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CCIE R&S v4.0 理论 当前位置: 首页→CCIE资料库→CCIE R&S v4.0 理论→QOS QOS
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概述 在普通的网络中，当用户将数据发向网络设备后，网络设备都是尽最大努力传输数据，直到超出自己的最大负荷为止。当设备达到最大负荷后，如果还有用户发来的数据，那么这些数据将因为网络设备不能提供服务而被丢弃。这样的提供最大化服务的网络被称为尽力而为服务的网络。在尽力而为服务的网络中，所有的数据都被看成是同等重要的，用户的数据有时无法得到保证，所以在某些时候，必须让网络通过放弃传输相对不重要的数据来保证用户的重要数据和传输。因此，就需要在网络中实施Quality of Service，即QOS。实施了QOS的网络中，可以为特定数据保证带宽，同时也可以限制宽带，可以避免网络拥塞和管理拥塞，甚至可以为数据设置不同的优先级。 QOS模型 在网络中实施QOS时，有三种模型可供参考，这三种模型并不是QOS技术，而是用来指导在各种需求下，如何实施QOS，分为以下三种模型： Best-Effort Service 尽力而为服务模型 Integrated Service 综合服务模型，简称Intserv Differentiated Service 区分服务模型，简称Diffserv Best-Effort Service（尽力而为服务模型） 在尽力而为服务模型中，所有网络设备全部都是尽自己最大努力传输数据，所有数据尽管传，不需要得到许可，有多少传多少，任何数据都不能得到保证，延迟也无法预计，所以尽力而为服务模型，其实并没有实施任何QOS，默认的网络都工作在这种模型下。 Integrated Service（综合服务模型） 在实施了综合服务模型QOS的网络中，应用程序在发送数据之前，必须先向网络申请带宽，例如一个视频程序在正常通信下需要100K的带宽，那么视频程序在连接之前，必须向网络申请自己需要100K的带宽，当网络同意后，视频便可连接，并且将保证能够得到100K的带宽，而不会有任何延迟。但是如果某些程序在连接之前没有向网络申请带宽，那么它的流量只能得到尽力而为的服务。由此可见，当某些程序流量需要绝对保证带宽时，可以在综合服务模型的网络中通过申请带宽来保证自己的流量，在申请带宽时，所用到的协议为Resource Reservation Protocol (RSVP)。在综合服务模型中，重要的数据可以通过申请带宽而得到保证，但是在传送之前必须申请，也需要耗费额外一些时间，在现有的网络中，综合服务模型的QOS通常并不被采用。 Differentiated Service（区分服务模型） 在实施了区分服务模型QOS的网络中，网络将根据不同数据提供不同服务，因此，所有数据都被分成不同的类别，或者设置为不同的优先级，在网络发生拥塞时，网络总是先保证传输高优先级的数据，从而放弃传输低优先级的数据，但是在网络没有拥塞时，所有数据全部照常传输。在实施区分服务模型的QOS，就必须先将数据分成不同的类别，或设置成不同的优先级。现在的网络中，实施QOS时通常采用区分服务模型。
在网络中，数据从源到目的地，所有的网络设备，包括路由器、交换机、防火墙等，每一台单一的设备对数据包做出的区分服务QOS行为称为per-hop behavior.（PHB每跳行为），如果数据包从源到目的路径中所有设备都为某类数据执行相同的区分服务行为，即都执行相同的QOS策略,那么这样的QOS就被称为end-to-end QoS(端到端QOS)。 每一台单一的设备对数据包做出的区分服务QOS行为称为per-hop behavior.（PHB每跳行为），如果数据包从源到目的路径中所有设备都为某类数据执行相同的区分服务行为，那么就被称为end-to-end QoS(端到端QOS) 注：本篇将着重介绍区分服务模型QOS，之后再介绍综合服务模型QOS。 QOS组件 在实施区分服务模型QOS时，需要考虑四个QOS组件，这些组件相互组合，可以设计出完整的QOS策略，而每个组件中，都会有相应的QOS技术提供支持，以下是QOS四个组件： 分类和标记（classification and marking） 管制和整形（Policing and Shaping） 拥塞管理（Congestion management） 拥塞避免（Congestion avoidance）
分类和标记 要提供区分服务的QOS，就必须先将数据分为不同的类别，或者将数据设置为不同的优先级。将数据分为不同的类别，称为分类(classification)，分类并不修改原来的数据包。将数据设置为不同的优先级称为标记(marking)，而标记会修改原来的数据包。分类和标记是实施QOS的前提，也是基础。
管制和整形 在实施QOS策略时，可以将用户的数据限制在特定的带宽，当用户的流量超过额定带宽时，超过的带宽将不能被传输，只能采取其它方式来处理，如果处理方式为丢弃超出带宽，那么这种行为称为管制(Policing)，如果是将超出的带宽缓存在内存中，等到下一秒再传递，这种行为称为整形（Shaping）。
拥塞管理 当网络发生拥塞后，数据还是要被传递的，正因为接收到的数据远多于自身的传输能力，所以数据被传输时就出现了先后顺序，而依照什么样的方式来传数据，就需要队列的指导，QOS中的队列定义了数据包被传输的先后顺序。 拥塞避免 当网络发生拥塞后，超出的流量将采取其它方式处理，如果处理方式为管制，那么数据包就会被丢弃，通常情况下，网络设备默认丢弃后到的数据包而传输先到的数据包，这样的丢弃方式称为尾丢弃，但也可以让网络设备在发生拥塞时，先丢低优先级的数据包而传输高优先级的数据包。
并不是所有的QOS技术都适合所有网络，边缘路由器和核心路由器操作是不一样的。 比如语音数据，边缘和核心要同时考虑。而通常情况是： 边缘路由器执行：数据包分类和标记 核心路由器执行：拥塞管理，拥塞避免
后面将详细介绍QOS四个组件中的各个工具。 MQC（Modular QoS Command-Line） MQC就是模块化QOS命令行，是配置QOS处理数据的一种方式。MQC可以配置对特定的数据采取特定的动作，步骤为三步： 定义流量 设置策略 应用策略
定义流量 在使用MQC时，只能在命令行下使用，定义流量通过创建class-map来匹配特定的数据。 例： 匹配源主机10.1.1.1发出的数据 1创建ACL匹配主机10.1.1.1发出的数据 Router(config)#access-list 1 permit 10.1.1.1 0.0.0.0 2 创建class-map，调用ACL的数据 Router(config)# class-map match-all ccie Router(config-cmap)#match access-group 1 说明:class-map中可以匹配多个数据，当存在多条匹配时，是不是所有条件都需要满足，则靠创建class-map时的关键字来判断，关键字match-all表示所有条件都要同时满足，默认为match-all，如果关键字为match-any，则任一条满足即可。 注：名为class-default的class-map，表示匹配所有数据。
设置策略 当匹配到特定的数据之后，就需要对其设置相应的策略，通过创建policy-map，然后调用class-map匹配到的数据，从而设置相应的策略或动作。 例： 对名为ccie的class-map所匹配到的数据全部丢弃 Router(config)#policy-map cisco Router(config-pmap)#class ccie Router(config-pmap-c)#drop 说明:一个policy-map里面可以调用多个class-map，如果调用class-default，那么表示之前没有匹配到的流量，全部都会被class-default所匹配。
应用策略 当策略设置完毕之后，就需要应用到接口上。 例： 将policy-map应用到接口F0/0出方向上 Router(config)#interface f0/0 Router(config-if)#service-policy output cisco
多动作MQC 在配置MQC时，可以对匹配到的流量做出多个处理动作 例： 将class-map ccie中超出额定带宽的流量设置IP优先级为4DE为1，然后再传输 Router(config)#policy-map cisco Router(config-pmap)#class ccie Router(config-pmap-c)#police cir percent 10 bc 100 ms Router(config-pmap-c-police)#conform-action transmit Router(config-pmap-c-police)#exceed-action set-prec-transmit 4 Router(config-pmap-c-police)#exceed-action set-frde-transmit 说明:当CIR设置为百分比时，Bc则为时间，单位ms。 令牌桶算法（token bucket algorithm） 在实施QOS策略时，可以将用户的数据限制在特定的带宽，当用户的流量超过额定带宽时，超过的带宽将采取其它方式来处理。要衡量流量是否超过额定的带宽，网络设备并不是采用单纯的数字加减法来决定的，也就是说，比如带宽为100K，而用户发来的流量为110K，网络设备并不是靠110K减去100K等于10K，就认为用户超过流量10K。网络设备 衡量流量是否超过额定带宽，需要使用令牌桶算法来计算。下面详细介绍令牌桶算法机制： 当网络设备衡量流量是否超过额定带宽时，需要查看令牌桶，而令牌桶中会放置一定数量的令牌，一个令牌允许接口发送或接收1bit数据（有时是1 Byty数据），当接口通过1bit数据后，同时也要从桶中移除一个令牌。当桶里没有令牌的时候，任何流量都被视为超过额定带宽,只有当桶中有令牌时，数据才可以通过接口。令牌桶中的令牌不仅仅可以被移除，同样也可以往里添加，所以为了保证接口随时有数据通过，就必须不停地往桶里加令牌，由此可见，往桶里加令牌的速度，就决定了数据通过接口的速度。因此，我们通过控制往令牌桶里加令牌的速度从而控制用户流量的带宽。而设置的这个用户传输数据的速率被称为承诺信息速率（CIR），通常以秒为单位。比如我们设置用户的带宽为1000 bit每秒，只要保证每秒钟往桶里添加1000个令牌即可。
例： 将CIR设置为8000 bit/s，那么就必须每秒将8000个令牌放入桶中，当接口有数据通过时，就从桶中移除相应的令牌，每通过1 bit，就从桶中移除1个令牌。当桶里没有令牌的时候，任何流量都被视为超出额定带宽，而超出的流量就要采取额外动作。
每秒钟往桶里加的令牌就决定了用户流量的速率，这个速率就是CIR，但是每秒钟需要往桶里加的令牌总数，并不是一次性加完的，一次性加进的令牌数量被称为Burst size（Bc），如果Bc只是CIR的一半，那么很明显每秒钟就需要往桶里加两次令牌，每次加的数量总是Bc的数量。 还有就是加令牌的时间，Time interval（Tc），Tc表示多久该往桶里加一次令牌，而这个时间并不能手工设置，因为这个时间可以靠CIR和Bc的关系计算得到， Bc/ CIR= Tc。 例： 如果CIR是8000,Bc是4000，那就是每秒加两次，Tc就是4000/8000=0.5，也就是0.5秒，即500 ms。 如果Bc设为2000，那Tc就是2000/8000=0.25, 也就是250 ms。 单速双色 在单速双色的令牌桶算法中，只存在一个令牌桶，并且流量只会出现两种结果，即符合CIR（conform）和超出CIR（exceed）。 例： 将CIR设置为8000 bit，每一秒都会往桶里加8000个令牌，在一秒钟结束后，没有用完的令牌会被全部清空，由下一秒重新加入。 如 第1秒，加入8000令牌，用户使用5000后，剩余3000被清空 第2秒，加入8000令牌，用户使用6000后，剩余2000被清空 第3秒，加入8000令牌，用户使用8000后，没有剩余 第4秒，加入8000令牌，用户使用7000后，剩余1000被清空
从以上过程可以看出，用户每秒都可以使用8000令牌，也就是每秒速度均可达到8000 bit，而无论上一秒钟是否传过数据，这一秒都可以保持在8000 bit/s，并且如果每秒流量超过了8000后，超过的流量都会采取已经设定的动作。 单速三色 在单速三色的令牌桶算法中，使用两个令牌桶，用户每秒的可用带宽，总是两个桶的令牌之和，第一个桶的令牌机制和单速双色算法没有任何区别，关键在于第二个桶。第二个桶的令牌不能直接加入，只有当一秒钟结束后，第一个桶中存在剩余令牌时，这些剩余令牌就可以从第一个桶中被转移到第二个桶中。但不是第一个桶所有未用令牌都可以放入第二个桶，是有限制的，最大数量被称为 Excess Burst size（Be），由此可见，Be是不可能超过CIR的，因为第一个桶每秒的所有令牌就是CIR，即使所有令牌全部被移到第二个桶，Be最多也只能等于CIR而不能超过。而Be和Bc却毫无关系。需要注意的是，在每一秒结束时，如果用户没有将第二个桶的令牌用完，那么第二个桶的令牌也是要全部被清除的，第二个桶中的令牌，都是来自于上一秒第一个桶没用完的令牌。 由于使用了两个桶，所以用户的流量也会出现三种结果： 小于或等于CIR（也就是符合CIR） （conform） 大于CIR并小于或等于CIR与Be之和（也就是符合两个桶令牌之和）（exceed） 超过CIR与Be之和（也就是超过两个桶令牌之和）（violate）
例： 将CIR设置为8000 bit，Be设置为2000，每一秒都会往第一个桶里加8000个令牌，每一秒结束后，所有第一个桶未使用完的令牌都将放入第二个桶，并且用户每一秒能使用的带宽总是两个桶之和。
如： 第一个桶令牌数 用户用掉的带宽数 第二个桶令牌数 用户可用带宽总数 第1秒 8000 6000 0 8000 第2秒 8000 7000 2000 10000 第3秒 8000 5000 1000 9000 第4秒 8000 9000 2000 10000 第5秒 8000 8000 0 8000 第6秒 8000 6000 0 8000 第7秒 8000 10000 2000 10000
说明: 在第1秒时，第一个桶加入CIR的数量8000个令牌后，第二个桶为空，所以用户可用带宽总数为8000。用户实际使用了6000； 在第2秒时，第一个桶加入8000个令牌后，由于上一秒用户实际使用了6000，所以第二个桶获得2000令牌，此时用户可用带宽为10000，用户实际用户了7000； 在第3秒时，第一个桶加入8000个令牌后，由于上一秒用户实际使用了7000，所以第二个桶获得1000令牌，此时用户可用带宽为9000，用户实际用户了5000； 在第4秒时，第一个桶加入8000个令牌后，由于上一秒用户实际使用了5000，所以第二个桶获得2000令牌，此时用户可用带宽为10000，用户实际用户了9000； 在第5秒时，第一个桶加入8000个令牌后，由于上一秒将第一个桶中令牌用光，所以第二个桶没有获得令牌，此时用户可用带宽为8000，用户实际用户了8000； 在第6秒时，第一个桶加入8000个令牌后，由于上一秒将第一个桶中令牌用光，所以第二个桶没有获得令牌，此时用户可用带宽为8000，用户实际用户了6000； 在第7秒时，第一个桶加入8000个令牌后，由于上一秒用户实际使用了6000，所以第二个桶获得2000令牌，此时用户可用带宽为10000，用户实际用户了10000；
从上面可以看出，第一个桶中的令牌数永远都是CIR的数量，而第二个令牌桶只能在上一秒第一个桶存在没有用完的令牌的情况下，才能够获得令牌，但获得令牌的最大数量不能超过Be。用户的流量也可以出现三种结果： 即小于或等于CIR,即小于8000，如6000 大于CIE并小于或等于CIR+Be，如9000 大于两个桶之后，如11000 要使用户在某一秒的速度能够达到CIR+Be，唯一的办法是用户在上一秒钟以低于CIR的速度传输。因此，用户不可能每一秒都以CIR+Be的速度传输。 双速三色 在单速三色的令牌桶算法中，用户若想要在某一秒以CIR+Be的速度传输，只能在上一秒钟以低于CIR的速度传输。因此，用户不可能每一秒都以CIR+Be的速度传输。而在双速三色的令牌桶算法中，同样使用两个令牌桶，然而这两个桶是相互独立的，并不会将第一个桶未用的令牌放入第二个桶。第一个桶与以往的算法相同，也就是每秒都有CIR的数量，而第二个桶可以直接设置为CIR+Be之和，称为PIR，也就是说第二个桶总是比第一个桶要大，用户的流量总是以第二个桶的大小传输，而不用像单速三色的令牌桶算法中，需要在上一秒钟以低于CIR的速度传输。当用户的数据通过接口时，总是先检查第二个桶的最大速率，即PIR，如果超出则采取动作，如果未超出，再检查是是否符合第一个桶的CIR，如果超出CIR，则采取相应动作，如果未超过，则正常传输。 虽然在双速三色的令牌桶算法中，直接设置两个速率，然而，用户可以直接以CIR+Be之和的速率进行传输，此外，还可以判断出三种结果。 分类和标记（Classification and Marking） 要实施区分服务的QOS，就必须先将数据分为不同的类别，或者将数据设置为不同的优先级。将数据分为不同的类别，称为分类(classification)，分类并不修改原来的数据包。将数据设置为不同的优先级称为标记(marking)，而标记会修改原来的数据包。分类和标记是实施QOS的前提，也是基础。要正确对数据包进行分类和标记，需要了解数据包的某些特征，最重要的就是数据包的包头：
分类时，可以使用下列任何一种标准来识别特定的流量：
OSI参考模式第一层特征： 物理接口 子接口 PVC OSI参考模式第二层特征： MAC地址 802.1Q或802.1P服务类别（COS） VLAN标识 帧中继可丢弃指标符（DE）位
802.1Q或802.1P服务类别（COS） 在以太网中，穿越trunk的数据将会被额外封装，如封装成IEEE 802.1Q或者ISL帧，因此，可以利用trunk帧头的额外部分来标记，这些字段被称为class of service (CoS)，如下图：
Inter-Switch Link (ISL)帧中，预留有1-byte的IEEE 802.1p字段，其中有3 bits可以标记CoS。
IEEE 802.1Q帧中，预留有2-byte字段，其中同样只有3 bits可以标记CoS，而IEEE 802.1Q帧中，native VLAN是不能被标记的，因为没有额外封装。
CoS中由于只有3 bit可以标记，所以只能标记出0-7共8类数据，默认标为0，然而6和7是被保留的，因此只有0-5共6类可供用户标记使用。
帧中继可丢弃指标符（DE）位 在帧中继数据包中，有额外的一个字段可以用来指示该数据包的优先级，这个字段被称为可丢弃指标符Discard eligible (DE)位，默认为0，设置为1表示该数据不重要而优先被丢弃。
注：二层帧头会因为物理传输介质的改变而改变，所以二层标记并不具备端到端的意义。
OSI参考模式第三层特征： IP Precedence （IP优先级） DiffServ代码点（DSCP） 源IP地址或目的IP地址
在第三层IP数据包头，其中ToS字段预留1-Byte可供标记使用，如下图：
IP优先级同CoS一样只使用3 bit标记，范围是0-7共8类数据，默认标为0，然而6和7是被保留的，只有0-5共6类可供用户标记使用。 5 建议用于语音 4由视频会议和流式视频共享 3建议用于呼叫信令
