华为——IP QoS技术与解决方案(1).ppt

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1、IP QoS技术与解决方案,Page 2,IP QoS 概念IP QoS技术介绍华为IP QoS解决方案,汇报提纲,Page 3,传统的IP网络承载数据业务,当前的IP网络承载多种业务（VOIP、VPN、ERP）,IP QoS的业务需求,Page 4,IP QoS的定义 IP QoS(Quality of Service)是指IP网络的一种能力，即在跨越多种底层网络技术（MP、FR、ATM、Ethernet、SDH、MPLS等）的IP网络上，为特定的业务提供其所需要的服务 IP QoS的内涵 带宽/吞吐量 时延 抖动 丢包率 可用性,IP QoS的定义,Page 5,SLA（Service L

2、evel Agreement）服务等级协定 签订双方：客户（华为公司）运营商（中国电信）时间：2002/1/1 2002/12/30 POP位置：北京（华为大厦）深圳（华为用服大厦）带宽：10Mbps 时延：小于70毫秒 时延抖动：小于20毫秒 丢失率：小于0.1%可用性：大于99.9%判断标准：源IP地址-10.110.10.10目的IP地址-10.110.20.20 费用：20000元/月，按月付费,服务等级协定-SLA,Page 6,有效控制网络资源及其使用 为在单一IP网络上提供多种业务提供了可能 使得网络在提供诸如VPN等新型业务奠定了重要的基础 能够在现有网络上细分客户，针对不同的

3、客户需求提供差别业务,实施IP QoS的优点,Page 7,无QoS,Best Effort原始的IP服务,基于流的QoS,IntServ/RSVP在IP QoS的第一次尝试,基于类的QoS,DiffServ/DSCP为寻求扩展性和简易性,时间,MPLS DS-Aware TE考虑端到端的SLA及带宽优化,1998,2002,1994,基于聚合流的QoS,QoS等级/服务模型,IP QoS的发展历程,Page 8,IntServ（Integrated Service）,IntServ域,Path消息：建立预留带宽的路径,Resv消息：预留带宽,集成服务,Page 9,DiffServ（Diff

4、erentiated Service）,用户设备,DiffServ域,用户设备,在网络入口对分组进行分类、流量控制，设置DSCP,在网络中根据分组的DSCP值，进行队列调度、分组丢弃,PHB,PHB,PHB,PHB,差分服务,Page 10,DSCP（DiffServ Code Point）,差分业务编码点-DSCP,Page 11,DSCP的定义向前兼容IP Precedence 支持IP Precedence和DSCP之间的转换 IP Precedence和DSCP都有实际的应用,IP Precedence vs DSCP,Page 12,PHB（Per-Hop Behaviors）,De

5、fault PHB，DSCP为“000000”Class-Selector PHB，DSCP为“XXX000”，X为0或1Expedited Forwarding PHB，DSCP为“101110”Assured Forwarding PHB,单中继段行为-PHB,Page 13,IntServ,DiffServ,IntServ与DiffServ的互通,集成业务与差分服务,Page 14,MPLS与IntServ结合 MPLS与DiffServ结合-MPLS CoSE-Infered-LSPL-Infered-LSP,MPLS QoS,Page 15,通过EXP向LSR表示分组的QoS要求,E

6、-LSP,LSR,EF,AF1,LER,LER,E-Infered-LSP,Page 16,通过Label和EXP向LSR表示分组的QoS要求,L-LSP,LSR,LER,LER,EF,AF1,L-Infered-LSP,Page 17,IGP存在的问题,MPLS 流量工程,Page 18,MPLS TE的工作原理,MPLS 流量工程,Page 19,MPLS TE隧道,拥塞链路,MPLS TE隧道,用户设备,用户设备,运营商网络,LSR,LER,LER,MPLS 流量工程隧道,Page 20,DS-TE（MPLS DiffServ-Aware TE）,用户设备,用户设备,运营商网络,LSR,

7、LER,LER,EF资源,AF资源,BE资源,MPLS DiffServ-Aware TE,Page 21,PE/GW,MPLS 骨干网,DS-TE隧道（EF类型）,MPLS/BGP VPN,PE/GW,PBX,PBX,PPP/ETH/ATM/FR,PPP/ETH/ATM/FR,DS-TE隧道(AF类型),MPLS L2 VPN,DS-TE的应用,Page 22,Best Effort IP IntServ IP DiffServ MPLS IntServ MPLS DiffServ E-LSP MPLS DiffServ L-LSP MPLS TE MPLS DiffServ-Aware T

