Qos是什么，如何配置？

发布时间：2023-03-24

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QoS功能介绍

QoS（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。

典型配置举例

1 配置接口限速和优先级重标记

1. 组网需求

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)。

2. 组网图

图1-6 接口限速和优先级重标记应用场景

3. 配置要点

(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。

4. 配置步骤

(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

5. 验证配置结果

# 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

6. 配置文件

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

2 配置队列调度和拥塞避免

1. 组网需求

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。

2. 组网图

图1-7 队列调度和拥塞避免应用场景

3. 配置要点

(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。

4. 配置步骤

(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

5. 验证配置结果

# 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

6. 配置文件

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

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