IntServ VS DiffServ

參考資料：http://www.iii.org.tw/ncl/document/Qos_web.htm

IntServ架構

在IntServ網路中，使用者必須透過RSVP通訊協定來宣告封包流 (packet flow，即一串具有相同來源與目的地之IP位址與port numbers的封包) 的特性 (透過PATH訊息之Tspec參數)以及作頻寬保留 (透過RESV訊息之Rspec參數)。路徑上的所有路由器都必須處理這些RSVP訊息，包括了記錄PATH訊息的路徑、參數，以及依據RESV訊息之參數和路由器資源與link頻寬使用的狀況對使用者要求之頻寬或服務執行允入控制 (admission control)。除了RSVP協定訊息之外，路由器還必須對每一封包執行Multi-Field (MF) calssification以辨識封包流，並對每一封包流執行policing與scheduling。換言之，在IntServ的架構裡，無論是core或edge路由器都必須要能夠辨識、記錄、並且管控每一封包流的狀態。如此一來，隨著網路的逐漸擴張，封包流大量增加，無論是在儲存設備或是處理速度方面對於路由器而言都是一大挑戰，這就是IntServ一直為人所詬病的scalability問題。

IntServ架構提供了定量 (quantitative) 與定性 (qualitative) 兩類服務品質保障 (當然，還有best-effort)，它們分別是Guaranteed 以及Controlled Load。

Guaranteed Service提供嚴格的封包延遲與流失量保證，而Controlled Load Service則提供比較級的服務品質 – “Best-effort over uncongested network”，而無定量的保證。



DiffServ架構

DiffServ架構的精神在於它設法簡化core routers的複雜度，盡量將複雜的允入控制交由Bandwidth Broker負責、封包辨識工作交由edge routers負責，並且不提供per-flow QoS，而以比較粗略的per-class QoS取代。

在DiffServ架構中，一個DiffServ Domain可以是一ISP或一企業網路，DiffServ Domain與其使用者之間可以事先簽訂所謂服務品質協議(Service Level Agreement，SLA)，DiffServ domain 的網路資源會預先依照SLA內容分配給予使用者。SLA也可以是動態更改的，即Dynamic SLA，此時使用者必須透過一signalling協定，如RSVP，向DiffServ domain要求網路資源，由DiffServ domain中的Bandwidth Broker依據網路狀態作允入控制。若該要求被允許，則bandwidth broker會透過例如COPS (Common Open Policy Service)等協定去調整該要求所經過路徑上的edge與core routers。不同DiffServ domains間的bandwidth brokers也可能會溝通彼此的網路狀態或傳遞使用者的允入要求。

封包在進入DiffServ domain時會先經由edge router區分其類別 (MF classification)、監控其流量、加上標籤 (即DiffServ Code Point，DSCP，或稱DS byte)、以及依其類別對其採取適當的封包排程行為 (即Per-Hop-Behavior，PHB)。之後，DiffServ domain中的core routers就僅依據封包標頭上的DSCP來給予該封包適當的PHB。DiffServ架構中一樣定義有定量與定性的PHB，即Expedited Forwarding (EF) 與Assured Forwarding (AF)。


BE(Best Effort) 000000(0)

EF(Expedited Forwarding) 101110(46)

AF11 001010(10) Low Drop Precedence
AF12 001100(12) Medium Drop Precedence
AF13 001110(14) High Drop Precedence
AF21 010010(18) Low Drop Precedence
AF22 010100(20) Medium Drop Precedence
AF23 010110(22) High Drop Precedence
AF31 011010(26) Low Drop Precedence
AF32 011100(28) Medium Drop Precedence
AF33 011110(30) High Drop Precedence
AF41 100010(34) Low Drop Precedence
AF42 100100(36) Medium Drop Precedence
AF43 100110(38) High Drop Precedence

AFx class can be denoted by the DSCP `xyzab0,' where `xyz' is 001/010/011/100, and `ab' represents the drop precedence bits (RFC-2597).

Comments

Happy Peter said…
Dear 肥大
這篇參考文章的 dscp值有點問題
比如說 文章上提到"AF12 001100(11) Medium Drop Precedence"
二進位換算的話 DSCP值應該是12
參考:http://www.cisco.com/en/US/tech/tk543/tk757/technologies_tech_note09186a00800949f2.shtml#assured

就這樣啦 Happy Peter
4/6/10 12:50
CCIE11440 said…
謝謝提醒，真的打錯了 :P
4/6/10 13:47
Post a Comment

Popular posts from this blog

TCP/IP 明確擁塞通知 (ECN)