而DSCP则使用6 bit标记，范围是0-63共64类数据。 由于IP数据包包头ToS字段只有8 bit可用，IP优先级标记时使用3bit，而DSCP标记时使用6 bit， 要同时标记IP优先级和DSCP需要使用9 bit，所以ToS中，只能标记IP优先级和DSCP其中一种。
注： IP优先级 和DSCP被广泛用于标记选项，具有端到端的意义。 IP优先级 、DSCP、CoS之间的值可以互相映射。
OSI参考模式第四层特征： TCP或UDP端口号 OSI参考模式第三层特征： URL 基于网络的应用识别network-based application recognition (NBAR)，也就是匹配应用程序，通过使用数据包描述语言模块PDLM来识别。
注： 建议在尽可能靠近源的地方实施分类和标记 在使用NBAR匹配应用程序和使用Set标记数据包时，需要开启CEF功能 流（Flow） 当数据包的源IP，目的IP，协议，端口号，以及会话的socket全部相同时，这样的数据被认为是同一个流（flow），同一个流，通常应该得到相同的QOS服务。 比如使用某一台主机访问某网站的网页和视频，网页数据和视频数据的源IP、目的IP、协议即使都是相同的，但是端口号会不同，即使端口号是相同的，但会话的socket也绝不相同，因此，网页的数据因为五个参数都相同而被归为同一个流，而视频的数据也因为五个参数都相同而被归为另一个流，每个流便可设置不同的QOS策略。 管制和整形（Policing and Shaping） 在实施QOS策略时，可以将用户的数据限制在特定的带宽，当用户的流量超过额定带宽时，超过的带宽将不能被传输，只能采取其它方式来处理，如果处理方式为丢弃超出带宽，那么这种行为称为管制(Policing)，如果是将超出的带宽缓存在内存中，等到下一秒再传递，这种行为称为整形（Shaping）。 当使用管制时，用户的数据包超过额定带宽后，将会被丢弃，当使用的传输协议为TCP时，被丢弃的数据会重传，而传输协议为UDP时，用户是无法知道数据被丢弃的，所以管制需要小心使用。 当使用整形时，用户的数据包超过额定带宽后，是不会被丢弃的，而是缓存到内存中等到下一秒再传输，整形使超额的数据能够从接口平滑地输出，但并不表示整形就永远不会丢包。
整形分为三种： Generic Traffic Shaping (GTS) Frame Relay Traffic Shaping (FRTS) Class-Based Shaping
Generic Traffic Shaping (GTS)为通用流量整形，适用于任何接口。 Frame Relay Traffic Shaping (FRTS) 为帧中继流量整形，是专门针对帧中继接口使用的整形技术，通过帧中继专有技术map-class来实现。 Class-Based Shaping 是基于类的整形，可以将GTS嵌入FRTS。 注：在整形中，Bc建议设置为CIR的百分之一，即Bc/CIR=1/100。 配置管制 要对特定的流量进行管制，从而限制其可用带宽，方法为通过MQC的形式，先匹配特定的流量，再使用令牌桶算法将流量限制在额定的带宽，对于超额的流量再做其它处理。
说明:以上图为例，将R1到目标网络10.1.1.0/24的流量管制到CIR为8000 bit，超过的流量则丢弃，R1到目标网络20.1.1.0/24的流量正常通过。
1．匹配R1到目标网络10.1.1.0/24的流量 （1）通过ACL匹配到网络10.1.1.0/24的流量 r1(config)#access-list 100 permit ip any 10.1.1.0 0.0.0.255 （2）class-map调用ACL中的流量 r1(config)#class-map net10 r1(config-cmap)#match access-group 100
2．管制到目标网络10.1.1.0/24的流量 (1)在policy-map中调用class-map的流量并管制带宽 r1(config)#policy-map band r1(config-pmap)#class net10 r1(config-pmap-c)# police cir 8000 bc 1000 be 1000 conform-action transmit exceed-action drop 说明:配置中CIR为8000 bit，超过的流量为drop，关键字police则是开启管制（Policing）。
3．应用策略到接口 （1）将policy-map应用到R1的S0/0出方向 r1(config)#int s0/0 r1(config-if)#service-policy output band
4．测试效果 （1）测试R1到目标网络20.1.1.0/24的流量 r1#ping 20.1.1.2 size 800 repeat 20 Type escape sequence to abort. Sending 20, 800-byte ICMP Echos to 20.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Success rate is 100 percent (20/20), round-trip min/avg/max = 404/406/409 ms r1# 说明:因为并没有对R1到目标网络20.1.1.0/24的流量进行管制，所以当数据包每个以800字节通过时，一切正常，并且速度正常。 （2）测试R1到目标网络10.1.1.0/24的流量 r1#ping 10.1.1.2 size 800 repeat 20
Type escape sequence to abort. Sending 20, 800-byte ICMP Echos to 10.1.1.2, timeout is 2 seconds: !.!.!.!.!.!.!.!.!.!. Success rate is 50 percent (10/20), round-trip min/avg/max = 405/405/409 ms r1# 说明:因为R1到目标网络10.1.1.0/24的流量被管制为8000bit每秒，所以当数据包每个以800字节通过时，流量超出额定带宽，从而出现了超额流量被均衡地丢弃。
（3）查看policy-map参数 r1#sh policy-map interface s0/0 Serial0/0 Service-policy output: band
Class-map: net10 (match-all) 55 packets, 49020 bytes 5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps Match: access-group 100 police: cir 8000 bps, bc 1000 bytes conformed 20 packets, 16080 bytes; actions: transmit exceeded 35 packets, 32940 bytes; actions: drop conformed 0 bps, exceed 0 bps
Class-map: class-default (match-any) 237 packets, 86407 bytes 5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps Match: any r1# 说明:从输出中可以看出超额后丢弃的数据包个数。 配置整形 要对特定的流量进行整形，从而限制其可用带宽，方法为先匹配特定的流量，再使用令牌桶算法将流量限制在额定的带宽，但是对于超额的流量不需要做其它处理，因为这些超额的流量是需要被缓存的。下面分别介绍三种整形技术的配置方法：
Generic Traffic Shaping (GTS)
说明:以上图为例，将R1到目标网络10.1.1.0/24的流量整形到CIR为8000 bit，而超额的流量不需要做其它处理，这些超额的流量默认被缓存；R1到目标网络20.1.1.0/24的流量正常通过。 1．匹配R1到目标网络10.1.1.0/24的流量 （1）通过ACL匹配到网络10.1.1.0/24的流量 r1(config)#access-list 100 permit ip any 10.1.1.0 0.0.0.255 （2）class-map调用ACL中的流量 r1(config)#class-map net10 r1(config-cmap)#match access-group 100
2．整形到目标网络10.1.1.0/24的流量 (1)在policy-map中调用class-map的流量并整形带宽 r1(config)#policy-map SSS r1(config-pmap)#class net10 r1(config-pmap-c)#shape average 8000 1000 0 说明:整形的CIR为8000bit,虽然建议Bc为CIR的1/100，但Bc请不要小于1000，否则整形不会生效，而Be可以为0。 3．应用策略到接口 （1）将policy-map应用到R1的S0/0出方向 r1(config)#int s0/0 r1(config-if)#service-policy output SSS
4．测试效果 （1）测试R1到目标网络20.1.1.0/24的流量 r1#ping 20.1.1.2 size 800 repeat 20 Type escape sequence to abort. Sending 20, 800-byte ICMP Echos to 20.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Success rate is 100 percent (20/20), round-trip min/avg/max = 404/406/409 ms r1# 说明:因为并没有对R1到目标网络20.1.1.0/24的流量进行整形，所以当数据包每个以800字节通过时，一切正常，并且速度正常。
（2）测试R1到目标网络10.1.1.0/24的流量 r1#ping 10.1.1.2 size 800 repeat 20
Type escape sequence to abort. Sending 20, 800-byte ICMP Echos to 10.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Success rate is 100 percent (20/20), round-trip min/avg/max = 405/406/409 ms r1# 说明:因为R1到目标网络10.1.1.0/24的流量被整形为8000bit每秒，所以当数据包每个以800字节通过时，并没有丢包，但是速度却不能超过8000bit每秒，此效果在文本下无法看见，需要自己在实验时查看。 （3）查看policy-map参数 r1#show policy-map interface Serial0/0 Service-policy output: SSS Class-map: net10 (match-all) 20 packets, 16080 bytes 5 minute offered rate 1000 bps, drop rate 0 bps Match: access-group 100 Traffic Shaping Target/Average Byte Sustain Excess Interval Increment Rate Limit bits/int bits/int (ms) (bytes) 8000/8000 125 1000 0 125 125
Adapt Queue Packets Bytes Packets Bytes Shaping Active Depth Delayed Delayed Active - 0 20 16080 19 15276 no
Class-map: class-default (match-any) 29 packets, 16197 bytes 5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps Match: any r1# 说明:从输出中可以看出被整形的数据包个数以及其它一些参数。
Frame Relay Traffic Shaping (FRTS)
说明:以上图为例，将R1的出口流量整形到CIR为8000 bit，而超额的流量不需要做其它处理，这些超额的流量默认被缓存。 1．配置map-class实现FRTS （1）配置map-class r1(config)#map-class frame-relay TTT r1(config-map-class)#frame-relay cir 8000 r1(config-map-class)#frame-relay bc 1000 r1(config-map-class)#frame-relay be 0 说明:FRTS的工具map-class不能针对特定流量整形，而只能对接口所有流量整形。
2．应用FRTS （1）在帧中继接口上开启整形 r1(config)#int s0/0 r1(config-if)#frame-relay traffic-shaping
（2）应用map-class r1(config-if)#frame-relay interface-dlci 102 r1(config-fr-dlci)#class TTT 说明:map-class可以单独应用到某条PVC上，也可以应用在整个接口上。
3．测试效果 （1）测试R1到目标网络10.1.1.0/24的流量 r1#ping 10.1.1.2 size 800 repeat 20
Type escape sequence to abort. Sending 20, 800-byte ICMP Echos to 10.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Success rate is 100 percent (20/20), round-trip min/avg/max = 405/406/409 ms r1# 说明:因为R1的出口流量被整形到CIR为8000bit每秒，所以当数据包每个以800字节通过时，并没有丢包，但是速度却不能超过8000bit每秒，此效果在文本下无法看见，需要自己在实验时查看。
Class-Based Shaping
说明:以上图为例，将R1的出口流量整形到CIR为8000 bit，而超额的流量不需要做其它处理，这些超额的流量默认被缓存。Class-Based Shaping和FRTS一样只能对所有流量整形。class-default 1．配置GTS （1）policy-map中调用class-map的流量并整形带宽 r1(config)#policy-map ccc r1(config-pmap)#class class-default r1(config-pmap-c)#shape average 8000 1000 0 说明:Class-Based Shaping只支持对class-default的整形，即对所有流量整形。
2．配置Class-Based Shaping （1）在map-class中调用GTS r1(config)#map-class frame-relay FFF r1(config-map-class)#service-policy output ccc
3．应用Class-Based Shaping （1）在帧中继接口上应用Class-Based Shaping r1(config)#int s0/0 r1(config-if)#frame-relay class FFF 说明:在应用Class-Based Shaping时，接口上必须禁用frame-relay traffic shaping。
4．测试效果 （1）测试R1到目标网络10.1.1.0/24的流量 r1#ping 10.1.1.2 size 800 repeat 20
Type escape sequence to abort. Sending 20, 800-byte ICMP Echos to 10.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Success rate is 100 percent (20/20), round-trip min/avg/max = 405/406/409 ms r1# 说明:因为R1的出口流量被整形到CIR为8000bit每秒，所以当数据包每个以800字节通过时，并没有丢包，但是速度却不能超过8000bit每秒，此效果在文本下无法看见，需要自己在实验时查看。 接口直接开启整形 除了以上的整形方法之外，接口上可以直接配置流理整形，这也是对所有流量生效
说明:以上图为例，将R1的出口流量整形到CIR为8000 bit。
1．开启接口流量整形 （1）在R1的S0/0上开启整形 r1(config)#int s0/0 r1(config-if)#traffic-shape rate 8000 1000 0
2．测试效果 （1）测试R1到目标网络10.1.1.0/24的流量 r1#ping 10.1.1.2 size 800 repeat 20
Type escape sequence to abort. Sending 20, 800-byte ICMP Echos to 10.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Success rate is 100 percent (20/20), round-trip min/avg/max = 405/406/409 ms r1# 说明:因为R1的出口流量被整形到CIR为8000bit每秒，所以当数据包每个以800字节通过时，并没有丢包，但是速度却不能超过8000bit每秒，此效果在文本下无法看见，需要自己在实验时查看。
（2）查看接口整形 r1#sh traffic-shape statistics Acc. Queue Packets Bytes Packets Bytes Shaping I/F List Depth Delayed Delayed Active Se0/0 0 20 16080 19 15276 no r1# 说明:可以看到被整形的数据包个数。 Committed access rate (CAR)承诺访问速率 CAR是一个Cisco工具，有两种功能，可以对数据包进行标记，也可以对流量实现管制。 既然CAR可以对数据标记，也就是可以改变数据包的包头信息，CAR同样可以通过令牌桶算法对流量进行管制，将流量限制在额定的带宽。 在配置CAR时，流量可以是进和出任意方向的，因为CAR可以标记，所以在配置CAR时，必须开启CEF，并且可以配置在主接口和子接口上，但Fast EtherChannel，tunnel,，PRI 接口是不能配的，以及不支持CEF的接口也不能配置CAR。 CAR可以基于接口方向，基于IP优先级，以及基于ACL和MAC地址生效，但是需要注意MAC地址是二层地址，经过二层转换之后，MAC地址信息将会丢失。 一个接口上可以配置多条CAR。
对于匹配的流量，CAR的动作有： continue （就是检测下一条CAR） drop （丢弃匹配的包） set-prec-continue new-prec （设置新的IP优先级，然后检测下一条CAR） set-prec-transmit new-prec （设置新的IPP然后传输） transmit （直接传输）
注：以上信息，根据IOS不同，会有所增减。
配置CAR
