利用QOS技术解决网络拥塞

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利用QOS解决网络拥塞

前几天有同窗向我诉苦，他们公司的网络时快时慢，问我有没有什么好的解决方案；以后了解了一下他们公司的网络状况，拉的是 10M 的DDN专线，大多数状况下带宽仍是够用的，但有时侯一到关键时刻，就显得特别的拥塞。缘由是有些部门某些时候较大的突发流量，致使网络的速度总体变慢。普通员工倒也不怎么抱怨，公司领导一发不出去邮件，就不高兴了，可苦了我这位同窗。最后我建议他使用QOS技术，经过限速或其余形式对这些部门的带宽进行限制。

QOS（服务质量）是一种网络拥塞的解决方法，其基本思想是把数据进行分类，放到不一样队列中，而后根据数据的类型决定传输的前后或保证必定的带宽。也就是说在不增长带宽的状况下，使数据流均匀的传输，以此避免拥塞的产生。

下面咱们模拟一个QOS应用的案例，经过两种技术：CAR（承诺访问速率）和GTS（流量×××配置）来解决上述问题。拓扑图以下：

 

从拓扑上咱们能够看到：

l         网关路由器R1外网口E0/0的IP是：200.200.200.1/24，内网口E0/1的IP是：192.168.1.1/24.

l         PC1在这里表示将要被咱们限速的PC，它的IP是：192.168.1.2/24，网关是路由器接口E0/1的地址：192.168.1.1.

l         PC2在这里表示网管工做站，IP是192.168.1.254/24，网关：192.168.1.1

l         位于Internet上的FTP服务器的IP是：200.200.200.2/24

咱们假设PC1的正常流量为：80Kb/S，突发量为：200Kb/S，因此将PC1的流量限制在100Kb/S既能知足PC1主机的正常需求，又能避免突发流量对网络形成拥塞。下面经过QOS的两种技术来实现这个需求。

对策一：使用CAR（承诺访问速率）技术

1.       配置ACL，定义须要×××的流量。

 

说明：此处设置为到PC1的流量将会被×××

2.       进入接口模式，配置进行流量×××的参数

 

完整的命令以下图：

 

说明：上述命令表示匹配访问控制列表100的流量，被限速为100KB/s,最大突发量为8000byte,符合的流量被转发，超出的流量被丢弃；另外，配置CAR在E0/0或E0/1接口上均可以，关键注意配置时用的参数是input仍是output.

注意这里的单位很容易搞错，第一个参数800000表示CIR（承诺访问速率）它的范围是：8000—2000 000 000，单位为Bits per second,第二个参数40000表示BC（突发量）它的范围是：1000—512 000 000，单位为byte,第三个参数80000表示BE（过量突发量或最大突发量）它的范围是：2000—1024 000 000，单位为byte.

经过上面的配置如今咱们来查看配置信息,使用show interface e0/0 rate-limit能够查端口限速信息。

 

说明：方框中第一行显示的是匹配的ACL，此处是100，对应的也就是PC1，第二行显示的是配置的速率限制，能够看到PC1的流量被限制在100Kb/s,突发量是40000,最大突发量是80000.第三行显示的是符合的流量统计，动做是继续转发。第四行显示的是违规的流量统计，动做为丢弃。第五行显示的是当前流量中突发量的信息，最后一行是交换机的速率信息。

对策二：使用GTS（流量×××配置）技术

1.       配置ACL，定义须要×××的流量。

 

说明：此处设置为到PC1的流量将会被×××

2.       定义chass-map来匹配一种流量或协议

 

说明：其中zpp为建立的class map的名称，match-all表示匹配class-map定义的全部条件，是默认配置。

3．进入class map模式，配置匹配的条件。

 

说明：此处定义的是匹配配置的访问控制列表100；也能够用命令match protocol protocol匹配配置的协议。除此以外还能够匹配端口、VLAN等信息。例如使用命令match input-interface interface-type interface-number能够匹配端口进入的流量，使用命令match any匹配任意数据包，使用命令match source-address | destination-address mac mac-address匹配源或目的的MAC地址。

4.       定义流量控制策略

 

说明：定义名子叫zpp的policy map,并调用class map zpp,此处policy map的名子和class map名子能够不一样，为了方便记忆能够配置成相同的。配置了policy map并调用了class map后就能够根据实际状况配置标记流量，流量×××，CAR等信息。

5.       配置GTS（流量×××配置）

 

说明：shape average 800000,表示限速为100kB/s,average表示平均值。shape max-buffers 100定义缓冲区上线为100（默认为1000），缓冲区的做用是用来缓存GTS队列信息。

6. 在接口上应用策略

说明：接口e0/1上应用GTS，命令service-policy output zpp表示在e0/1接口的output方向上应用策略zpp。须要注意的是，GTS只能应用在output方向，即e0/1接口上。而CAR能够应用在两个方向上。

如今来验证一下咱们的配置

 

说明：经过命令show policy-map能够查看到策略的名称是zpp（第一行）；调用的class map的名子也叫zpp（第二行），再次强调两个名子能够不一样；第三行之后显示的是流量×××的配置如：限制的速率为100kB/s，缓冲区上线为100（报文数）

 

说明：经过show policy-map interface命令咱们能够得出如下结论：

方框1：定义的策略运用在了E0/1接口上

方框2：应用的策略名zpp,以及应用的方向output

方框3：调用的class map名子叫zpp,转发和丢弃的流量，以及匹配的访问控制列表等信息

方框4：显示的是流量×××配置参数，前面已经逐个解释，此处不在聱述。

方框5：是默认的信息，能够不考虑

如今咱们就实现了上述的要求，PC1的突发流量被限制了，网络的总体性能获得了改良。相信你们应该对QOS也有了必定的认识了。经过这个案例，咱们能够看到：在企业没法提升网络带宽的状况下，解决网络拥塞更有效的方法是合理利用网络带宽。在网络发生拥塞时，根据业务的性质和须要使用QOS技术合理分配现有带宽，下降网络拥塞的影响。

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