8、E,IP QoS发展历程的总结,Page 23,对于低档设备及链路使用QoS技术仍无法满足业务质量 随着宽带技术的发展网络将无需QoS管理 DiffServ只能提供不同业务间相对的服务质量 现实情况下无法提供端到端的QoS,关于IP QoS的几种观点,Page 24,IP QoS 概念IP QoS技术介绍华为IP QoS解决方案,汇报提纲,Page 25,全面提供对IP DiffServ解决方案的支持 全面提供对MPLS DiffServ解决方案的支持 即将提供对MPLS DS-TE的支持 VRP-Versatile Routing Platform,华为IP QoS技术发展路线,Page 2

9、6,Structure QoS Cli,MPLS DS-TE、MPLS VPN,IP转发引擎,MPLS转发引擎,FRTS、FR业务映射FRF.12ATM业务映射802.1p业务映射,GTS,SPD,CAR&ISPKeeper,LR,WRED/RED/尾丢弃FIFO/PQ/CQ/WFQ/CBWFQ/LLQ/RTP优先队列,链路层,物理层,CAR&ISPKeeper,LFI,cRTP,SNMP,接收报文,发送报文,VRP QoS总体框架,Page 27,IP QoS 概念IP QoS技术介绍 基本IP QoS技术 第2层 QoS及与IP QoS的融合 MPLS QoS及与IP QoS的融合 QOS

10、的管理华为IP QoS解决方案,汇报提纲,Page 28,流量调节器包括CAR、GTS、ISPKeeper等 拥塞避免和管理 拥塞避免策略包括尾丢弃、RED、WRED等，拥塞管理方法包括FIFO、PQ、CQ、WFQ、RTP实时队列、CBWFQ/LLQ等 链路有效机制包括LFI、cRTP、LR等 结构化QoS命令行包括Class定义、Policy定义、Service-Policy应用等,基本IP QoS技术,Page 29,流量调节器 流量调节器是网络边界所需的各种QoS功能，用于对用户的流量进行分类，并控制接入网络的用户流量与协定相符，同时设置DSCPCAR，承诺的接入速率GTS，通用流量整形

11、ISPKeeper，智能流量控制,流量调节器,Page 30,CAR-流量监管,Page 31,GTS-流量整形,Page 32,ISPKeeper-智能流控,Page 33,拥塞管理通常采用队列调度技术来解决拥塞问题，VRP提供的队列调度技术包括FIFO、PQ、CQ、WFQ、RTP实时队列、CBWFQ/LLQ 拥塞避免通常采用丢包技术来实现拥塞避免，VRP提供的丢包策略包括尾丢弃、RED、WRED,拥塞避免和拥塞管理,Page 34,队列,尾丢弃,丢弃,发送,入队,出队,调度,队列是否满,IP&MPLS 报文,尾丢弃,Page 35,RED-随机早期检测,Page 36,WRED-加权随机早

12、期检测,Page 37,丢包策略,丢弃,发送,入队,出队,调度,IP&MPLS 报文,FIFO-先进先出队列,Page 38,丢包,发送,入队,出队,调度,丢包,丢包,丢包,分类器,IP&MPLS 报文,high,medium,normal,low,PQ-优先队列,Page 39,丢包,.,入队,出队,调度,丢包,丢包,分类器,IP&MPLS 报文,1,2,16,.,.,.,.,.,发送,CQ-定制队列,Page 40,丢包,.,入队,出队,调度,丢包,丢包,HASH,IP&MPLS 报文,1,2,2N,.,.,.,.,.,发送,WFQ-公平队列,Page 41,RTP实时队列,Page 42

13、,IP&MPLS 报文,发送,入队,出队,调度,分类器,.,丢包,LLQ,1 BQ,63 BQ,.,.,.,.,.,丢包,64 FIFO/WFQ,RTP实时队列,测量,丢包,丢包,二层协议队列,CBWFQLLQ,Page 43,链路有效性机制 链路有效性机制，用于改善链路的性能，间接提高网络的QoS，如降低链路发包的时延（针对特定业务）、调整有效带宽LFI，链路的分段及交叉cRTP，IP/UDP/RTP报文头压缩LR，物理端口限速,链路有效性机制,Page 44,RTP实时队列或LLQ,其他队列机制,入队,分类器,IP&MPLS 报文,二层协议报文,出队,调度,发送,队列管理及拥塞避免模块,T

14、empQ,LFI-链路的分段与交叉,Page 45,cRTP-RTP报文压缩,Page 46,IP&MPLS 报文,二层协议报文,出队,调度,发送,队列管理及拥塞避免,回插,不满足,LR-物理端口限速,Page 47,结构化QoS命令行 SQC对QoS策略配置做了高度的抽象，通过定义一组配置原语，大大降低了QoS配置的步骤和时间，统一了所有QoS特性的配置风格class-map，定义一个通信类policy-map，将一组动作与通信类绑定service-policy，在接口上应用策略,结构化QoS命令行-SQC,Page 48,class-map match-any|match-all clas