配置基于接口的CAR 说明:配置R1，将所有从接口F0/0出去的流量全部管制到CIR 8000，超过的流量则丢弃 1．在接口F0/0上配置CAR管制所有流量 （1）在R1的接口F0/0上配置CAR r1(config)#int f0/0 r1(config-if)#rate-limit output 8000 1500 2000 conform-action transmit exceed-action drop
2．测试效果 （1）测试R1到目标网络10.1.1.0/24的流量 r1#ping 10.1.1.2 size 800 repeat 10
Type escape sequence to abort. Sending 10, 800-byte ICMP Echos to 10.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!.!!.!!!. Success rate is 70 percent (7/10), round-trip min/avg/max = 1/2/4 ms r1# 说明:因为配置了CAR管制所有流量，所以R1到10.1.1.0/24的流量只能以8000 bit每秒的速度传输，超过的则被丢弃。 （2）测试R1到目标网络20.1.1.0/24的流量 r1#ping 20.1.1.2 size 800 repeat 10
Type escape sequence to abort. Sending 10, 800-byte ICMP Echos to 20.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!.!!.!!! Success rate is 80 percent (8/10), round-trip min/avg/max = 1/2/4 ms r1# 说明:因为配置了CAR管制所有流量，所以R1到20.1.1.0/24的流量只能以8000 bit每秒的速度传输，超过的则被丢弃。
（3）查看接口CAR信息 r1#sh interfaces rate-limit
FastEthernet0/0 Output matches: all traffic params: 8000 bps, 1500 limit, 2000 extended limit conformed 47 packets, 38258 bytes; action: transmit exceeded 13 packets, 10582 bytes; action: drop last packet: 17529ms ago, current burst: 1668 bytes last cleared 00:01:46 ago, conformed 2000 bps, exceeded 0 bps r1# 说明:可以看到接口上被CAR匹配到数据的状况。
配置基于ACL的CAR 说明:配置R1，将所有去往10.1.1.0/24的流量全部管制到CIR 8000，超过的流量则丢弃
1．配置ACL （1）使用ACL匹配去往10.1.1.0/24的流量 r1(config)#access-list 100 permit ip any 10.1.1.0 0.0.0.255 2．配置CAR （1）在R1的接口F0/0上配置CAR r1(config)#int f0/0 r1(config-if)#rate-limit output access-group 100 8000 1500 2000 conform-action transmit exceed-action drop
3．测试效果 （1）测试R1到目标网络20.1.1.0/24的流量 r1#ping 20.1.1.2 size 800 repeat 10
Type escape sequence to abort. Sending 10, 800-byte ICMP Echos to 20.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!!!!!!! Success rate is 100 percent (10/10), round-trip min/avg/max = 1/3/4 ms r1# 说明:因为CAR不对去往20.1.1.0/24的流量进行管制，所以去往20.1.1.0/24的流量正常通过。
（2）测试R1到目标网络10.1.1.0/24的流量 r1#ping 10.1.1.2 size 800 repeat 10
Type escape sequence to abort. Sending 10, 800-byte ICMP Echos to 10.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!.!.!!! Success rate is 80 percent (8/10), round-trip min/avg/max = 1/2/4 ms r1# 说明:因为CAR对去往10.1.1.0/24的流量进行管制，所以去往10.1.1.0/24的流量只能以8000bit每秒的速度通过，超过的流量被丢弃。
（3）查看接口CAR信息 r1#sh interfaces rate-limit
FastEthernet0/0 Output matches: access-group 100 params: 8000 bps, 1500 limit, 2000 extended limit conformed 8 packets, 6512 bytes; action: transmit exceeded 2 packets, 1628 bytes; action: drop last packet: 16483ms ago, current burst: 1672 bytes last cleared 00:01:25 ago, conformed 0 bps, exceeded 0 bps r1# 说明:可以看到接口上被CAR匹配到数据的状况。 配置基于DSCP的CAR 说明:R1将去往10.1.1.0/24的流量的DSCP值设置为5，让对方路由器R2根据DSCP值设置CAR，将DSCP为5的流量全部丢弃，其它正常通过。 1．配置ACL （1）使用ACL匹配去往10.1.1.0/24的流量 r1(config)#access-list 100 permit ip any 10.1.1.0 0.0.0.255 2．配置CAR （1）在R1的接口F0/0上配置CAR r1(config)#int f0/0 r1(config-if)#rate-limit output access-group 100 8000 1500 2000 conform-action set-dscp-transmit 5 exceed-action set-dscp-transmit 5 说明:CAR将所有符合与超出的流量的DSCP值全部设置成5之后再发出去。 3．在R2上配置CAR （1）在R1的接口F0/0上配置CAR丢弃DSCP值为5的流量 r2(config)#int f0/0 r2(config-if)#rate-limit input dscp 5 8000 1500 2000 conform-action drop exceed-action drop 说明:CAR将DSCP值为5的流量，无论是符合还是超出都全部丢弃。 4．测试效果 （1）测试R1到目标网络20.1.1.0/24的流量 r1#ping 20.1.1.2 size 800 repeat 10
Type escape sequence to abort. Sending 10, 800-byte ICMP Echos to 20.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!!!!!!! Success rate is 100 percent (10/10), round-trip min/avg/max = 1/3/4 ms r1# 说明:因为CAR只丢弃DSCP值为5的流量，而去往20.1.1.0/24的流量的DSCP值并没有被设置成5，所以正常通过。 （2）测试R1到目标网络10.1.1.0/24的流量 r1#ping 10.1.1.2 size 800 repeat 10
Type escape sequence to abort. Sending 10, 800-byte ICMP Echos to 10.1.1.2, timeout is 2 seconds: .......... Success rate is 0 percent (0/10) r1# 说明:因为CAR只丢弃DSCP值为5的流量，而去往10.1.1.0/24的流量的DSCP值全部被设置成5，所以全部被丢弃。 （3）查看接口CAR信息 r2#sh interfaces rate-limit FastEthernet0/0 Input matches: dscp 5 params: 8000 bps, 1500 limit, 2000 extended limit conformed 10 packets, 8140 bytes; action: drop exceeded 0 packets, 0 bytes; action: drop last packet: 169518ms ago, current burst: 0 bytes last cleared 00:03:33 ago, conformed 0 bps, exceeded 0 bps r2# 说明:可以看到接口上被CAR匹配到数据的状况。 配置基于MAC地址的CAR 说明:配置R1，将源MAC地址为R2接口F0/0的数据包全部丢弃。 1．配置匹配MAC地址的ACL （1）在R2上查看接口F0/0的MAC地址 r2#sh int f0/0 FastEthernet0/0 is up, line protocol is up Hardware is AmdFE, address is 0013.1a2f.1200 (bia 0013.1a2f.1200) Internet address is 12.1.1.2/24 说明:R2上接口F0/0的MAC地址为0013.1a2f.1200。
（2）在R1上配置匹配R2接口F0/0的MAC地址的ACL r1(config)#access-list rate-limit 100 0013.1a2f.1200 2．配置CAR （1）配置R1，将源MAC地址为R2接口F0/0的数据包全部丢弃 r1(config)#int f0/0 r1(config-if)#rate-limit input access-group rate-limit 100 8000 1500 2000 conform-action drop exceed-action drop
3．测试效果 （1）测试R2去往R1的流量 r2#ping 12.1.1.1
Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 12.1.1.1, timeout is 2 seconds: ..... Success rate is 0 percent (0/5) r2# 说明:因为R2去往R1的数据包的源MAC地址，即为接口F0/0的MAC地址，所以流量全被丢弃。
（2）测试10.1.1.0/24去往R1的流量 r2#ping 12.1.1.1
Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 12.1.1.1, timeout is 2 seconds: ..... Success rate is 0 percent (0/5) r2# 说明:因为10.1.1.0/24去往R1的数据包的源MAC地址，将被R2改为接口F0/0的MAC地址，所以流量全被丢弃。
（3）查看接口CAR信息 r1#sh interfaces rate-limit
FastEthernet0/0 Input matches: access-group rate-limit 100 params: 8000 bps, 1500 limit, 2000 extended limit conformed 15 packets, 1710 bytes; action: drop exceeded 0 packets, 0 bytes; action: drop last packet: 7973ms ago, current burst: 0 bytes last cleared 00:02:28 ago, conformed 0 bps, exceeded 0 bps r1# 说明:可以看到接口上被CAR匹配到数据的状况。
拥塞管理（Congestion management） 当网络发生拥塞后，数据还是要被传递的，正因为接收到的数据远多于自身的传输能力，所以数据被传输时就出现了先后顺序，而规定数据按什么样的顺序来传输，这就是拥塞管理。也只有当拥塞发生时，拥塞管理才会生效，对超额的数据流，使用队列算法来决定如何将数据发出，而每种队列技术都指定为解决特定的网络流量问题和获得特定的性能。队列技术需要依懒已经做好的分类和标记，因为队列技术需要根据数据包的不同特征做出不同处理。 一个接口只能使用一个队列技术，需要了解的队列技术有： FIFO queuing Priority queuing (PQ) Custom queuing (CQ) Weighted fair queuing (WFQ) Class-based WFQ (CBWFQ) Low Latency Queuing (LLQ) IP RTP Priority
下面分别对不同的队列技术进行详细介绍 FIFO Queuing （First In First Out Queuing） FIFO队列为先进先出队列，FIFO队列不对数据包进行分类，当数据包到达接口后，数据包按照到达接口的先后顺序通过接口，数据包没有优先级之分，即使接口发生了拥塞，数据包是先到的就先通过，后到的就后通过。 某些接口是默认开启FIFO队列的，不需要手工配置。 速率大于E1 (2.048 Mbps)的接口全部默认开启FIFO队列。
查看接口队列： r1#show interfaces f0/0 FastEthernet0/0 is up, line protocol is up Hardware is AmdFE, address is 0013.1a85.d160 (bia 0013.1a85.d160) Internet address is 12.1.1.1/24 MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit, DLY 100 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) Full-duplex, 100Mb/s, 100BaseTX/FX ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 Last input 00:00:00, output 00:00:07, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0 Queueing strategy: fifo Output queue: 0/40 (size/max) 说明:因为接口F0/0的速率为100000 Kbit，大于E1 (2.048 Mbps)，所以默认队列为FIFO。 Priority Queuing （PQ） PQ被称为优先级队列，是因为PQ在发生拥塞时，只传优先级最高的数据，只有当优先级最高的数据全部传完之后，才会传次优先级的数据。PQ中有4个队列，分别是high，medium，normal，low ，可根据数据包的IP优先级或DSCP等标识将数据包分配到各个队列中，在发生拥塞时，PQ先传high中的数据，直到全部传完之后，才会传medium中的数据，同样只有medium中的数据传完之后，才会传normal中的数据，最后等前面三个队列的所有数据都传完之后，才轮到low中的数据。由此可见，如果高优先级的队列没有传送完毕，低优先级的数据将永远不会传递，造成两级分化，使较低优先级的数据转发困难。 虽然PQ只有在高优先级队列数据包全部传完的情况下，才会传下一个队列，但是可以限制每个队列一次性传输的最大数据包个数，当某个队列传输的数据包达到最大数量之后，无论是否还有数据包，都必须传递下一个队列。
配置PQ 说明:在配置时，可以根据数据包的协议，以及ACL等技术将特定流量放入特定队列，除了明确将特定的流量放入某个队列之后，还可以将默认没有匹配的数据统统放入默认的队列。
1．配置PQ将特定流量放入特定队列 （1）将源IP为10.1.1.0/24的数据放入队列high中 r1(config)#access-list 10 permit 10.1.1.0 0.0.0.255 r1(config)#priority-list 1 protocol ip high list 10 （2）将源IP为20.1.1.0/24的数据放入队列medium中 r1(config)#access-list 20 permit 20.1.1.0 0.0.0.255 r1(config)#priority-list 1 protocol ip medium list 20 （3）将端口号为TCP 23的数据放入队列normal中 r1(config)#priority-list 1 protocol ip normal tcp 23 （4）默认其它数据都放入队列low中 r1(config)#priority-list 1 default low 2．限制每个队列的最大数据包个数 （1）限制high为400，medium为300，normal为200，low为100，默认分别为20,40,60,80。 r1(config)#priority-list 1 queue-limit 400 300 200 100 3．应用PQ到接口 （1）将PQ应用到接口F0/0 r1(config)#int f0/0 r1(config-if)#priority-group 1 ? 4．查看PQ （1）查看接口F0/0上的队列情况 r1#show interfaces f0/0 FastEthernet0/0 is up, line protocol is up Hardware is AmdFE, address is 0013.1a85.d160 (bia 0013.1a85.d160) Internet address is 12.1.1.1/24 MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit, DLY 100 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) Full-duplex, 100Mb/s, 100BaseTX/FX ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 Last input 00:00:00, output 00:00:07, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0 Queueing strategy: priority-list 1 Output queue (queue priority: size/max/drops): high: 0/400/0, medium: 0/300/0, normal: 0/200/0, low: 0/100/0 说明:可以看到接口F0/0上应用的队列为PQ。 （2）查看PQ参数 r1#sh queueing priority Current DLCI priority queue configuration: Current priority queue configuration:
