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发布时间：2023-03-24
点击量：5042QoS（Quality of Service，服务质量）能够满足用户对不同应用不同服务质量的要求。根据用户的要求分配和调度资源，对不同的报文提供不同的服务质量。
在传统的IP网络中，设备对所有的报文都采用等同对待方式，按照报文到达的时间先后，先入先出的排队策略（FIFO）处理，尽最大的努力（Best-Effort）将报文传送到目的地。当网络带宽充裕的时候，所有的报文都得到了较好的处理；而当网络发生拥塞的时候，所有的报文都有可能被丢弃。
QoS针对某种类别的报文，可以为它赋予某个级别的传输优先级，标识它的相对重要性，并使用设备所提供的各种优先级转发策略、拥塞避免等机制为这些报文提供特殊的传输服务。对实时性强且重要的报文优先处理；对于实时性不强的普通报文，提供较低的处理优先级，网络拥塞时甚至丢弃。
QoS增加了网络性能的可预知性，并能够有效地分配网络带宽，更加合理地利用网络资源。
某学校为了满足正常的教学业务需要，要求满足以下四点需求：
l 限制学校访问Internet的流量为100Mbps，丢弃超出限制的报文。
l 限制宿舍楼的出口流量为50Mbps，丢弃超出限制的报文。
l 限制实验楼发出DSCP优先级为7的报文的速率为20Mbps，将速率超过20M的此类报文丢弃。
l 限制教学楼的出口流量为30Mbps，丢弃超出限制的报文。
说明
某学校通过Device A的G0/24上联Internet，Device A的G0/1、G0/2和G0/3分别下联的教学楼(192.168.194.2~253/24)、实验楼(192.168.195.2~253/24)和宿舍楼(192.168.196.2~253/24)。
图1-6 接口限速和优先级重标记应用场景
(1) 对于出口访问Internet，在Device A接口G0/24上配置接口的出口流量限制，带宽限制为每秒102400KBits，突发流量限制为每秒256Kbytes。
(2) 对于宿舍楼，在Device A接口G0/3上配置接口的入口流量限制，带宽限制为每秒51200KBits，突发流量限制为每秒256Kbytes。
(3) 对于教学楼，在Device A接口G0/1上配置接口的入口流量限制，带宽限制为每秒30720KBits，突发流量限制为每秒256Kbytes。
(4) 对于实验楼，创建类cmap_dscp7匹配DSCP优先级7，创建策略pmap_shiyan，关联cmap_dscp7，绑定流行为，将速度超过20M的报文的DSCP值改为16；将pmap_shiyan应用在接口G0/2上，并配置接口信任DSCP。
(1) 配置接口IP地址（略）。
(2) 配置接口限速。
# 对于出口访问Internet，在接口G0/24上配置接口的出口流量限制。
DeviceA> enable
DeviceA# configure terminal
DeviceA(config)# interface gigabitethernet 0/24
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/24# rate-limit output 102400 256
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/24)# exit
# 对于宿舍楼，在接口G0/3上配置接口的入口流量限制。
DeviceA(config)# interface gigabitethernet 0/3
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/3# rate-limit input 51200 256
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/3)# exit
# 对于教学楼，在接口G0/1上配置接口的入口流量限制。
DeviceA(config)# interface gigabitethernet 0/1
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/1# rate-limit input 30720 256
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/1)# exit
(3) 配置流分类。
# 对于实验楼，配置类，流行为和策略。
DeviceA(config)# class-map cmap_dscp7
DeviceA(config-cmap)# match ip dscp 7
DeviceA(config-cmap)# exit
DeviceA(config)# policy-map pmap_shiyan
DeviceA(config-pmap)# class cmap_dscp7
DeviceA(config-pmap-c)# police 20480 128 exceed-action drop
DeviceA(config-pmap-c)# exit
DeviceA(config-pmap)# exit
# 将策略应用到接口，并配置接口信任DSCP。
DeviceA(config)# interface gigabitethernet 0/2
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/2# service-policy input pmap_shiyan
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/2)# mls qos trust dscp
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/2)# exit
# 检查接口限速配置是否成功。
DeviceA# show mls qos rate-limit
Interface: GigabitEthernet 0/1
rate limit input Kbps = 30720 burst = 256
Interface: GigabitEthernet 0/3
rate limit input Kbps = 51200 burst = 256
Interface: GigabitEthernet 0/24
rate limit output Kbps = 102400 burst = 256
# 检查类是否创建成功。
DeviceA# show class-map cmap_dscp7
Class Map cmap_dscp7
Match ip dscp 7
# 检查策略是否创建成功。
DeviceA# show policy-map pmap_shiyan
Policy Map pmap_shiyan
Class cmap_dscp7
police 20480 128 exceed-action dscp 16
# 检查策略是否成功应用在接口上。
DeviceA# show mls qos interface gigabitethernet 0/2
Interface: GigabitEthernet 0/2
Ratelimit input:
Ratelimit output:
Attached input policy-map: pmap_shiyan
Attached output policy-map:
Default trust: dscp
Default cos: 0
Device A的配置文件
hostname DeviceA
!