15、s-name,1.创建类,policy-map policy-map-name,2.创建与类对应的策略,service-policy input|output policy-map-name,3.策略应用到接口,结构化QoS命令行-SQC,Page 49,1.Create Class Map,Huawei-ne(config)#class-map C_VOIPHuawei-ne(config-cmap)#match ip precedence 5Huawei-ne(config-cmap)#exit,Huawei-ne(config)#policy-map P_VOIPHuawei-ne(co

16、nfig-pmap)#class C_VOIPHuawei-ne(config-pmap-c)#set mpls experimental 5Huawei-ne(config-pmap-c)#bandwidth 3000 Huawei-ne(config-pmap-c)#queue-limit 30Huawei-ne(config-pmap)#exit,Huawei-ne(config)#interface e1/1Huawei-ne(config-if)#service-policy output P_VOIP Huawei-ne(config-if)#exit,2.Create Polic

17、y Map,3.Attach Service Policy,SQC应用案例,Page 50,IP QoS 概念IP QoS技术介绍 基本IP QoS技术 第2层 QoS及与IP QoS的融合 MPLS QoS及与IP QoS的融合 QOS的管理华为IP QoS解决方案,汇报提纲,Page 51,第2层QoS技术及与IP QoS的融合 端到端的QoS实现依赖于每一种二层网络的QoS技术以及其与IP QoS的融合MP接口的QoS技术FR QoS与IP QoS的融合ATM QoS与IP QoS的融合Ethernet QoS与IP QoS的融合,第2层QoS技术及与IP QoS的融合,Page 52,

18、入队,分类器,IP&MPLS 报文,二层协议报文,出队,调度,发送,RTP实时队列或LLQ,其他队列机制,队列管理及拥塞避免模块,TempQ,通道 1,通道 2,通道 N,.,.,.,.,MP QoS,Page 53,IP网络,IP网络,FR网络,IP-FR,FR-IP,BECN,FECN,拥塞方向,IP Pre或EXP-FR DE IP Pre或EXP-FR PVCFRTSFRF.12及FRF.11 AnnexC分段技术各类队列机制增加基于PVC的流分类,CAR与GTS增加了基于FR PVC DLCI的流分类,IP与FR的QoS融合,Page 54,IP网络,IP网络,ATM网络,IP-AT

19、M,ATM-IP,IP Pre或EXP-ATM CLP IP Pre或EXP-ATM PVCPVC下支持各类QoS队列技术,CAR与GTS增加了基于 ATM PVC VPI/VCI的流分类,IP与ATM的QoS融合,Page 55,IP网络,Ethernet-IP,CAR与GTS增加了基于VLAN和802.1p的流分类,IP网络,IP-Ethernet,IP Pre或EXP-802.1p IP Pre或EXP-VLAN各类队列机制增加基于VLAN的流分类,Ethernet/VLAN,802.1p,IP与Ethernet的QoS融合,Ethernet/VLAN,802.1p,Page 56,IP

20、 QoS 概念IP QoS技术介绍 基本IP QoS技术 第2层 QoS及与IP QoS的融合 MPLS QoS及与IP QoS的融合 QOS的管理华为IP QoS解决方案,汇报提纲,Page 57,IP网络,IP网络,IP&MPLS网络,IP-MPLS,MPLS-IP,IP Pre、EXP,IP Pre或DSCP-EXP IP Pre或DSCP-LSP各类队列机制增加基于Label和EXP的流分类,CAR与GTS增加了基于Label和EXP的流分类,MPLS QoS以及与IP的QoS融合,Page 58,汇报提纲,IP QoS 概念IP QoS技术介绍 基本IP QoS技术 第2层 QoS及

21、与IP QoS的融合 MPLS QoS及与IP QoS的融合 QOS的管理华为IP QoS解决方案,Page 59,QoS配置部署,QoS策略服务器,设备级QoS配置,性能、告警,服务承诺(SLA),网络性能问题,网络级QoS配置,SLA监视,华为QoS管理解决方案,Page 60,汇报提纲,IP QoS 概念IP QoS技术介绍华为IP QoS解决方案 VOIP的QoS解决方案 多网合一的QoS解决方案 城域网多媒体业务QoS解决方案,Page 61,H.323 电话,运营商的IP网络,H.323 电话,H.323 网关,PSTN/ISDN/PLMN,H.323 网守,H.323 MCU,H