List Queue Args 1 low default 1 high protocol ip list 10 1 medium protocol ip list 20 1 normal protocol ip tcp port telnet 1 high limit 400 1 medium limit 300 1 normal limit 200 1 low limit 100 r1# Custom queuing (CQ) CQ中有1到16共16个队列轮循，每个队列可以限制可传的数据包总数，但实时数据不能得到保证。将数据包分配到CQ的各个队列中，当网络发生拥塞时，CQ先传第1个队列中的数据，当传到额定的数据包个数后，就接下去传第2个队列中的数据，同样是传到额定的数据包个数后，再传下一个队列，以此类推荐，直到传到第16个队列后，再回过去传第一个队列。CQ除了1到16个队列外，还有一个0号队列，但是0号队列是超级优先队列，路由器总是先把0号队列中的数据发送完后才处理1到16号队列中的数据包，所以0号队列一般作为系统队列，许多IOS不支持手工将指定数据分配到0号队列。在配置1到16号队列时，用户可以配置每个队列同一时间可以占用接口带宽的比例，相当于限速。
配置CQ 说明:在配置时，可以像配置PQ一样，可根据数据包的协议，以及ACL等技术将特定流量放入特定队列，除了明确将特定的流量放入某个队列之后，还可以将默认没有匹配的数据统统放入默认的队列。
1．配置CQ将特定流量放入特定队列 （1）将源IP为10.1.1.0/24的数据放入1号队列中 r1(config)#access-list 10 permit 10.1.1.0 0.0.0.255 r1(config)#queue-list 1 protocol ip 1 list 10 （2）将源IP为20.1.1.0/24的数据放入2号队列中 r1(config)#queue-list 1 protocol ip 2 list 20 （3）将端口号为TCP 23的数据放入3号队列中 r1(config)#queue-list 1 protocol ip 3 tcp 23 （4）默认其它数据都放入4号队列中 r1(config)#queue-list 1 default 4
2．限制队列数据包 （1）限制各个队列每次可传的最大字节数，1为100，2为200，3为300，4为400 ，默认全部为1500。当传到最大字节数后，将转到传递下一个队列。 r1(config)#queue-list 1 queue 1 byte-count 100 r1(config)#queue-list 1 queue 2 byte-count 200 r1(config)#queue-list 1 queue 3 byte-count 300 r1(config)#queue-list 1 queue 4 byte-count 400
（2）限制各个队列每次可传的最大数据包个数，1为10，2为20，3为30，4为40 ，默认全部为20。而这个数据包个数，似乎是带宽限制，此参数不确定。 r1(config)#queue-list 1 queue 1 limit 10 r1(config)#queue-list 1 queue 2 limit 20 r1(config)#queue-list 1 queue 3 limit 30 r1(config)#queue-list 1 queue 4 limit 40
3．应用CQ到接口 （1）将CQ应用到接口F0/0 r1(config)#int f0/0 r1(config-if)#custom-queue-list 1
4．查看CQ （1）查看接口F0/0上的队列情况 r1#sh int f0/0 FastEthernet0/0 is up, line protocol is up Hardware is AmdFE, address is 0013.1a85.d160 (bia 0013.1a85.d160) Internet address is 12.1.1.1/24 MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit, DLY 100 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) Full-duplex, 100Mb/s, 100BaseTX/FX ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 Last input 00:00:01, output 00:00:07, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0 Queueing strategy: custom-list 1 Output queues: (queue #: size/max/drops) 0: 0/20/0 1: 0/10/0 2: 0/20/0 3: 0/30/0 4: 0/40/0 5: 0/20/0 6: 0/20/0 7: 0/20/0 8: 0/20/0 9: 0/20/0 10: 0/20/0 11: 0/20/0 12: 0/20/0 13: 0/20/0 14: 0/20/0 15: 0/20/0 16: 0/20/0 说明:可以看到接口F0/0上应用的队列为CQ。
（2）查看CQ参数 r1#show queueing custom Current custom queue configuration:
List Queue Args 1 4 default 1 1 protocol ip list 10 1 2 protocol ip list 20 1 3 protocol ip tcp port telnet 1 1 byte-count 100 limit 10 1 2 byte-count 200 1 3 byte-count 300 limit 30 1 4 byte-count 400 limit 40 r1# Weighted Fair Queuing (WFQ) WFQ是一个基于Weight的公平队列，之所以说WFQ是公平的，是因为WFQ根据数据包的IP优先级来分配相应的带宽，优先级高的数据包，分到的带宽就多，优先级低的数据包，分到的带宽就少，并且所有的数据包在任何时刻都可以分到带宽，这就是它的公平之处。WFQ在根据IP优先级给数据包分配带宽时，是基于流（flow）来分配的，也就是说每个流的数据包分配相同的带宽，只有不同的流，才可能分配不同的带宽，如果两个流的IP优先级是一样的，那么这两个流分配到的带宽也是一样的。要区分数据包是不是同一个流，需要五个参数完全相同，也就是数据包的源IP，目的IP，协议，端口号，以及会话的socket全部相同时，这样的数据才被认为是同一个流，既然如此，所以手工是没有办法将两个不同的数据包划分到同一个流的，而计算数据包是不是同一个流，必须由系统自己计算，不需要人工干预。 在配置WFQ时，最好已经将不同的数据设置好不同的IP优先级，否则所有的流得到的带宽都是一样的，而没办法保证重要的流量。WFQ根据每个流的IP优先级，将接口的可用带宽分配给每个流，计算方法为： 例如现有4个流，IP优先级分别为0 、1、3、5，WFQ将所有流的IP优先级相加，结果为0+1+3+5=9，而9做为分母；然后每个流的IP优先级作为分子，最后得出每个流分配到的带宽为 优先级为0得到的带宽为0/9，优先级为1得到的带宽为1/9，优先级为3得到的带宽为3/9，优先级为5得到的带宽为5/9，这样就可以依靠流的IP优先级分配相应的带宽了，但是从上面的算法中可以看出，此算法并不可行，因为优先级为0的流得到的带宽为0/9，而0/9就等于0，也就是优先级为0的流得到的带宽为0，那就是没有带宽，大家知道默认所有的数据包的IP优先级恰恰为0，所以为了防止默认的数据包得不到带宽，最后需要将上面的算法重新调整，结果为4个流的IP优先级分别为0 、1、3、5，将原来的优先级全部加1，分别为0+1=1 、1+1=2、3+1=4、5+1=6，然后将这些值全部相加，结果为1+2+4+6=13，将13做为分母，然后每个流的IP优先级加1后的值做为分子，最后得出每个流分配到的带宽为 优先级为0得到的带宽为1/13，优先级为1得到的带宽为2/13，优先级为3得到的带宽为4/13，优先级为5得到的带宽为6/13，这样就有效地防止了默认数据包无法分配到带宽的情况，而且又保证了优级先为0的流分到的带宽最少。
注：所有带宽小于或等于E1 (2.048 Mbps)的接口，默认都启用了WFQ，即使手工更改带宽后，仍无法改变默认队列机制。
配置WFQ 1．查看接口默认WFQ： （1）查看接口S1/0的默认队列 Router#show interfaces s1/0 Serial1/0 is administratively down, line protocol is down Hardware is M4T MTU 1500 bytes, BW 1544 Kbit, DLY 20000 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation HDLC, crc 16, loopback not set Keepalive set (10 sec) Restart-Delay is 0 secs CRC checking enabled Last input never, output 00:01:21, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0 Queueing strategy: weighted fair Output queue: 0/1000/64/0 (size/max total/threshold/drops) Conversations 0/1/256 (active/max active/max total) Reserved Conversations 0/0 (allocated/max allocated) Available Bandwidth 1158 kilobits/sec 说明:因为接口S1/0的带宽为1544 Kbit，也就是小于E1 (2.048 Mbps)，所以看到接口默认的队列为weighted fair（WFQ）。
2．配置WFQ （1）在接口F0/0上开启WFQ Router(config)#int f0/0 Router(config-if)#fair-queue 3．查看WFQ （1）查看接口F0/0的队列情况 Router#show interfaces f0/0 FastEthernet0/0 is administratively down, line protocol is down Hardware is Gt96k FE, address is c000.0fec.0000 (bia c000.0fec.0000) MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit, DLY 1000 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) Half-duplex, 10Mb/s, 100BaseTX/FX ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 Last input never, output never, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0 Queueing strategy: weighted fair Output queue: 0/1000/64/0 (size/max total/threshold/drops) Conversations 0/0/256 (active/max active/max total) Reserved Conversations 0/0 (allocated/max allocated) Available Bandwidth 7500 kilobits/sec 说明:虽然接口F0/0的带宽大于E1 (2.048 Mbps)，但由于手工配置，所以现在的队列为weighted fair（WFQ）。 Class-based WFQ (CBWFQ) CBWFQ的工作原理和WFQ是一样的，是基于WFQ的，也是对WFQ的扩展。因为CBWFQ和WFQ原理一样，所以不再介绍计算方式。在接口上配置上WFQ之后，系统就会将接口所有可用带宽按每个流的IP优先级，公平地分给每一个流，并且，接口所有的流都是同时基于接口的全部可用带宽来分配的。CBWFQ要对WFQ进行扩展和优化，就是要为特定的流量划分特定的带宽，让这些特定的流量在分配带宽时，只能从这些划分到的特定带宽中分配，而不是像WFQ一样从接口的全部可用带宽中分配。举个例子来解释WFQ和CBWFQ的区别，例如A、B、C、D、E共5个人分100斤大米，在使用WFQ时，是根据A、B、C、D、E这五个人的优先级，将100斤大米公平地分给五个人的，如果使用CBWFQ，就可以规定将80斤大米按优先级只分配给A、B、C三个人，而再将20斤大米按优先级分配给D、E两个人，可以看出，使用WFQ时，竞争大米时，是所有人分配所有的大米，而使用CBWFQ时，是不同人群，分配不同数量的大米。 配置CBWFQ的方法为MQC形式，使用class-map匹配指定的流量，然后使用policy-map为指定的流量划分特定的带宽，这样之后，指定的流量就只能依靠IP优先级从特定的带宽中分配带宽。最后将CBWFQ应用到接口，需要注意的是，CBWFQ只能用在接口的out方向。 当划分特定的带宽给某类流量之后，这个带宽是绝对能够为此类流量保证的，而不会被其它流量所抢占，但是如果某类流量超过了被划分的带宽，那么超出的流量将实行尾丢弃。 某个接口的总带宽并不是全部都能被WFQ或者CBWFQ所使用，默认情况下，一个接口能使用的带宽最多不能超过75%，所以接口总带宽的75%才是可用总带宽，还有保留的25%是不能使用的，但是可用总带宽是可以随意修改的。当配置CBWFQ时，默认没有分配带宽的流量，全部使用保留的25%。 在配置CBWFQ时，接口必须处于默认的队列状态下，并且不支持以太网接口的子接口。
注：一个CBWFQ，最多可配置64类数据流。
配置CBWFQ
说明：在R2上配置CBWFQ，限制源地址为10.1.1.0/24的流量，从带宽1000 Kbit中分配带宽，限制源地址为20.1.1.0/24的流量，从带宽2000 Kbit中分配带宽，而其它流量从所有剩余带宽中分配。
1．配置ACL匹配相应流量 （1）通过ACL匹配源地址为10.1.1.0/24的流量 r2(config)#access-list 10 permit 10.1.1.0 0.0.0.255 （2）通过ACL匹配源地址为20.1.1.0/24的流量 r2(config)#access-list 20 permit 20.1.1.0 0.0.0.255
2．使用class-map对流量分类 （1）通过class-map匹配源地址为10.1.1.0/24的流量 r2(config)#class-map net10 r2(config-cmap)#match access-group 10 （2）通过class-map匹配源地址为20.1.1.0/24的流量 r2(config)#class-map net20 r2(config-cmap)#match access-group 20
3．使用policy-map为各流量划分带宽 （1）为源地址为10.1.1.0/24的流量划分带宽 r2(config)#policy-map CBW r2(config-pmap)#class net10 r2(config-pmap-c)#bandwidth 1000 说明:命令bandwidth就是CBWFQ为某些流量划分带宽。
（2）为源地址为20.1.1.0/24的流量划分带宽 r2(config)#policy-map CBW r2(config-pmap)#class net20 r2(config-pmap-c)#bandwidth 2000
（3）其它所有流量从所有剩余可用带宽中分配 说明:当从接口所有可用带宽中划分部分带宽给某类流量之后，那么剩余的可用带宽可以使用百分比的形式分给其它流量，但是需要注意，只有之前的流量也是使用百分比形式划分带宽时，才可以使用剩余可用带宽的方式划分带宽，所以此步只是举例，并不真实，除非将之前的配置改为百分比划分形式。 r2(config)#policy-map CBW r2(config-pmap)#class class-default r2(config-pmap-c)#bandwidth remaining percent 100 说明:要让此步配置生效，必须将前面配置改为同样使用百分比分配带宽的形式。 4．在接口F0/0上应用CBWFQ （1）改变接口可用带宽总数（此步为可选配置） r2(config)#int f0/0 r2(config-if)#max-reserved-bandwidth 90 说明:将接口F0/0的可用带宽总数从75%更改到90% 。 （2）在接口F0/0上应用CBWFQ 说明:CBWFQ只能应用在接口out方向 r2(config)#int f0/0 r2(config-if)#service-policy output CBW 5．查看CBWFQ （1）查看接口F0/0的队列机制 r2#sh int f0/0 FastEthernet0/0 is administratively down, line protocol is down Hardware is Gt96k FE, address is c000.0fec.0000 (bia c000.0fec.0000) MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit, DLY 1000 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) Half-duplex, 10Mb/s, 100BaseTX/FX ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 Last input never, output never, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0 Queueing strategy: Class-based queueing Output queue: 0/1000/64/0 (size/max total/threshold/drops) Conversations 0/0/256 (active/max active/max total) Reserved Conversations 2/2 (allocated/max allocated) Available Bandwidth 4500 kilobits/sec 说明:可以看到接口上的队列为Class-based queueing （CBWFQ） Low Latency Queuing（LLQ） 在之前的队列技术中，没有办法保证重要的数据能够一直得到服务，并且一直都有足够的带宽，而且还要不阻断其它流量。比如对延迟和抖动较敏感的语音或视频数据，语音或视频在通信时，需要一直保持着足够的带宽，否则就会受到影响，对于这样的情况，就需要一种队列技术能够为特定的数据流保证特定量的带宽。LLQ低延迟队列正是为对延迟和抖动较敏感的语音或视频流量设计的，LLQ为特定的流量划分特定的带宽，划给特定流量的带宽是绝对能够保证的，无论接口有多繁忙，LLQ中的流量是能够优先传送的，但是这些流量的带宽却不能超过所分配的带宽，如果超过了，也是没关系的，这些超过的流量只有在拥塞时才会被丢弃。 要将特定的流量分配到LLQ中，从而划分绝对保证的带宽，是通过MQC的方式来配置的，并且LLQ可以结合CBWFQ，也就是说从接口全部可用带宽中，划出一部分给LLQ之后，其它带宽还可以分配给CBWFQ中各类数据流。在配置LLQ时，可以像CBWFQ一样使用具体数字，也可以使用百分比。需要注意，当从接口全部可用带宽中划走一分部给LLQ之后，剩下的带宽称为保留带宽（remaining bandwidth），可以将保留带宽以百分比的形式分配给CBWFQ中各类数据流。
