高速公路會堵車，網(wǎng)絡(luò)這條信息的高速公路也會堵。

距離過完年也有段時間了，相信大家對春節(jié)期間開車返鄉(xiāng)堵在高速路上一天一夜一動不動的痛苦經(jīng)歷深有體會。因為道路寬窄和交通工作人員處理工作效率有限，導致車流量在短時間內(nèi)達到高峰就會造成堵車，如果把網(wǎng)絡(luò)比作高速公路，數(shù)據(jù)流量比作車流量，那么網(wǎng)絡(luò)帶寬等資源和存儲、處理數(shù)據(jù)的能力有限，在出現(xiàn)突發(fā)流量時也會造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。

網(wǎng)絡(luò)擁塞不僅會造成資源浪費，嚴重的話還會引發(fā)業(yè)務(wù)異常，網(wǎng)絡(luò)擁塞作為普遍發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)問題，有什么機制可以提高網(wǎng)絡(luò)資源使用率，提供更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量呢？

為了解決這個問題，QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）誕生了！

小貼士：影響網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量有4個要素：帶寬、時延、抖動和丟包率，這四個要素也是QoS質(zhì)量指標。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量四要素的具體介紹，大家可以看網(wǎng)絡(luò)不卡頓，這四個要素很重要。

Qos如何提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量？

QoS是如何對網(wǎng)絡(luò)流量進行調(diào)控，避免并處理網(wǎng)絡(luò)擁塞的呢？QoS是通過3種服務(wù)模型為用戶提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的，下面開始詳細為大家介紹這3種模型。

1

Best-Effort 服務(wù)模型（盡力而為）

簡單的一種服務(wù)模型，通過FIFO（Frist in First Out，先進先出）隊列來實現(xiàn)。例如小明需要從FTP服務(wù)器中拷貝某一文件到自己的電腦中，小明的電腦要發(fā)送一個報文到FTP服務(wù)器，并從FTP中獲取到一個個報文組成該文件，電腦可以在不通知網(wǎng)絡(luò)的情況下隨時發(fā)送報文，發(fā)送的報文在網(wǎng)絡(luò)中不被分類和標記，直接進入FIFO隊列進行轉(zhuǎn)發(fā)或者丟棄。該服務(wù)模型適用于FTP、E-Mail等對質(zhì)量指標要求不高的業(yè)務(wù)。

2

IntServ 服務(wù)模型（Integrated Service，綜合服務(wù)）

該模型通過RSVP（Resource ReSerVation Protocol，資源預留協(xié)議）申請QoS需求的方式來工作的，用手機看視頻時，手機發(fā)送一個報文到網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，并從視頻服務(wù)器中獲取到一個個報文在手機中組成視頻畫面，手機發(fā)送報文到服務(wù)器前通知網(wǎng)絡(luò)待發(fā)送報文的流量配置和需要的特定服務(wù)質(zhì)量請求，報文將經(jīng)過的所有傳輸設(shè)備確認這些請求，隨后視頻服務(wù)器向網(wǎng)絡(luò)申請資源預留，在網(wǎng)絡(luò)中報文要經(jīng)過的所有傳輸設(shè)備為手機發(fā)送到服務(wù)器的報文

預留了資源后，手機才開始發(fā)送報文給服務(wù)器，同時手機發(fā)送的報文流量要在申請的范圍內(nèi)。該模型不適用于有大量數(shù)據(jù)量的骨干網(wǎng)，目前主要與MPLS-TE（Multi-Protocol Label Switching-TE，基于流量工程的多協(xié)議標簽交換）一起使用。

RSVP工作在傳輸層，從第一節(jié)點開始使用路徑消息（Path）逐跳對每個節(jié)點進行資源請求，到達目的地后使用預留消息（Resv）反向逐跳進行資源預留。

3

DiffServ 服務(wù)模型（Differentiated Service，差分服務(wù)）

該模型一般用來為一些重要的應(yīng)用提供QoS，主要包含流量分類和標記、流量監(jiān)管、流量整形、接口限速、擁塞管理和擁塞避免等技術(shù)。下面我以一個有5輛貨車的車隊在A高速路通行為例來介紹A設(shè)備在此服務(wù)模型下如何處理轉(zhuǎn)發(fā)一個5Bit大小的報文。

