利用QOS技術解決網絡擁塞

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利用QOS解決網絡擁塞

前幾天有同窗向我訴苦，他們公司的網絡時快時慢，問我有沒有什麼好的解決方案；以後瞭解了一下他們公司的網絡狀況，拉的是 10M 的DDN專線，大多數狀況下帶寬仍是夠用的，但有時侯一到關鍵時刻，就顯得特別的擁塞。緣由是有些部門某些時候較大的突發流量，致使網絡的速度總體變慢。普通員工倒也不怎麼抱怨，公司領導一發不出去郵件，就不高興了，可苦了我這位同窗。最後我建議他使用QOS技術，經過限速或其餘形式對這些部門的帶寬進行限制。

QOS（服務質量）是一種網絡擁塞的解決方法，其基本思想是把數據進行分類，放到不一樣隊列中，而後根據數據的類型決定傳輸的前後或保證必定的帶寬。也就是說在不增長帶寬的狀況下，使數據流均勻的傳輸，以此避免擁塞的產生。

下面咱們模擬一個QOS應用的案例，經過兩種技術：CAR（承諾訪問速率）和GTS（流量×××配置）來解決上述問題。拓撲圖以下：

 

從拓撲上咱們能夠看到：

l         網關路由器R1外網口E0/0的IP是：200.200.200.1/24，內網口E0/1的IP是：192.168.1.1/24.

l         PC1在這裏表示將要被咱們限速的PC，它的IP是：192.168.1.2/24，網關是路由器接口E0/1的地址：192.168.1.1.

l         PC2在這裏表示網管工做站，IP是192.168.1.254/24，網關：192.168.1.1

l         位於Internet上的FTP服務器的IP是：200.200.200.2/24

咱們假設PC1的正常流量爲：80Kb/S，突發量爲：200Kb/S，因此將PC1的流量限制在100Kb/S既能知足PC1主機的正常需求，又能避免突發流量對網絡形成擁塞。下面經過QOS的兩種技術來實現這個需求。

對策一：使用CAR（承諾訪問速率）技術

1.       配置ACL，定義須要×××的流量。

 

說明：此處設置爲到PC1的流量將會被×××

2.       進入接口模式，配置進行流量×××的參數

 

完整的命令以下圖：

 

說明：上述命令表示匹配訪問控制列表100的流量，被限速爲100KB/s,最大突發量爲8000byte,符合的流量被轉發，超出的流量被丟棄；另外，配置CAR在E0/0或E0/1接口上均可以，關鍵注意配置時用的參數是input仍是output.

注意這裏的單位很容易搞錯，第一個參數800000表示CIR（承諾訪問速率）它的範圍是：8000—2000 000 000，單位爲Bits per second,第二個參數40000表示BC（突發量）它的範圍是：1000—512 000 000，單位爲byte,第三個參數80000表示BE（過量突發量或最大突發量）它的範圍是：2000—1024 000 000，單位爲byte.

經過上面的配置如今咱們來查看配置信息,使用show interface e0/0 rate-limit能夠查端口限速信息。

 

說明：方框中第一行顯示的是匹配的ACL，此處是100，對應的也就是PC1，第二行顯示的是配置的速率限制，能夠看到PC1的流量被限制在100Kb/s,突發量是40000,最大突發量是80000.第三行顯示的是符合的流量統計，動做是繼續轉發。第四行顯示的是違規的流量統計，動做爲丟棄。第五行顯示的是當前流量中突發量的信息，最後一行是交換機的速率信息。

對策二：使用GTS（流量×××配置）技術

1.       配置ACL，定義須要×××的流量。

 

說明：此處設置爲到PC1的流量將會被×××

2.       定義chass-map來匹配一種流量或協議

 

說明：其中zpp爲建立的class map的名稱，match-all表示匹配class-map定義的全部條件，是默認配置。

3．進入class map模式，配置匹配的條件。

 

說明：此處定義的是匹配配置的訪問控制列表100；也能夠用命令match protocol protocol匹配配置的協議。除此以外還能夠匹配端口、VLAN等信息。例如使用命令match input-interface interface-type interface-number能夠匹配端口進入的流量，使用命令match any匹配任意數據包，使用命令match source-address | destination-address mac mac-address匹配源或目的的MAC地址。

4.       定義流量控制策略

 

說明：定義名子叫zpp的policy map,並調用class map zpp,此處policy map的名子和class map名子能夠不一樣，爲了方便記憶能夠配置成相同的。配置了policy map並調用了class map後就能夠根據實際狀況配置標記流量，流量×××，CAR等信息。

5.       配置GTS（流量×××配置）

 

說明：shape average 800000,表示限速爲100kB/s,average表示平均值。shape max-buffers 100定義緩衝區上線爲100（默認爲1000），緩衝區的做用是用來緩存GTS隊列信息。

6. 在接口上應用策略

說明：接口e0/1上應用GTS，命令service-policy output zpp表示在e0/1接口的output方向上應用策略zpp。須要注意的是，GTS只能應用在output方向，即e0/1接口上。而CAR能夠應用在兩個方向上。

如今來驗證一下咱們的配置

 

說明：經過命令show policy-map能夠查看到策略的名稱是zpp（第一行）；調用的class map的名子也叫zpp（第二行），再次強調兩個名子能夠不一樣；第三行之後顯示的是流量×××的配置如：限制的速率爲100kB/s，緩衝區上線爲100（報文數）

 

說明：經過show policy-map interface命令咱們能夠得出如下結論：

方框1：定義的策略運用在了E0/1接口上

方框2：應用的策略名zpp,以及應用的方向output

方框3：調用的class map名子叫zpp,轉發和丟棄的流量，以及匹配的訪問控制列表等信息

方框4：顯示的是流量×××配置參數，前面已經逐個解釋，此處不在聱述。

方框5：是默認的信息，能夠不考慮

如今咱們就實現了上述的要求，PC1的突發流量被限制了，網絡的總體性能獲得了改良。相信你們應該對QOS也有了必定的認識了。經過這個案例，咱們能夠看到：在企業沒法提升網絡帶寬的狀況下，解決網絡擁塞更有效的方法是合理利用網絡帶寬。在網絡發生擁塞時，根據業務的性質和須要使用QOS技術合理分配現有帶寬，下降網絡擁塞的影響。

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