配置LLQ
说明:配置R2，当接口F0/0的总带宽为100 Mbit，且最大可用带宽为80%，即80 Mbit时，使用LLQ保证源地址为10.1.1.0/24的流量的带宽为30 Mbit，将全部可用带宽80 Mbit中剩下的50 Mbit，拿出50%，即25 Mbit给源地址为20.1.1.0/24的流量。 1．配置ACL匹配相应流量 （1）通过ACL匹配源地址为10.1.1.0/24的流量 r2(config)#access-list 10 permit 10.1.1.0 0.0.0.255 （2）通过ACL匹配源地址为20.1.1.0/24的流量 r2(config)#access-list 20 permit 20.1.1.0 0.0.0.255
2．使用class-map对流量分类 （1）通过class-map匹配源地址为10.1.1.0/24的流量 r2(config)#class-map net10 r2(config-cmap)#match access-group 10 （2）通过class-map匹配源地址为20.1.1.0/24的流量 r2(config)#class-map net20 r2(config-cmap)#match access-group 20
3．分配带宽 （1）使用LLQ分配30 Mbit给源地址为10.1.1.0/24的流量 r2(config)#policy-map band r2(config-pmap)#class net10 r2(config-pmap-c)#priority percent 30 说明:命令priority为LLQ中的流量分配带宽，percent后的百分比为接口总带宽的百分比，因为接口总带宽为100 Mbit，所以percent 30就是30 Mbit。 （2）使用CBWFQ将剩余可用带宽的50%分配给源地址为20.1.1.0/24的流量 r2(config)#policy-map band r2(config-pmap)#class net20 r2(config-pmap-c)#bandwidth remaining percent 50 说明:因为LLQ中的流量使用了30 Mbit，全部可用带宽为80 Mbit，所以剩余带宽为50 Mbit，而remaining percent则是从分配给LLQ后剩余带宽50 Mbit中的50%，即为25 Mbit。
4．应用队列到接口 （1）将接口的全部可用带宽改为80Mbit r2(config)#int f0/0 r2(config-if)#max-reserved-bandwidth 80 说明:将接口的全部可用带宽从默认的75%更改到80%,即80 Mbit。 （2）应用队列到接口F0/0 r2(config)#int f0/0 r2(config-if)#service-policy output band 说明:因为LLQ结合了CBWFQ，只要有CBWFQ，方向只能为out。
5．查看队列 （1）查看接口F0/0的队列机制 r2#sh int f0/0 FastEthernet0/0 is administratively down, line protocol is down Hardware is Gt96k FE, address is c000.0e48.0000 (bia c000.0e48.0000) MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit, DLY 1000 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) Half-duplex, 10Mb/s, 100BaseTX/FX ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 Last input never, output never, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0 Queueing strategy: Class-based queueing Output queue: 0/1000/64/0 (size/max total/threshold/drops) Conversations 0/0/256 (active/max active/max total) Reserved Conversations 1/1 (allocated/max allocated) Available Bandwidth 5000 kilobits/sec 说明:看到接口现有队列为CBWFQ，并且是结合了LLQ的。
IP RTP （Real-Time Transport Protocol） 在使用LLQ时，可以做到为延迟和抖动较敏感的语音或视频数据绝对保证带宽，但是LLQ可以为任何数据流服务，不限制于任何协议。而IP RTP尽量只为对延迟要求较高的实时数据提供带宽保证，比如尽量只为语音提供带宽保证。受RTP保护的数据流，可以在任何流量之前优先传递，即使是LLQ和RTP同时出现的情况下，RTP的流量是优先于LLQ传送的。并不是所有的流量都能受到RTP的保护，只有UDP目标端口号为 16384至32767的数据才能得到保护，并且可以随意定义端口号范围，所以当为语音数据流保证带宽时，并不需要知道准确的语音端口号信息。 当RTP在为语音数据流提供带宽保证时，RTP是不知道有多少条语音会话的，也就是说，所有的语音会话，是共享整个带宽的，比如划分了100 Kbit给语音会话，如果此时有4条语音会话，那么就是100 Kbit / 4=25 Kbit，结果就是每个语音会话的带宽为25 Kbit，而不是100 Kbit。 RTP可以和WFQ或CBWFQ配置于同一个出接口，但RTP只支持Serial interfaces 和Frame Relay PVC，如果配置于接口下，那么是在整个接口生效，如果配置于PVC下，则只在单独的PVC下生效，但是如果只需要配置于某条PVC，需要在工具map-class下配置，并将map-class应用于PVC下。
注：当接口下同时出现LLQ和RTP时，RTP的参数优先，例如LLQ和RTP为同一类数据流带宽保证时，LLQ的带宽为 80 Kbit，RTP的带宽为60 Kbit，那么该流量的带宽则为60 Kbit。
配置RTP 1．在接口下配置RTP （1）在路由器Serial 1/0接口下配置RTP，为UDP端口号范围为16384到16888的流量保证带宽200 Kbit。 Router(config)#int s1/0 Router(config-if)#ip rtp priority 16888 16383 200 说明:如果需要为VoIP保证带宽，请将端口号分别设置为16384 16383。
2．在Frame Relay接口下配置RTP （1）在map-class下配置RTP Router(config)#map-class frame-relay VOIP Router(config-map-class)#frame-relay cir 100000 Router(config-map-class)#frame-relay bc 1000 Router(config-map-class)#frame-relay be 0 Router(config-map-class)#frame-relay fragment 64 Router(config-map-class)#frame-relay ip rtp priority 16384 16383 100 说明:为UDP端口号范围为16384到16383的流量保证带宽100 Kbit。配置RTP时，先配置FRTS和FRF.12。 （2）将map-class应用于Frame Relay接口的PVC 100下 Router(config)#int s1/0 Router(config-if)#encapsulation frame-relay Router(config-if)#frame-relay traffic-shaping Router(config-if)#frame-relay interface-dlci 100 Router(config-fr-dlci)#class VOIP 拥塞避免（Congestion avoidance） 当网络发生拥塞之后，总是有数据是要被丢弃的，在默认情况下，拥塞之后，接口总是先丢弃最后到达的数据包，而将之前已经到达的先转发，这样一来，当网络中有多种流量出现时，就难免会将重要的流量丢弃，或者尽量让某些程序降级带宽而避免拥塞的发生，这些，都是拥塞避免（Congestion avoidance）需要做的事情。拥塞避免需要靠以下技术来完成：
Tail Drop Weighted Random Early Detection (WRED) WRED—Explicit Congestion Notification Frame Relay Discard Dligible (DE) Tail Drop 尾丢弃（Tail Drop）是接口的默认行为，当接口发生拥塞后，总是将最后到达的数据包丢弃，直到没有拥塞为止，因为最后到的数据就是引起网络拥塞的主要原因。在使用尾丢弃的情况下，是无法保证重要数据流优先传递的，所以尾丢弃不建议使用，但也无法配置。 Weighted Random Early Detection (WRED) WRED是基于weight的随机早侦测，工作思想和WFQ有相同之处，因为WFQ在工作时，是依靠流量的优先级来分配相应带宽的，而WRED却是依靠流量的优先级来分配相应的丢弃几率的。当网络中有多种数据时，在发生拥塞之后，人们总是希望先将优先级较低的相对不重要的数据丢弃，而优先保证重要数据的传递。WRED正是迎合了人们的这种期望，在网络发生拥塞之后，总是先保证高优先级的重要数据的传递，而先丢弃普通的数据。 WRED在网络发生拥塞之后，可根据数据包的DSCP或IP优先级来丢弃数据包，低优先级的数据总是比高优先级的数据先丢，从而保证重要数据的传递。在默认情况下，是根据数据包的IP优先级来决定如何丢弃的。 虽然说WRED是丢弃低优先级的数据包而保证高优先级的数据包，但是网络拥塞时，并不是总是先丢低优先级的，这是需要靠公式来计算的。思想为根据各优先级或DSCP设置的阀值，如果某优先级或DSCP的流量总是触及设定的阀值，那么该流量被丢弃的概率也就越大，所以如果低优先级不经常触及设置的阀值时，也有不被丢的可能。 在数据包被丢弃之后，如果是TCP流量，便可以调整窗口大小，从而降低速度，但是除TCP之外的其它流量便无能为力了。同时，也只有TCP才能够对丢弃的数据包进行重传，所以在使用WRED时，需要考虑这些问题。 WRED在应用时，只能应用于接口下，或者和WFQ与CBWFQ一起使用，之所以不能和PQ一样的队列同时使用，是因为PQ或LLQ都有自己的保护和丢弃机制，WRED对数据的操作没有太多意义。
配置WRED 1．在接口下配置WRED 说明:可以选择开启基于IP优先级的WRED或基于DSCP的WRED，默认基于IP优先级。 （1）在接口F0/0下开启基于IP优先级的WRED Router(config)#int f0/0 Router(config-if)#random-detect 说明:默认WRED基于IP优先级 （2）在接口F0/1下开启基于DSCP的WRED Router(config)#int f0/1 Router(config-if)#random-detect dscp-based 说明:指定WRED基于DSCP工作。 （3）查看WRED Router#sh queueing random-detect Current random-detect configuration: FastEthernet0/0 Queueing strategy: random early detection (WRED) Random-detect not active on the dialer Exp-weight-constant: 9 (1/512) Mean queue depth: 0
class Random drop Tail drop Minimum Maximum Mark pkts/bytes pkts/bytes thresh thresh prob 0 0/0 0/0 20 40 1/10 1 0/0 0/0 22 40 1/10 2 0/0 0/0 24 40 1/10 3 0/0 0/0 26 40 1/10 4 0/0 0/0 28 40 1/10 5 0/0 0/0 31 40 1/10 6 0/0 0/0 33 40 1/10 7 0/0 0/0 35 40 1/10 rsvp 0/0 0/0 37 40 1/10
FastEthernet0/1 Queueing strategy: random early detection (WRED) Random-detect not active on the dialer Exp-weight-constant: 9 (1/512) Mean queue depth: 0
dscp Random drop Tail drop Minimum Maximum Mark pkts/bytes pkts/bytes thresh thresh prob af11 0/0 0/0 33 40 1/10 af12 0/0 0/0 28 40 1/10 af13 0/0 0/0 24 40 1/10 af21 0/0 0/0 33 40 1/10 af22 0/0 0/0 28 40 1/10 af23 0/0 0/0 24 40 1/10 af31 0/0 0/0 33 40 1/10 af32 0/0 0/0 28 40 1/10 af33 0/0 0/0 24 40 1/10 af41 0/0 0/0 33 40 1/10 af42 0/0 0/0 28 40 1/10 af43 0/0 0/0 24 40 1/10 cs1 0/0 0/0 22 40 1/10 cs2 0/0 0/0 24 40 1/10 cs3 0/0 0/0 26 40 1/10 cs4 0/0 0/0 28 40 1/10 cs5 0/0 0/0 31 40 1/10 cs6 0/0 0/0 33 40 1/10 cs7 0/0 0/0 35 40 1/10 ef 0/0 0/0 37 40 1/10 rsvp 0/0 0/0 37 40 1/10 default 0/0 0/0 20 40 1/10
Router#
2．配置CBWFQ下的WRED （1）配置WRED在CBWFQ对所有流量生效 Router(config)#policy-map WWW Router(config-pmap)#class class-default Router(config-pmap-c)#bandwidth 1000000 Router(config-pmap-c)#random-detect 说明:对所有流量通过命令bandwidth配置了CBWFQ，并通过命令random-detect开启了基于IP优先级的WRED。 WRED—Explicit Congestion Notification 在使用WRED对过多的流量进行丢弃时，有时会造成不必要的麻烦。比如在使用非TCP进行通信时，被丢弃的数据包无法得到重传，然而即使是TCP，虽然将数据丢弃之后，能够遏制高速流量，但当拥塞消失后，必定还会引起下一次拥塞，所以WRED只能治标而不能治本。 引起网络拥塞的原因就是数据源发送了过量的数据包，而ECN（明确拥塞通告）就是通过发送警告，让数据源知道网络已经发生拥塞，从而可以降低自己发送数据包的速度。但是如果数据源不支持ECN，那么所发送的流量照丢不误。 配置ECN时，必须开启WRED，并且需要配合WFQ或CBWFQ使用。 在默认情况下，整形后的帧中继接口在收到ECN消息后，会将速度降到原有速度的一半，但是之后的速度也不会低于一半，只会在原有速度和一半之间浮动。这些参数可以调整。
配置ECN
1．在CBWFQ下配置ECN （1）在CBWFQ下为所有流量配置ECN Router(config)#policy-map EEE Router(config-pmap)#class class-default Router(config-pmap-c)#bandwidth percent 75 Router(config-pmap-c)#random-detect Router(config-pmap-c)#random-detect ecn 说明:在CBWFQ下开启ECN。 2．查看配置 （1）查看开启ECN的CBWFQ Router#sh policy-map Policy Map EEE Class class-default Bandwidth 75 (%) exponential weight 9 explicit congestion notification class min-threshold max-threshold mark-probablity ----------------------------------------------------------
0 - - 1/10 1 - - 1/10 2 - - 1/10 3 - - 1/10 4 - - 1/10 5 - - 1/10 6 - - 1/10 7 - - 1/10 rsvp - - 1/10
3．更改Frame Relay下的ECN参数 （1）在收到ECN后，带宽的最低限制 Router(config)#map-class frame-relay FFF Router(config-map-class)#frame-relay cir 100000 Router(config-map-class)#frame-relay bc 1000 Router(config-map-class)#frame-relay be 0 Router(config-map-class)#frame-relay mincir 6000 说明:在收到ECN后，带宽不会降到6000 Bit以下。 Frame Relay Discard Dligible (DE) 在Frame Relay网络中，数据包中标有Discard Dligible (DE)字段，该字段告诉设备数据包的重要性，如果为1，表示该数据包并不重要，在网络发生拥塞时可以优先被丢弃，如果为0，则表示在将为1的数据包全部丢光的情况下，才可被丢弃，所有数据包的DE字段默认为0。 可以将特定数据包的DE字段设置为1。
配置Frame Relay DE
