业务接入端口入方向实施流分类/标记、流量监管；业务接入端口出方向实施流量整形（如果业务接入端口接入多个不同等级的业务，则业务接入端口出方向还要实施队列调度和丢包策略）；网络侧端口出方向实施拥塞管理和拥塞避免。
图2-3 QoS组件部署位置示例
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