22、.323 电话,VOIP的系统结构（基于H.323）,Page 62,带宽/吞吐量-G.729为8Kbps，G.711为64Kbps 呼叫建立时延-小于5秒 呼叫时延-150毫秒 抖动-80毫秒 丢包率-5%可用性-99.9%,VOIP QoS的硬指标,Page 63,影响呼叫建立质量的因素 主要是时延问题 影响呼叫质量的因素包括时延、抖动、带宽、回声、分组丢失和静音等这里从IP承载网的角度介绍一下VOIP的QoS解决方案,影响VOIP业务质量的因素,Page 64,总体采用DiffServ模型，将VOIP定义为EF类业务 通过IP承载网的接入设备及GK限制接入VOIP业务的并发用户数以及流量

23、 在IP承载网中，采用RTP实时队列或CBWFQ/LLQ技术 若IP承载网中存在低速的广域网电路，采用cRTP 若IP承载网中存在低速的广域网电路，采用LFI（PPP封装）或FRF.12（FR封装）,IP承载网的VOIP QoS解决方案,Page 65,汇报提纲,IP QoS 概念IP QoS技术介绍华为IP QoS解决方案 VOIP的QoS解决方案 多网合一的QoS解决方案 城域网多媒体业务QoS解决方案,Page 66,GW,PSTN/ISDN/PLMN,GK,某ISP、运营商的IP网络,网络出口,用户驻地网,MCU,GK,用户驻地网,MCU,用户驻地网,MCU,GK,企业内部网,企业内部

24、网,目标用户为大型企业、中小型企业、小区个人用户和散户 提供主要业务包括：上网，企业互联、VOIP和会议电视,网络及业务模型,Page 67,GW,PSTN/ISDN/PLMN,一级GK,用户驻地网 VLAN 802.1P,用户驻地网,顶级GK,一级GK,中心网络,一级GK,MPLS/BGP VPNDS-TE隧道（EF）,VOIP VPN,用户驻地网 VLAN 802.1P,VOIP的QoS,Page 68,MCU,用户驻地网,MCU,中心网络,MPLS/BGP VPNDS-TE隧道（EF或AF）,MCU,会议电视VPN,用户驻地网 VLAN 802.1P,用户驻地网 VLAN 802.1P,

25、会议电视的QoS,Page 69,企业内部网,MPLS/BGP VPN or MPLS L2 VPNDS-TE隧道（EF）,企业内部网,MPLS/BGP VPN or MPLS L2 VPN DS-TE隧道（AF）,企业VPN,企业互联的QoS,Page 70,汇报提纲,IP QoS 概念IP QoS技术介绍华为IP QoS解决方案 VOIP的QoS解决方案 多网合一的QoS解决方案 城域网多媒体业务QoS解决方案,Page 71,城域网QoS问题分析,IP城域网,BAS,BAS,BAS,交换机,路由器,路由器,Page 72,城域网QoS设计,IP城域网承载多业务的基础是QoS的部署，从目前

26、IP/MPLS网络成熟、可用、易部署管理的QoS技术来看，目前最适合城域网的是基于PHB的DiffServ方案，可以很好的同802.1p、IP Precedence、IP TOS、MPLS E-LSP相互融合。接入层业务接入控制点设备(BRAS、AR)实现业务的分类、监管、标记和带宽控制；核心、汇接层设备根据DSCP/EXP进行业务调度和QoS处理。随着MPLS TE方案的成熟，可以分层、逐渐向MPLS TE方案过渡。,中国电信城域网QoS指标要求：,Page 73,城域网QOS 业务服务优先级规划,在核心、汇聚层设备上定义对应各种PHB业务的资源分配策略（带宽保证）和WRED丢包策略，实现不

27、同类别业务的等级化区分服务。在进行QOS数据规划时，将各种业务对应到相应的PHB，估算各设备间不同PHB业务的带宽要求（应有一定预留），实现基于PHB的带宽统一分配和控制。,Page 74,MPLS VPN,NGN核心网,IAD/L2/家庭网关,BRAS,S3000/2000,SoftX 3000,NGN业务：划分独立VLAN 802.1p TOS5，高优先级,Internet,接入层：VLAN802.1p,NGN业务,普通业务,普通业务：802.1p TOS 0，低优先级,核心层：通过MPLS划分VPN，VPN+DiffServ，提供业务QoS，保障安全性,DSLAM,AR,NGN业务：根据VLAN标记映射到VPN802.1p和DSCP/TOS映射EXP和DSCP/TOS映射 TOS=5，DSCPEF,普通业务：VLAN和VPN的映射 802.1p和DSCP/TOS映射 TOS=0，DSCPBE,FireWall,城域网QOS 部署示例,PE,PE,PE/P,PE/P,Page 75,视频通信业务QoS方案,Page 76,视频通信业务流量模型,以MCU为核心 星型结构 双工通信 流量对等,网状结构 双工通信 流量对等,吞吐量/带宽 64K 2M bps 时延-150ms 抖动-50ms 丢包率-1%可用性-99.9%,视讯终端四,