说明:配置R1，将去往10.1.1.0/24的数据包DE字段标为1，在接口拥塞时，可以先丢弃。 1．配置ACL匹配相应流量 （1）通过ACL匹配去往10.1.1.0/24的流量 r1(config)#access-list 100 permit ip any 10.1.1.0 0.0.0.255 2．将指定流量的DE设置为1 (1)设置ACL 100中的流是的DE为1 r1(config)#frame-relay de-list 1 protocol ip list 100 说明:所有被de-list匹配到的流量的DE都会被设置为1。 3．应用策略到PVC下 （1）将de-list应用到PVC下 r1(config)#int s0/0 r1(config-if)#frame-relay de-group 1 102 4．测试结果 （1）在R1上向10.1.1.0/24发送流量 r1#ping 10.1.1.2
Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 56/56/57 ms r1# （2）查看PVC下的结果 r1#sh fram pvc 102
PVC Statistics for interface Serial0/0 (Frame Relay DTE)
DLCI = 102, DLCI USAGE = LOCAL, PVC STATUS = ACTIVE, INTERFACE = Serial0/0
input pkts 40 output pkts 40 in bytes 4160 out bytes 4160 dropped pkts 0 in pkts dropped 0 out pkts dropped 0 out bytes dropped 0 in FECN pkts 0 in BECN pkts 0 out FECN pkts 0 out BECN pkts 0 in DE pkts 0 out DE pkts 5 out bcast pkts 0 out bcast bytes 0 5 minute input rate 0 bits/sec, 1 packets/sec 5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec pvc create time 00:05:34, last time pvc status changed 00:04:54 r1# 说明:可以看到PVC下匹配到的DE为1的数据包数量，当接口拥塞时，此类数据包将优先被丢弃。 链路优化（Link Efficiency Mechanisms） 在使用QOS保证重要数据的优先传递时，除了可以使用队列技术之外，还有就是在链路上做一些额外的优化，以获得更高的性能和更明显的效果。链路优化的技术有如下三种： Link Efficiency Mechanisms 链路层技术， 有： Multilink PPP (MLP) Frame Relay Fragmentation Header Compression
CCIE考试需要了解以上三种链路优化技术，下面分别来详细介绍。 Multilink PPP (MLP) 对于低于或等于768kbps的链路，由于带宽很低，延迟太大，将对语音或视频的通信带来麻烦。而Multilink PPP (MLP)技术为了能够提高链路带宽，允许同时将多根低速链路捆绑成逻辑上单一的链路，称为bundle，从而将数据流分散在多条链路上同时传输，以提高带宽，降低延迟，如下图所示：
上图中，R1和R2之间的两条低速串行链路便可捆绑成一条逻辑链路，在路由器之间传输数据流时，数据流将同时从两根链路上交叉传输，等于使用了两根链路，带宽得到了提高。将串行链路捆绑成Multilink时，需要PPP封装。 在将多条物理链路捆绑成一条逻辑链路后，还是可以实施各种QOS技术的，但是QOS必须应用到逻辑链路上，IP地址也要配置到逻辑链路上。默认情况下，使用FIFO，但LLQ，WFQ，CBWFQ也可以使用，在使用其它QOS技术时，应该在配置Multilink之前就将QOS配置好。 在使用Multilink时，有个较为复杂的延迟计算，就是fragment delay单位为ms，是用来控制多条链路交叉传输数据包的，这里不作出计算方式的详细介绍。
配置Multilink PPP (MLP)
以上图为例，将R1与R2之间的两条链路S1/0和S1/1捆绑成一条逻辑链路，并在R1上实施QOS，将R1到目标网络10.1.1.0/24的流量管制到CIR为8000 bit，超过的流量则丢弃，R1到目标网络20.1.1.0/24的流量正常通过。 1.配置QOS （1）通过ACL匹配到网络10.1.1.0/24的流量 r1(config)#access-list 100 permit ip any 10.1.1.0 0.0.0.255 （2）class-map调用ACL中的流量 r1(config)#class-map net10 r1(config-cmap)#match access-group 100 （3）在policy-map中调用class-map的流量并管制带宽 r1(config)#policy-map band r1(config-pmap)#class net10 r1(config-pmap-c)# police cir 8000 bc 1000 be 1000 conform-action transmit exceed-action drop 说明:配置中CIR为8000 bit，超过的流量为drop。 2.创建Multilink (1)在R1上创建Multilink r1(config)#int multilink 1 r1(config-if)#ip address 12.1.1.1 255.255.255.0 r1(config-if)#service-policy output band r1(config-if)#ppp multilink fragment delay 10 说明:R1上的Multilink号码为1，并配置IP地址，设置数据包交叉延迟为10ms。 3.将串口划入Multilink (1)将接口S1/0划入Multilink r1(config)#int s1/0 r1(config-if)#no ip address r1(config-if)#encapsulation ppp r1(config-if)#ppp multilink r1(config-if)#ppp multilink group 1 r1(config-if)#no shutdown (2)将接口S1/1划入Multilink r1(config)#int s1/1 r1(config-if)#no ip address r1(config-if)#encapsulation ppp r1(config-if)#ppp multilink r1(config-if)#ppp multilink group 1 r1(config-if)#no shutdown 说明:R1上的两条链路S1/0和S1/1封装成PPP后，并捆绑成单一逻辑链路。 4.配置R2 说明:R2配置与R1类似。 5.查看结果 （1）查看单条物理链路带宽 r1#show interfaces s1/0 Serial1/0 is up, line protocol is up Hardware is M4T MTU 1500 bytes, BW 1544 Kbit, DLY 20000 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation PPP, LCP Open, multilink Open Link is a member of Multilink bundle Multilink1, crc 16, loopback not
Set 说明:可以看到单条链路的带宽为1544 Kbit，并且已经工作在multilink (2)查看multilink r1#sh ppp multilink
Multilink1, bundle name is r2 Endpoint discriminator is r2 Bundle up for 00:03:45, total bandwidth 3088, load 1/255 Receive buffer limit 24000 bytes, frag timeout 1000 ms 0/0 fragments/bytes in reassembly list 0 lost fragments, 0 reordered 0/0 discarded fragments/bytes, 0 lost received 0x1E received sequence, 0x1D sent sequence Member links: 2 active, 0 inactive (max not set, min not set) Se1/0, since 00:03:45, 1930 weight, 1496 frag size Se1/1, since 00:03:30, 1930 weight, 1496 frag size No inactive multilink interfaces r1# 说明:可以看到multilink中拥有两条链路，因为单一链路带宽为1544 Kbit，所以multilink的带宽为3088。 （3）查看multilink IP信息 r1#sh interfaces multilink 1 Multilink1 is up, line protocol is up Hardware is multilink group interface Internet address is 12.1.1.1/24 MTU 1500 bytes, BW 3088 Kbit, DLY 100000 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation PPP, LCP Open, multilink Open Open: IPCP, CDPCP, loopback not set Keepalive set (10 sec) DTR is pulsed for 2 seconds on reset 说明:可以看到multilink拥有配置的IP地址。 6.测试QOS （1）测试R1到目标网络20.1.1.0/24的流量 r1#ping 20.1.1.2 size 800 repeat 10
Type escape sequence to abort. Sending 10, 800-byte ICMP Echos to 20.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!!!!!!! Success rate is 100 percent (10/10), round-trip min/avg/max = 16/72/236
ms r1# 说明:因为并没有对R1到目标网络20.1.1.0/24的流量进行管制，所以当数据包每个以800字节通过时，一切正常，并且速度正常。
（2）测试R1到目标网络10.1.1.0/24的流量 r1#ping 10.1.1.2 size 800 repeat 10
Type escape sequence to abort. Sending 10, 800-byte ICMP Echos to 10.1.1.2, timeout is 2 seconds: !.!.!.!.!. Success rate is 50 percent (5/10), round-trip min/avg/max = 156/188/252
ms r1# 说明:因为R1到目标网络10.1.1.0/24的流量被管制为8000bit每秒，所以当数据包每个以800字节通过时，流量超出额定带宽，从而出现了超额流量被均衡地丢弃，multilink上的QOS已生效。 Frame Relay Fragmentation 当不能接受延迟的敏感数据，如语音在低速的链路上传递时，可能会受到影响。一般情况下，语音需要低于150 milliseconds (ms)的延迟，而语音在一个接口发送时建议低于20ms的延迟，但是当设备在将数据包放入接口进行处理时，这本身就需要花费一定的时间，如果数据包过大，那么将整个数据包放入接口处理可能就要花费过多的时间。 一个大小为1500-byte的数据包在进入一个速度为64 kbps的接口需要花的时间为187 ms，很显然这会影响到语音的质量。如果接口上同时有普通数据和语音同时传输时，语音受到的影响则更为严重。因此，如果能够将数据包分割地更小来进行传递，这样就可以减少语音的抖动，如下图：
在帧中继接口上将数据包分割成更小的包以减少延迟，有以下两种技术： FRF.11 Fragmentation FRF.12 Fragmentation FRF.11已经不建议使用，FRF.12 Fragmentation将语音和实时数据包分割的更小。FRF.12在接口上将大的数据包分割成固定大小的更小的数据包再传递，在FR接口上，只有数据包大于配置好的大小，才会被分割。 在接口速率超过768 kbps时可能不需要Fragmentation，但是肯定需要RTP或LLQ来保证语音流量的传递。不同速率的接口，都有一个建议的被分割的值：
配置FRF.12 Fragmentation 说明:建议对联的两台路由器都配，且参数一致。
1．在路由器上配置FRF.12 Fragmentation （1）在map-class下配置FRF.12 Fragmentation Router(config)#map-class frame-relay FFF Router(config-map-class)#frame-relay fragment 640 说明:FRF.12将数据包分割到640 byte每个包，默认不跟参数，大小为53 byte。
(2)将FRF.12 Fragmentation用于帧中继接口下 Router(config)#int s1/0 Router(config-if)#frame-relay traffic-shaping Router(config-if)#frame-relay class FFF 说明:map-class用在哪，FRF.12就在哪生效；traffic-shaping必开，如果不开，FRF.12不工作。 2．查看FRF.12 （1）查看接口下的FRF.12 r1#sh frame-relay fragment interface dlci frag-type frag-size in-frag out-frag dropped-frag Serial0/1 112 end-to-end 80 0 0 0 Serial0/1 113 end-to-end 80 0 0 0 Serial0/1 114 end-to-end 80 0 0 0 Serial0/1 115 end-to-end 80 0 0 0 Serial0/1 116 end-to-end 80 0 0 0 r1# 说明:可以看到接口下每条PVC的FRF.12详细信息。
Header Compression 正常情况下，数据包除了真正的数据之外，还有一部分就是包头信息，为了能够更有效地利用带宽，可以在数据包被发送之前，将IP的包头压缩，以缩小多余的头部信息，从而传输更多的数据内容。 将IP数据包的包头压缩之后，可以减少过载，加快传输，头部压缩只能对RTP和TCP数据进行压缩。 配置数据包头部压缩，可以在接口下直接配置，也可能通过MQC基于class配置。在对数据进行压缩时，只支持Frame Relay, HDLC和PPP接口，ISDN也可以。但在Frame Relay接口使用IETF封装时，不能对RTP进行压缩；压缩需要在对联的两台设备之间同时配置。
配置Header Compression 1．HDLC接口下配置RTP头部压缩 （1）在HDLC接口下配置RTP头部压缩 r1(config)#int s0/0 r1(config-if)#ip rtp header-compression （2）查看压缩 r1#sh ip rtp header-compression RTP/UDP/IP header compression statistics: Interface Serial0/0: Rcvd: 0 total, 0 compressed, 0 errors, 0 status msgs 0 dropped, 0 buffer copies, 0 buffer failures Sent: 0 total, 0 compressed, 0 status msgs 0 bytes saved, 0 bytes sent Connect: 16 rx slots, 16 tx slots, 0 long searches, 0 misses 0 collisions, 0 negative cache hits
r1#
2．frame-relay接口下配置RTP头部压缩 （1）在frame-relay接口下配置RTP头部压缩 r1(config)#int s0/0 r1(config-if)#ip rtp header-compression （2）查看压缩
r1(config)#int s0/0 r1(config-if)#encapsulation frame-relay r1(config-if)#frame-relay ip rtp header-compression
3 HDLC接口下配置TCP头部压缩 （1）在HDLC接口下配置TCP头部压缩 r1(config)#int s0/0 r1(config-if)#ip tcp header-compression
4．配置class-based的头部压缩 （1）配置基于class-based的RTP头部压缩 r1(config)#policy-map COM r1(config-pmap-c)#compression header ip rtp 说明:基于class-based的TCP头部压缩配置命令相似，不再重复。 （2）将策略应用于接口 r1(config)#int s0/0 r1(config-if)#service-policy output COM 说明:基于class-based的头部压缩只能用于接口out方向 AutoQoS — VoIP 概述 在手工配置QOS为特定的流量提供带宽保证时，需要匹配特定的流量，再根据这些流量做相应的策略。这样的方式比较烦琐，并且对于不了解QOS的人来说，要为重要的流量，如语音流量提供带宽保证，可能容易出现人工配置错误。 对于一般流量的QOS，可能由于需求各不相同，没有一个特定的规范，所以还是需要人工来配置。但是对于如语音或视频这样的特殊流量，因为它们有着固定的QOS需求，无论谁来配，只要满足这些要求即可，因此，思科在IOS中集成了固定的QOS，为语音和视频自动配置符合语音的视频特定要求的QOS，这就是AutoQoS — VoIP。
在实施AutoQoS — VoIP时，有许多要注意的地方： 接口上不能事先配置QOS，比如配置service policies Simple Network Protocol (SNMP) traps（会自动打开） 支持的接口有Serial interfaces(如封装了PPP，HDLC，以及Frame Relay的接口)，高版本的IOS也支持其它类型接口。 Frame Relay接口在映射了DLCI时是不能配置的，且只支持Frame Relay point-to-point 子接口。 对联的两台设备的接口都应该配置AutoQoS — VoIP，并且速率应该相同, Frame Relay接口的FRF.12也要相同。 在配置AutoQoS — VoIP后，就不能再更改接口带宽了，即使改了，也还是原来的带宽，如果之前更改带宽，也不能随意更改。