流量分類和標記

道路上有不同的車隊，有運輸車隊、游行車隊、驢友車隊等等，這些車隊有不同的任務(wù)要完成，對交通服務(wù)有不同的需求。為了給有不同業(yè)務(wù)的各個車隊提供有差別的服務(wù)，交通服務(wù)人員會根據(jù)服務(wù)需求對各個進來的車隊進行服務(wù)等級分類，分好類后給車隊的領(lǐng)隊相應(yīng)位置貼上不同的標記，來識別車隊處理通行的優(yōu)先等級。

流量監(jiān)管和流量整形

在A高速路入口和出口處各放置了一臺自動出卡機，出卡機以一定的速率不停的向卡桶（令牌桶）中投放通行證。這時過來了一個有5輛車的車隊A，該車隊的領(lǐng)隊小明從卡桶中領(lǐng)取到5張通行證小明的車隊才可以通行，此時桶內(nèi)只有3張通行證，小明從桶內(nèi)拿出通行證后發(fā)現(xiàn)數(shù)量不夠，他們不允許通行，小明只好沮喪地把拿到的3張通行證放回桶中另尋他法。為了將業(yè)務(wù)流量限制在一定帶寬內(nèi)，預防網(wǎng)絡(luò)擁塞，利用令牌桶機制評估報文，丟棄流量超出的報文，未超出流量的報文進入隊列調(diào)度或者轉(zhuǎn)發(fā)的處理過程稱為流量監(jiān)管。

擁塞管理

A車隊走在A高速路上，突然前方道路發(fā)生了交通擁堵，小明他們只好進入調(diào)度隊列排隊接受交通管制人員的安排協(xié)調(diào)，管制人員看了看各個領(lǐng)隊車上貼的標記，開始討論調(diào)度方案，隨后協(xié)調(diào)隊伍中各個車隊通行的次序。在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞時將報文放入隊列中緩存，并采取PQ、CQ、WFQ、WRR、DWRR等隊列調(diào)度算法安排報文的轉(zhuǎn)發(fā)次序的過程稱為擁塞管理。

擁塞避免

交通管制人員小王時刻觀察著車輛通行情況，小王發(fā)現(xiàn)交通開始越來越擁堵了，于是決定采取策略強烈禁止后面的所有或者部分車輛通行，以此來緩解交通過于擁堵。在網(wǎng)絡(luò)擁堵時采用丟棄策略，主動調(diào)整流量來解除網(wǎng)絡(luò)過載的過程稱為擁塞避免。

流量整形

A車隊到了出口處只領(lǐng)到了一張通行證，放回通行證后因為小明他們處理優(yōu)先級很高，可以排隊等待交通管制人員的安排調(diào)度，經(jīng)過調(diào)度后小明從桶中拿到了5張通行證，終于可以順利通行了。流量整形就是在設(shè)備出口處利用令牌桶機制評估報文，超出流量的報文進入隊列緩存處理的流量控制措施。

接口限速

不區(qū)分車隊而是對入口、出口處的所有來往車輛統(tǒng)一采取流量監(jiān)管或者流量整形的制度。

QoS升級版HQos提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量效果更好？

隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)用戶規(guī)模不斷擴大，業(yè)務(wù)數(shù)量和種類不斷增多，傳統(tǒng)QoS已經(jīng)不適合部署在用戶接入側(cè)，無法對多個用戶的多個業(yè)務(wù)進行流量監(jiān)管和調(diào)度。為了解決該問題，QosHQos（Hierarchical Quality of Service，層次化Qos）誕生了！

HQoS也是提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的，與傳統(tǒng)QoS區(qū)別就是HQoS可以將調(diào)度隊列劃分為多個調(diào)度級別，每個級別使用不同的特征進行流量監(jiān)管。

HQoS不僅可以更細化的區(qū)分業(yè)務(wù)流量還可以對多個用戶和多種業(yè)務(wù)等傳輸對象進行統(tǒng)一流量監(jiān)管和分層調(diào)度。

今天，我們又get到了以下知識！

1. 網(wǎng)絡(luò)是一條信息高速公路，需要QoS來避免堵車。

2. QoS的3大法寶，可以用來提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。Best-Effort服務(wù)模型適用于FTP、E-Mail等應(yīng)用；IntServ 服務(wù)模型適用于電視會議、視頻點播等應(yīng)用；DiffServ 服務(wù)模型適用于游戲/視頻網(wǎng)站等應(yīng)用。

3. HQos帶來的更細化區(qū)分和多層調(diào)度可以更好地幫助運營商進行多用戶、多業(yè)務(wù)的服務(wù)管理。

原文標題：網(wǎng)絡(luò)也會堵車？！3大法寶可以搞定它！

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