QoS(Quality of Service)是服務質量的簡稱。從傳統意義上來講,無非就是傳輸的帶寬、傳送的時延、數據的丟包率等,而提高服務質量無非也就是保證傳輸的帶寬,降低傳送的時延,降低數據的丟包率以及時延抖動等。廣義上講,服務質量涉及網絡應用的方方面面,只要是對網絡應用有利的措施,其實都是在提高服務質量。因此,從這個意義上來說,防火墻、策略路由、快速轉發等也都是提高網絡業務服務質量的措施之一。
QoS技術包括流分類、流量監管、流量整形、接口限速、擁塞管理、擁塞避免等。下面對常用的技術簡單進行一下介紹。
Qos技術在網絡中的位置
如上圖所示,流分類、流量監管、流量整形、擁塞管理和擁塞避免主要完成如下功能:
流分類: 采用一定的規則識別符合某類特征的報文,它是對網絡業務進行區分服務的前提和基礎。
流量監管: 對進入或流出設備的特定流量進行監管。當流量超出設定值時,可以采取限制或懲罰措施,以保護網絡資源不受損害。可以作用在接口入方向和出方向。
流量整形: 一種主動調整流的輸出速率的流量控制措施,用來使流量適配下游設備可供給的網絡資源,避免不必要的報文丟棄,通常作用在接口出方向。
擁塞管理: 就是當擁塞發生時如何制定一個資源的調度策略,以決定報文轉發的處理次序,通常作用在接口出方向。
擁塞避免: 監督網絡資源的使用情況,當發現擁塞有加劇的趨勢時采取主動丟棄報文的策略,通過調整隊列長度來解除網絡的過載,通常作用在接口出方向。
Qos技術在設備中的處理順序
通常QoS提供以下三種服務模型:Best-Effort service(盡力而為服務模型),Integrated service(綜合服務模型,簡稱Int-Serv),Differentiated service(區分服務模型,簡稱Diff-Serv)。
1. Best-Effort服務模型 是一個單一的服務模型,也是最簡單的服務模型。對Best-Effort服務模型,網絡盡最大的可能性來發送報文。但對延時、可靠性等性能不提供任何保證。Best-Effort服務模型是網絡的缺省服務模型,通過FIFO(first in first out 先入先出)隊列來實現。它適用于絕大多數網絡應用,如FTP、E-Mail等。
2. Int-Serv服務模型 是一個綜合服務模型,它可以滿足多種QoS需求。該模型使用資源預留協議(RSVP),RSVP運行在從源端到目的端的每個設備上,可以監視每個流,以防止其消耗資源過多。這種體系能夠明確區分并保證每一個業務流的服務質量,為網絡提供最細粒度化的服務質量區分。但是,Inter-Serv模型對設備的要求很高,當網絡中的數據流數量很大時,設備的存儲和處理能力會遇到很大的壓力。Inter-Serv模型可擴展性很差,難以在Internet核心網絡實施。
3. Diff-Serv服務模型 是一個多服務模型,它可以滿足不同的QoS需求。與Int-Serv不同,它不需要通知網絡為每個業務預留資源。區分服務實現簡單,擴展性較好。