class-map cmap_dscp7
match ip dscp 7
!
policy-map pmap_shiyan
class cmap_dscp7
police 20480 128 exceed-action drop
!
interface GigabitEthernet 0/1
ip add 192.168.194.1 255.255.255.0
rate-limit input 30720 256
!
interface GigabitEthernet 0/2
ip add 192.168.195.1 255.255.255.0
service-policy input pmap_shiyan
mls qos trust dscp
!
interface GigabitEthernet 0/3
ip add 192.168.196.1 255.255.255.0
rate-limit input 51200 256
!
interface GigabitEthernet 0/24
rate-limit output 102400 256
!
配置优先级重标记和队列调度，实现下述需求：
l 当研发部和市场部访问服务器时，服务器报文的优先级为：邮件服务器>文件服务器>工资查询服务器。
l 无论人事管理部访问Internet或访问服务器，Device A都优先处理。
l Device A在运行过程中，时常发现网络拥塞。为了保证业务顺利运转，要求使用WRR队列调度，对研发部和市场部访问邮件数据库、访问文件数据库、访问工资查询数据库的IP数据报按照6：2：1的比例来调度。
说明
研发部(192.168.45.2~253/24)、市场部(192.168.46.2~253/24)和人事管理部(192.168.47.2~253/24)分别接入Device A的接口G0/1、G0/2和G0/3；工资查询服务器(192.168.10.2/24)、邮件服务器(192.168.10.3/24)和文件服务器(192.168.10.4/24)连接在Device A的接口G0/23。
图1-7 队列调度和拥塞避免应用场景
(1) 在Device A上创建访问各类服务器的ACL，并创建类匹配这些ACL。
(2) 创建策略，关联各个类，为访问各类服务器的报文重新指定802.1p。访问邮件服务器的报文重新指定802.1p为4，访问文件服务器的报文重新指定802.1p为3，访问工资查询服务器的报文重新制定802.1p为2。并将其关联到研发部和市场部的入口上，配置接口信任802.1p。
(3) 配置人事管理部接口的802.1p为最高优先级7，优先保障人事部发出的报文。
(4) 配置队列的输出调度策略为WRR，轮转权重为1:1:1:2:6:1:1:0，即对人事管理部报文实行SP调度，对研发部与市场部访问邮件数据库、文件数据库、工资查询数据库的报文按照6：2：1的比例来调度。
(5) 开启WRED功能。
(6) 配置接口G0/2队列2的低门限为10 20。
(7) 配置接口G0/2队列2的高门限为60 90。
(8) 配置接口G0/2队列2的最大丢弃概率60 80。
(1) 在Device A上配置访问各类服务器的ACL和对应规则。
# 配置访问工资查询服务器的ACL和对应规则。
DeviceA> enable
DeviceA# configure terminal
DeviceA(config)# ip access-list extended salary
DeviceA(config-ext-nacl)# permit ip any host 192.168.10.2
DeviceA(config-ext-nacl)# exit
# 配置访问邮件服务器的ACL和对应规则。
DeviceA(config)# ip access-list extended mail
DeviceA(config-ext-nacl)# permit ip any host 192.168.10.3
DeviceA(config-ext-nacl)# exit
# 配置访问文件服务器的ACL和对应规则。
DeviceA(config)# ip access-list extended file
DeviceA(config-ext-nacl)# permit ip any host 192.168.10.4
DeviceA(config-ext-nacl)# exit
(2) 在Device A上配置类。
# 将类salary和允许访问工资查询服务器的ACL规则关联起来。
DeviceA(config)# class-map salary
DeviceA(config-cmap)# match access-group salary
DeviceA(config-cmap)# exit
# 将类mail和允许访问邮件服务器的ACL规则关联起来。
DeviceA(config)# class-map mail
DeviceA(config-cmap)# match access-group mail
DeviceA(config-cmap)# exit
# 将类file和允许访问文件服务器的ACL规则关联起来。
DeviceA(config)# class-map file
DeviceA(config-cmap)# match access-group file
DeviceA(config-cmap)# exit
(3) 在Device A上配置策略。
# 配置访问服务器的策略toserver。
DeviceA(config)# policy-map toserver
DeviceA(config-pmap)#
# 将类salary和对应的流行为关联起来。
DeviceA(config-pmap)# class salary
DeviceA(config-pmap-c)# set cos 2
DeviceA(config-pmap-c)# exit
# 将类mail和对应的流行为关联起来。
DeviceA(config-pmap)# class mail
DeviceA(config-pmap-c)# set cos 4
DeviceA(config-pmap-c)# exit
# 将类file和对应的流行为关联起来。
DeviceA(config-pmap)# class file
DeviceA(config-pmap-c)# set cos 3
DeviceA(config-pmap-c)# exit
DeviceA(config-cmap)# exit
(4) 在Device A上应用策略。
# 在接入研发部的接口上应用策略。
DeviceA(config)# interface gigabitethernet 0/1
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/1)# service-policy input toserver
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/1)# mls qos trust cos
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/1)# exit
# 在接入市场部的接口上应用策略。
DeviceA(config)# interface gigabitethernet 0/2
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/2)# service-policy input toserver
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/2)# mls qos trust cos