在开启AutoQoS — VoIP后，会自动为VoIP流量标记，而且会使用LLQ，PQ，RTP也会实施。AutoQoS — VoIP会自己在接口上为VoIP流量创建相应的policy maps, class Maps以及 ACLs。
注：带宽小于或等于768 kpbs 的被认为是 low-speed links，大于768 kpbs的被认为是high-speed links。 在普通网络实施AutoQoS — VoIP，只需要一条命令auto qos voip即可。 在企业网络里实施AutoQoS — VoIP时，需要对流量有个发现和收集的过程，称为Auto-Discovery，是使用NBAR来发现语音流量的。
注：在配置了AutoQoS — VoIP之后，若是关掉，那么之前的配置在某些IOS下还会保留，需要手工清除配置。 配置AutoQoS — VoIP 1．开启HDLC接口下的AutoQoS — VoIP （1）在HDLC接口下开启AutoQoS — VoIP Router(config)#int s0/0 Router(config-if)#encapsulation hdlc Router(config-if)#bandwidth 1000 Router(config-if)#auto qos voip 说明:将带宽改为1000Kbit，并开启AutoQoS — VoIP，改带宽须在开启AutoQoS — VoIP之前改好。 （2）查看AutoQoS — VoIP Router#show auto qos interface
Serial0/0 - ! interface Serial0/0 service-policy output AutoQoS-Policy-UnTrust Router#show auto qos ! policy-map AutoQoS-Policy-UnTrust class AutoQoS-VoIP-RTP-UnTrust priority percent 70 set dscp ef class AutoQoS-VoIP-Control-UnTrust bandwidth percent 5 set dscp af31 class AutoQoS-VoIP-Remark set dscp default class class-default fair-queue ! class-map match-any AutoQoS-VoIP-Remark match ip dscp ef match ip dscp cs3 match ip dscp af31 ! class-map match-any AutoQoS-VoIP-Control-UnTrust match access-group name AutoQoS-VoIP-Control ! class-map match-any AutoQoS-VoIP-RTP-UnTrust match protocol rtp audio match access-group name AutoQoS-VoIP-RTCP ! ip access-list extended AutoQoS-VoIP-RTCP permit udp any any range 16384 32767 ! ip access-list extended AutoQoS-VoIP-Control permit tcp any any eq 1720 permit tcp any any range 11000 11999 permit udp any any eq 2427 permit tcp any any eq 2428 permit tcp any any range 2000 2002 permit udp any any eq 1719 permit udp any any eq 5060 ! rmon event 33333 log trap AutoQoS description "AutoQoS SNMP traps for Voice Drops" owner AutoQoS rmon alarm 33334 cbQosCMDropBitRate.1249.1251 30 absolute rising-threshold 1 33333 falling-threshold 0 owner AutoQoS
Serial0/0 - ! interface Serial0/0 service-policy output AutoQoS-Policy-UnTrust Router# 说明:可以看到接口S0/0已开启的AutoQoS — VoIP，并且详细参数已生效。
2．开启Frame Relay接口下的AutoQoS — VoIP (1)在Frame Relay子接口下开启AutoQoS — VoIP Router(config)#int s0/0 Router(config-if)#encapsulation frame-relay Router(config-if)#exit Router(config)#int s0/0.1 point-to-point Router(config-subif)#frame-relay interface-dlci 102 Router(config-fr-dlci)#auto qos voip 说明:Frame Relay只支持point-to-point子接口，并且只能在DLCI下开启。 （2）查看AutoQoS — VoIP Router#show auto qos ! policy-map AutoQoS-Policy-UnTrust class AutoQoS-VoIP-RTP-UnTrust priority percent 70 set dscp ef class AutoQoS-VoIP-Control-UnTrust bandwidth percent 5 set dscp af31 class AutoQoS-VoIP-Remark set dscp default class class-default fair-queue ! class-map match-any AutoQoS-VoIP-Remark match ip dscp ef match ip dscp cs3 match ip dscp af31 ! class-map match-any AutoQoS-VoIP-Control-UnTrust match access-group name AutoQoS-VoIP-Control ! class-map match-any AutoQoS-VoIP-RTP-UnTrust match protocol rtp audio match access-group name AutoQoS-VoIP-RTCP ! ip access-list extended AutoQoS-VoIP-RTCP permit udp any any range 16384 32767 ! ip access-list extended AutoQoS-VoIP-Control permit tcp any any eq 1720 permit tcp any any range 11000 11999 permit udp any any eq 2427 permit tcp any any eq 2428 permit tcp any any range 2000 2002 permit udp any any eq 1719 permit udp any any eq 5060 ! rmon event 33333 log trap AutoQoS description "AutoQoS SNMP traps for Voice Drops" owner AutoQoS rmon alarm 33336 cbQosCMDropBitRate.1399.1401 30 absolute rising-threshold 1 33333 falling-threshold 0 owner AutoQoS
Serial0/0.1: DLCI 102 - ! interface Serial0/0 frame-relay traffic-shaping ! interface Serial0/0.1 point-to-point frame-relay interface-dlci 102 class AutoQoS-FR-Se0/0-102 ! map-class frame-relay AutoQoS-FR-Se0/0-102 frame-relay cir 1544000 frame-relay bc 15440 frame-relay be 0 frame-relay mincir 1544000 service-policy output AutoQoS-Policy-UnTrust Router# 说明:可以看到接口S0/0.1已开启的AutoQoS — VoIP，并且详细参数已生效。
3．配置企业网络的AutoQoS — VoIP （1）在接口S0/0下配置Auto-Discovery Router(config)#int s0/0 Router(config-if)#auto discovery qos （2）在接口S0/0下配置AutoQoS Router(config)#int s0/0 Router(config-if)#auto qos voip (3)查看Auto-Discovery Router#sh auto discovery qos Serial0/0 AutoQoS Discovery enabled for applications Discovery up time: 1 minutes, 6 seconds AutoQoS Class information: No AutoQoS data discovered Router# 说明:因为没有语音流量，所有检测到的数据为空。 (4)查看AutoQoS — VoIP Router#show auto qos ! policy-map AutoQoS-Policy-UnTrust class AutoQoS-VoIP-RTP-UnTrust priority percent 70 set dscp ef class AutoQoS-VoIP-Control-UnTrust bandwidth percent 5 set dscp af31 class AutoQoS-VoIP-Remark set dscp default class class-default fair-queue ! class-map match-any AutoQoS-VoIP-Remark match ip dscp ef match ip dscp cs3 match ip dscp af31 ! class-map match-any AutoQoS-VoIP-Control-UnTrust match access-group name AutoQoS-VoIP-Control ! class-map match-any AutoQoS-VoIP-RTP-UnTrust match protocol rtp audio match access-group name AutoQoS-VoIP-RTCP ! ip access-list extended AutoQoS-VoIP-RTCP permit udp any any range 16384 32767 ! ip access-list extended AutoQoS-VoIP-Control permit tcp any any eq 1720 permit tcp any any range 11000 11999 permit udp any any eq 2427 permit tcp any any eq 2428 permit tcp any any range 2000 2002 permit udp any any eq 1719 permit udp any any eq 5060 ! rmon event 33333 log trap AutoQoS description "AutoQoS SNMP traps for Voice Drops" owner AutoQoS rmon alarm 33337 cbQosCMDropBitRate.1493.1495 30 absolute rising-threshold 1 33333 falling-threshold 0 owner AutoQoS
Serial0/0 - ! interface Serial0/0 service-policy output AutoQoS-Policy-UnTrust Router# 说明:可以看到接口S0/0已开启的AutoQoS — VoIP，并且详细参数已生效。
企业网络其它接口的AutoQoS — VoIP配置类似，不再举例。 RSVP 概述 Resource Reservation Protocol (RSVP)被定义为Signalling技术，也就是QOS中的信号技术，RSVP发出的信号，也就是一个主机或节点向网络中发出请求自己的数据流需要得到什么样的处理，也就是请求所需要的带宽。Signalling是一个很有用的带宽请求技术，在端到端的QOS中起到非常重要的角色。 端到端的QOS要求网络路径中所有的设备（包括路由器和交换机，防火墙等等）都参与相同的QOS策略， RSVP利用三层IP技术来穿透整个网络实施Signalling，能实现这个目的，还有IP优先级技术，但是IP优先级用于区分服务，而RSVP一定会保证带宽。 RSVP没有自己的路由协议，是根据当前已有的路由来决定路径的，如果路径改变了，那么RSVP请求也会重新计算，RSVP并不能解决所有QOS问题，并且RSVP自己的申请过程也是要花时间的。 在应用程序申请到带宽后，RSVP会做好记录的，发送的流量可以超过已申请到的带宽，但是只能保证在已申请到的带宽内，如果设置的空闲带宽足够够，就能提供超额带宽，如果不够了，也就会丢包。 RSVP with LLQ RSVP使用WFQ提供公平QOS服务，给别的流最低的优先级以保证其它流量，但WFQ不能保证语音的流量。 由于LLQ能为语音提供很好的带宽保证，所以要保证语音，RSVP必须结合LLQ，这样就可以将语音放入LLQ系统。 在RSVP with LLQ时，有以下一些限制： 不支持任何tunnels 依靠PQ，如果LLQ不支持，那么也不行 必须要支持RSVP，WFQ或LLQ要支持。
注：所有已经被RSVP匹配到的流量，是不会被其它技术所匹配的。RSVP申请到的带宽，是单向的。
RSVP在Frame-relay下时有以下限制： 不支持GTS 不支持队列 非语音RSVP不支持 组播也不支持。
并且需要有： RSVP WFQ on the PVC LLQ Frame Relay Forum (FRF).12 on the interface
配置RSVP时，需要考虑： 一个用户流需要多少带宽，最多可用多少带宽，默认是可以用尽所有可用带宽 RSVP所有会话可使用多少带宽，默认75%，tunnel是100%
在Frame-relay下时，要为每个DLCI分配，命令ip rsvp bandwidth需要同时在主接口和子接口下打开。 配置RSVP
1．开启RSVP（接口下） （1）在接口F0/0下开启RSVP router(config)#int f0/0 router(config-if)#ip rsvp bandwidth 1000 500 说明:定义RSVP可用的总带宽为1000K，单个流可保护的带宽为500K。默认RSVP可用总带宽为接口的75%，并且单个流可全用光。
2．配置RSVP with LLQ (1)配置LLQ可用的带宽参数 router(config)#ip rsvp pq-profile 200000 8000 说明:LLQ流最大可用200KB，Bc为8KB。
3．开启RSVP with WFQ(全局必配) (1)在接口下开启WFQ，并且指定WFQ可用的带宽比 router(config)#int f0/0 router(config-if)#fair-queue router(config-if)#fair-queue 50 说明:WFQ为必开，可用带宽比为50%
4．配置RSVP path （1）配置RSVP path，也就是请求带宽 router(config)#ip rsvp sender 100.1.1.1 10.1.1.2 tcp 80 10000 12.1.1.2 f0/0 200 10 说明:配置为目标地址100.1.1.1，源地址10.1.1.2，且目标端口为TCP 80，源端口为10000，上一跳为12.1.1.2，进口为f0/0的流量请求保留带宽200Kbit，Bc为10Kbit。
5．配置RSVP保留带宽 （1）配置RSVP为某流量保留带宽 router(config)#ip rsvp reservation 100.1.1.1 10.1.1.2 tcp 80 10000 50.1.1.1 f0/1 ff rate 200 10 说明:配置为目标地址100.1.1.1，源地址10.1.1.2，且目标端口为TCP 80，源端口为10000，下一跳为12.1.1.2，出口为f0/0的流量保留单个流带宽200Kbit，Bc为10Kbit。
6．查看RSVP （1）查看RSVP配置情况 router#sh ip rsvp installed RSVP: FastEthernet0/0 has no installed reservations RSVP: FastEthernet0/1 BPS To From Protoc DPort Sport 200K 100.1.1.1 10.1.1.2 TCP 80 10000 router# 说明:可以看到RSVP保证带宽的情况。
7．配置Frame-relay下的RSVP (1)配置map-class router(config)#map-class frame-relay FFF router(config-map-class)#frame-relay cir 1000000 router(config-map-class)#frame-relay bc 10000 router(config-map-class)#frame-relay mincir 500000 router(config-map-class)#frame-relay fragment 100 router(config-map-class)#frame-relay fair-queue 说明:配置cir为1000Kbit，Bc为10Kbit,Mincir为500Kbit, FRF.12为100Byte，并开启WFQ。 （2）配置主接口的RSVP router(config)#int s0/0 router(config-if)#encapsulation frame-relay router(config-if)#frame-relay traffic-shaping router(config-if)#ip rsvp bandwidth 1000 200 说明:在主接口上封装frame-relay，并开启FRTS，以及开启RSVP。 （3）在子接口应用RSVP router(config)#int s0/0.1 multipoint router(config-subif)#ip rsvp bandwidth 1000 200 router(config-subif)#frame-relay interface-dlci 102 router(config-fr-dlci)#class FFF 说明:在PVC 102上应用RSVP，并且子接口同样需要配置RSVP参数。 交换机QOS （Switching QOS） 概述 之前所介绍的QOS，并不能完全在交换机中实施，在交换机中，有些与路由器不同方式的QOS，并且不是所有型号的交换机都具有相同的实施方式，在此文档中，由于CCIE R&S指定考试型号为3560，所以仅针对3560为基础进行介绍。