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/2)# exit
(5) 在Device A上配置接口的802.1p。
# 配置人事管理部接口的802.1p为最高优先级。
DeviceA(config)# interface gigabitethernet 0/3
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/3)# mls qos cos 7
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/3)# exit
(6) 在Device A上配置队列的输出调度策略。
# 配置队列的输出调度策略为WRR。
DeviceA(config)# wrr-queue bandwidth 1 1 1 2 6 1 1 0
DeviceA(config)# mls qos scheduler wrr
(7) 在Device A上配置拥塞避免。
# 开启WRED功能。
DeviceA(config)# queueing wred
# 配置高低门限和最大丢弃概率。
DeviceA(config)# interface gigabitethernet 0/2
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/2)# wrr-queue random-detect min-threshold 2 10 20
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/2)# wrr-queue random-detect max-threshold 2 60 90
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/2)# wrr-queue random-detect probability 2 60 80
# 配置内部服务类别与门限的映射。
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/2)# wrr-queue cos-map 2 0 1 2 3
DeviceA(config-if-GigabitEthernet 0/2)# exit
# 检查ACL是否创建成功。
DeviceA# show access-lists
ip access-list extended file
10 permit ip any host 192.168.10.4
ip access-list extended mail
10 permit ip any host 192.168.10.3
ip access-list extended salary
10 permit ip any host 192.168.10.2
# 检查类是否成功关联ACL。
DeviceA# show class-map
Class Map salary
Match access-group salary
Class Map mail
Match access-group mail
Class Map file
Match access-group file
# 检查策略是否创建成功，类与流行为是否绑定成功。
DeviceA# show policy-map
Policy Map toserver
Class mail
set cos 4
Class file
set cos 3
Class salary
set cos 2
# 检查策略是否成功应用在接口GigabitEthernet 0/1上。
DeviceA# show mls qos interface gigabitethernet 0/1
Interface: GigabitEthernet 0/1
Ratelimit input:
Ratelimit output:
Attached input policy-map: toserver
Attached output policy-map:
Default trust: cos
Default cos: 0
# 检查策略是否成功应用在接口GigabitEthernet 0/2上。
DeviceA# show mls qos interface gigabitethernet 0/2
Interface: GigabitEthernet 0/2
Ratelimit input:
Ratelimit output:
Attached input policy-map: toserver
Attached output policy-map:
Default trust: cos
Default cos: 0
# 检查策略是否成功应用在接口GigabitEthernet 0/3上。
DeviceA# show mls qos interface gigabitethernet 0/3
Interface: GigabitEthernet 0/3
Ratelimit input:
Ratelimit output:
Attached input policy-map:
Attached output policy-map:
Default trust: none
Default cos: 7
# 检查接口的802.1p是否配置成功，调度策略与轮转权重是否配置成功。
DeviceA# show mls qos queueing
Cos-queue map:
cos qid
--- ---
0 1
1 2
2 3
3 4
4 5
5 6
6 7
7 8
wrr bandwidth weights:
qid weights
--- -------
1 1
2 1
3 1
4 2
5 6
6 1
7 1
8 0
drr bandwidth weights:
qid weights
--- -------
1 1
2 1
3 1
4 1
5 1
6 1
7 1
8 1
wfq bandwidth weights:
qid weights
--- -------
1 1
2 1
3 1
4 1
5 1
6 1
7 1
8 1
Device A的配置文件
hostname DeviceA
!
wrr-queue bandwidth 1 1 1 2 6 1 1 0
queueing wred
wrr-queue cos-map 2 0 1 2 3
!
class-map salary
match access-group salary
class-map mail
match access-group mail
class-map file
match access-group file
!
policy-map toserver
class salary
set cos 2
class mail
set cos 4
class file
set cos 3
!
interface GigabitEthernet 0/1
ip add 192.168.45.1 255.255.255.0
service-policy input toserver
mls qos trust cos
!
interface GigabitEthernet 0/2
ip add 192.168.46.1 255.255.255.0
wrr-queue random-detect min-threshold 2 10 20
service-policy input toserver
mls qos trust cos
!
interface GigabitEthernet 0/3
ip add 192.168.47.1 255.255.255.0
mls qos cos 7
!