在交换机上，流量进入和出去，是需要分开考虑的，在整台交换机上，流量进入时，有两个队列，进入交换机的所有流量，都根据这两个队列来处理，然后再将流量发送到内部环，最终从交换机上的接口被发出。 在流量进入交换机时，应该被分配到哪一个队列，是靠SRR来分配的。两个进的队列中，其中有一个是PQ，默认为队列2，也就是此队列中的流量可以被优先处理。 不仅流量在进入交换机时，需要依靠队列来决定先后顺序，而且在离开交换机时，也需要靠队列来决定。而出去的队列，是基于每个交换机接口的，交换机上每一个接口在出去时都有4个队列，流量属于哪一个队列，依靠数据包的CoS值。在出口的4个队列中，也有一个队列是被优先处理的，默认为队列1，也就是只有队列1的流量被转发完了，才能转发其它队列的流量。 由上可见，所有流量在进入接口时，总带宽是可能超过交换机内部环的，所以在出去时，很有可能会被出口队列所编排顺序。无论在流量进入交换机或离开交换机，都有可能超过交换机的负载，对于超载的流量，交换机是需要将其丢弃的，默认为尾丢弃（Tail Drop），而这里的尾丢弃不同于普通的尾丢弃，因为这里的尾丢弃是有一定算法的，被称为Weighted Tail Drop (WTD)。 WTD在丢弃算法中，控制了每个队列的最大容量和丢弃阀值，也就是说队列中的流量是否该被丢弃，完全根据队列的最大容量和丢弃阀值来决定的。 WTD在每个队列中根据数据包的CoS值将其分配到不同的阀值，每个队列拥有3个阀值，范围为1%到100%，其中前面两个阀值是可以任意配置的，而第三个则不可以，因为第三个阀值固定为100%。这样一来，当某个CoS值的流量超过相应队列总容量的相应阀值之后，也就意味着这该流是要被丢弃的。
SRR Shaping and Sharing 在出口上，4个队列依靠Shaping和 Sharing的方式来分配接口总带宽。要注意，进口只有Sharing的模式。 队列都有自己的weight值，当队列为Sharing模式时，就是所有Sharing模式的队列根据各自的weight值来分配相应的接口带宽，比如4个Sharing模式的队列weight值分别为10,20,30,40，那么将所有weight值相加10+20+30+40=100，weight值为10的队列分到和带宽为10/100，weight值为20的队列分到和带宽为20/100，weight值为30的队列分到和带宽为30/100，weight值为40的队列分到和带宽为40/100；当某个队列并没有流量传递时，那么这些空闲的带宽也同样按照各队列的weight值分配给每个队列使用。 而在队列为Shaping模式时，该队列依靠自己的weight值获得相应的带宽，如值为3，则获得接口总带宽的1/3，为5则获得接口总带宽的1/5，并且该队列永远不能超过这个值，即使接口非常空闲也不能超过。无论是Shaping模式还是Sharing模式，分配到的带宽是保证的，但Sharing模式的队列在接口空闲时却可以完全利用。 当Shaping和Sharing同时存在于接口时，接口总带宽减去Shaping模式分配到的带宽后，剩余的带宽由Sharing模式分配。 前提配置 1．开启QOS （1）全局开启多层交换QOS功能 switch(config)#mls qos 说明:配置任何QOS之前，必须开启QOS功能。
（2）查看多层交换QOS功能 switch#sh mls qos QoS is enabled QoS ip packet dscp rewrite is enabled
switch# 说明:QOS功能已经开启。
2．给接口配置CoS （1）信任数据原来的COS值（应在trunk上）： switch(config)#int f0/1 switch(config-if)#mls qos trust cos （2）查看接口CoS值 switch#sh mls qos interface f0/1 FastEthernet0/1 trust state: trust cos trust mode: trust cos trust enabled flag: ena COS override: dis default COS: 0 DSCP Mutation Map: Default DSCP Mutation Map Trust device: none qos mode: port-based switch 说明:接口信任数据原来的COS值，默认接口COS值为0。
（3）给接口配置新的COS值： switch(config-if)#mls qos cos 5 （4）查看接口CoS值 switch#sh mls qos interface f0/1 FastEthernet0/1 trust state: trust cos trust mode: trust cos trust enabled flag: ena COS override: dis default COS: 5 DSCP Mutation Map: Default DSCP Mutation Map Trust device: none qos mode: port-based switch# 说明:接口默认的COS值为5。 （5）去除数据包原有的COS值 switch(config)#int f0/1 switch(config-if)#mls qos cos override
3．配置映射： 说明:配置数据包各个参数之间的映射 （1）配置CoS-to-DSCP map switch(config)#mls qos map cos-dscp 5 10 15 20 25 30 35 40
（2）查看CoS-to-DSCP map：
switch#sh mls qos maps cos-dscp Cos-dscp map: cos: 0 1 2 3 4 5 6 7 -------------------------------- dscp: 5 10 15 20 25 30 35 40
switch#
（3）配置ip-prec-to-dscp map switch(config)#mls qos map ip-prec-dscp 11 12 13 14 15 16 17 18
(4)查看ip-prec-to-dscp map
switch#sh mls qos maps ip-prec-dscp IpPrecedence-dscp map: ipprec: 0 1 2 3 4 5 6 7 -------------------------------- dscp: 11 12 13 14 15 16 17 18
switch# 配置进口队列 1．根据COS值将数据包放入进口队列和WTD阀值（全局配置） （1）将COS值为1、2、3数据包放入队列1和阀值1中，将COS值为4、5数据包放入队列2和阀值2中 switch(config)#mls qos srr-queue input cos-map queue 1 1 2 3 1 switch(config)#mls qos srr-queue input cos-map queue 2 4 5 2 说明:默认为
2．在进口配置WTD的两个阀值（全局配置） (1)配置队列1的WTD前两阀值分别为 50%和70% switch(config)#mls qos srr-queue input threshold 1 50 70
说明:默认3个WTD阀值都为100%，值就是可用缓存的百分比，
3．调整两个进口队列使用缓存的百分比（全局配置） （1）配置两个进口队列使用缓存的百分比分别为50% switch(config)#mls qos srr-queue input buffers 50 50 说明:默认分别为90和10 percentage1 percentage2, the range is 0 to 100.
(2)查看进口队列使用缓存的百分比 switch#sh mls qos input-queue Queue : 1 2 ---------------------------------------------- buffers : 50 50 bandwidth : 4 4 priority : 0 10 threshold1: 100 100 threshold2: 100 100 switch#
4．配置进口队列的PQ： 可以配置进Q中的一个为PQ（全局配置）
（1）配置队列1为PQ，并且保证20%的带宽 switch(config)#mls qos srr-queue input priority-queue 1 bandwidth 20
说明:配置队列1为PQ，默认队列2为PQ，总带宽的20%可以保证，剩下的再由两个队列根据weight分配。
（2）查看接口队列 switch#sh mls qos input-queue Queue : 1 2 ---------------------------------------------- buffers : 50 50 bandwidth : 4 4 priority : 20 0 threshold1: 100 100 threshold2: 100 100 switch# 说明:队列2为PQ，并且保证带宽20%
5．控制进口队列的可用带宽（全局配置） (1)关闭PQ功能，并且分配两个队列的可用带宽比为25%和75% switch(config)#mls qos srr-queue input priority-queue 1 bandwidth 0 switch(config)#mls qos srr-queue input bandwidth 25 75
说明:默认分别 4 、4
（2）查看进口队列
switch#sh mls qos input-queue Queue : 1 2 ---------------------------------------------- buffers : 50 50 bandwidth : 25 75 priority : 0 0 threshold1: 100 100 threshold2: 100 100 switch# 说明:两个队列的可用带宽比为25%和75% 配置出口队列 说明:出口有expedite queue，也就是PQ，配置这些队列的方式为配置queue-set，总共为2个queue-set，再将接口放入相应queue-set，即得到相应queue-set的配置参数。
如果expedite queue打开了，默认队列1将优于SRR shaped和shared 分配的weight 如果expedite queue关了，默认队列1将被shaped 模式取代 如果expedite queue关了，并且没有配置SRR，则默认队列1在shared 模式。
1．为队列分配内存 （1）为4个队列分配可用的内存比例 switch(config)#mls qos queue-set output 1 buffers 20 20 20 40 说明:四个值加起来必须是100%，默认分配为25、25、25、25
2．为队列配置WTD阀值和队列最小内存占用率于最大内存占用率(全局配置) （1）配置queue-set 1,将队列1的前两个WTD阀值分别设置为50%和70%，最小内存占用率于最大内存占用率分别为50%和80% switch(config)#mls qos queue-set output 1 threshold 1 50 70 60 80 说明:默认全部为100%
3．在出口队列中根据COS值将数据包放入相应队列和相应WTD阀值(全局配置) （1）配置Cos 4 5 到队列1和WTD阀值2 switch(config)#mls qos srr-queue output cos-map queue 1 threshold 2 4 5
说明:默认为
（2）查看COS值到相应队列和相应WTD阀值 switch#sh mls qos maps cos-output-q Cos-outputq-threshold map: cos: 0 1 2 3 4 5 6 7 ------------------------------------ queue-threshold: 2-1 2-1 3-1 3-1 1-2 1-2 4-1 4-1
switch#
4．将接口放入相应queue-set（接口配置） （1）将接口f0/1放入queue-set 2 switch(config)#int f0/1 switch(config-if)#queue-set 2 说明:默认在queue-set 1 （2）查看接口所在queue-set switch#sh mls qos interface queueing FastEthernet0/1 Egress Priority Queue : disabled Shaped queue weights (absolute) : 25 0 0 0 Shared queue weights : 25 25 25 25 The port bandwidth limit : 100 (Operational Bandwidth:100.0) The port is mapped to qset : 2
5．接口下开PQ： （1）将接口f0/1开启PQ switch(config)#int f0/1 switch(config-if)#priority-queue out 说明: 默认PQ是关闭，且默认PQ是队列1，在传数据时，只有所有PQ中的数据全部传完，才能传其它队列的数据。 （2）查看接口PQ 说明:只能使用命令show running-config
配置SRR中的shared和shaped
1．在接口为4个队列分配weights值（使用shared分配） (1)分配weights值 switch(config)#int f0/1 switch(config-if)#srr-queue bandwidth share 20 20 20 20
说明:默认4个队列的weights值分别为25、25、 25、 25
（2）查看接口队列的weights值： switch#sh mls qos interface f0/1 queueing FastEthernet0/1 Egress Priority Queue : enabled Shaped queue weights (absolute) : 25 0 0 0 Shared queue weights : 20 20 20 20 The port bandwidth limit : 100 (Operational Bandwidth:100.0) The port is mapped to qset : 2
switch#
2．配置接口的shaped模式 (1)将接口f0/1的队列1模式设置为shaped，且使用接口带宽的1/4 switch(config)#int f0/1 switch(config-if)#srr-queue bandwidth shape 4 0 0 0 说明:队列1为shaped模式，且使用接口带宽的1/4，即25%，值为0的队列表示在shared模式。
（2）查看接口的队列模式 switch#sh mls qos interface f0/1 queueing FastEthernet0/1 Egress Priority Queue : enabled Shaped queue weights (absolute) : 4 0 0 0 Shared queue weights : 20 20 20 20 The port bandwidth limit : 100 (Operational Bandwidth:100.0) The port is mapped to qset : 2
switch#
3．配置接口的shared模式 配置接口4个队列的weight值分别为1、2、3、4 (1)switch(config)#int f0/1 switch(config-if)#srr-queue bandwidth share 1 2 3 4 说明:接口4个队列的weight值分别为1、2、3、4，所以每个队列可用带宽分别为1/(1+2+3+4), 2/(1+2+3+4), 3/(1+2+3+4), and 4/(1+2+3+4)
(2)查看接口的模式 switch#sh mls qos interface f0/1 queueing FastEthernet0/1 Egress Priority Queue : enabled Shaped queue weights (absolute) : 4 0 0 0 Shared queue weights : 1 2 3 4 The port bandwidth limit : 100 (Operational Bandwidth:100.0) The port is mapped to qset : 2
switch# 说明:因为队列1为shaped模式，占用带宽25%，所以队列2、队列3、队列4的合用带宽为75%，结果分别为接口总带宽的2/(2+3+4)×75、3/(2+3+4)×75、4/(2+3+4)×75
4．限制出口带宽 说明:比如用户只付了相应带宽的钱，所以要限制接口的可用带宽 （1）限制接口的可用带宽为总带宽的80% switch(config)#int f0/1 switch(config-if)#srr-queue bandwidth limit 80 说明:范围是10 to 90.，默认是100%。 (2)查看接口可用带宽 switch#sh mls qos interface f0/1 queueing FastEthernet0/1 Egress Priority Queue : enabled Shaped queue weights (absolute) : 4 0 0 0 Shared queue weights : 1 2 3 4 The port bandwidth limit : 80 (Operational Bandwidth:80.0) The port is mapped to qset : 2
switch# 说明:接口可用带宽为80%
配置auto-QOS
1．接口配置Auto-QOS （1）在接口f0/1开启Auto-QOS switch(config)#int f0/1 switch(config-if)#auto qos voip cisco-phone 或 switch(config-if)#auto qos voip trust 说明:开启了接口的Auto-QOS，并自动为cisco-phone配置QOS策略，接口使用CDP发现cisco-phone， (2)查看接口Auto-QOS switch#show auto qos interface FastEthernet0/1 auto qos voip cisco-phone switch# 说明:接口已经启用cisco-phone的Auto-QOS。
注：本人能力有限，如遇不足之处，还请指正！ |
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