Image
當路由器擁塞的程度已經達到填滿傳入封包緩衝區而開始捨棄封包時，會影響網路而縮減頻寬，對資料損失敏感或具時效性的傳輸量流動會進而受到衝擊，而且可能在擁塞之後產生連結閒置時間。TCP/IP 明確擁塞通知 (ECN) 讓路由器能夠通知「傳輸控制通訊協定」(TCP) 對等體，由於網路擁塞，緩衝區已滿。TCP 對等體會以減緩資料傳輸來回應，協助防止封包損失。 明確擁塞通知(Explicit Congestion Notification) TCP/IP 的 ECN 支援同時使用 IP 及 TCP 標頭中的未使用位元。 • 在 (IP) 網際網路層上，轉送封包時，傳送主機必須能夠表示有能力執行 ECN，而路由器則必須能夠指出所遇到的擁塞狀況。 • 在 (TCP) 傳輸層，TCP 對等體必須彼此表明有能力執行 ECN。接收端對等體必須能夠通知傳送端對等體，已經從遇到擁塞狀況的路由器接到封包；傳送端對等體必須能夠通知接收端對等體，已經從接收端對等體接到擁塞指標，並且已經降低傳輸速率。 IP 中的 ECN 支援 IP 標頭中的 8 位元 [Type of Service (TOS)] 欄位最先定義於 RFC 791 中，指出封包由路由器進行非預設傳送的傳送優先順序、延遲、輸送量、可靠性，以及成本等特性。TOS 欄位在 RFC 2474 中重新定義，以包含 6 位元區別服務代碼點 (Differentiated Services Code Point, DSCP) 及兩個未使用的位元。DSCP 值表示的傳送優先順序會對應於先前在內部網路的路由器中設定的佇列。IP 中的 ECN 支援使用 RFC 2474 所定義 TOS 欄位的兩個未使用位元。[圖 1] 顯示 ECN 中 TOS 欄位的新定義。 圖 1：ECN 中 TOS 欄位的新定義 RFC 2474 所定義 TOS 欄位中的兩個未使用位元在 RFC 3168 中定義為 ECN 欄位，欄位的值如下： • 00 傳送主機不支援 ECN。 • 01 或 10 傳送主機支援 ECN。 • 11 路由器已遇到擁塞狀況。 具備 ECN 功能的主機傳送其封包時，會將 ECN 欄位設定為 01 或 10。對於具備 ECN 功能的主機所傳送的封包，如果路徑中的路由器具備 ECN 功能，但是正遇到擁塞狀況，則 ECN 欄位會設定為 11。一旦 ECN ...
Read More »

集中式數位交換機(CENTREX)系統

一般公司行號採購電話系統時，大部分都是自行購置私用交換機（PBX）。其實除了PBX之外，亦可選擇電信公司提供的CENTREX電話系統。 所謂CENTREX電話系統，中文翻譯為「集中式數位交換機」，簡稱CENTREX虛擬總機。就是在電信公司在市話交換機上，附加用戶專用交換機（PBX）軟體的功能，使在CENTREX系統之各線獨用電話可兼有私用交換機的分機功能。在CENTREX系統中，電信公司將市話交換機的部分用戶定義為一個基本用戶群，該用戶群的用戶不僅擁有普通用戶的所有功能，而且擁有私用交換機的所有功能。CENTREX系統用戶的分機可以獨立計費，也不會因中繼數量不足而產生話路壅塞；除此之外，若同一公司有多個辦公地點，而均在同一市話交換機之供線範圍內，則全部之分機皆可以視為同一套總機之分機，這是一般私用交換機所不及的地方。以前因為CENTREX線路的申租費用較高、大部分是學校等建築物分散的用戶在使用。但隨著固網業務開放，CENTREX線路租用費用日益降低，將吸引人更多企業用戶捨棄自行建置PBX而改用CENTREX系統。 CENTREX系統的功能 一般來說，電信公司為CENTREX用戶提供下列一般及特殊功能： 一.外線直接撥入分機(DID) 不必另外申請，外線就可以直接撥入任一分機，分機亦可以不經總機之轉接，直接抓外線撥號。 二.分機限撥 每一分機可以做適當之限制，如限撥外線、長途、國際或限外線直接撥入分機等之各項限制。 三.電話轉接功能 當電話進來，完成通話之後，如要再找第三人時，可以利用本功能，將電話轉接到第三人，繼續通話而不必重撥。 四.來話保留(Call Hold) 接到電話時，如需要轉問其他人員，而不希望對方知道通話內容時，可以利用本功能將對方保留起來，進行詢問動作；完成後，在接回對方，繼續服務工作。 五.仲介電話功能 控制者可以利用本功能，自行控制要與甲方或乙方通話，當與甲方通話時，乙方成保留狀態，而聽不到甲方與控制者之通話內容；反之亦同。 六.呼叫代接功能 同一單位之電話可以設定為同一帶接群，當有同事不再位置上，而有電話進來時，可以利用呼叫代接功能代接其電話，而不必到他的位置上幫他接電話。 七.條件指定轉接 當電話忙線與電話進來而無法應答時，將電話轉到所設定之電話。 八.自動回叫(Call Back) 當你有急事要與對方聯繫，而對方又在電話中，不知對方何時完成...
Read More »

WRR(Weighted Round Robin) vs SRR(Shared/Shaped Round Robin)

Image
在舊版的QoS 2.2中只有提到WRR(Weighted Round Robin)，但是在實務中，SRR已經漸漸在愈來愈多的Switch平台中使用，其中WRR與SRR最大的差別就是在於它們同時使用權重但是Scheduling的方式不同。 以下圖而言(暫不考慮Strict Priority Queue)，如果是用WRR的話，Queue 3的權重為4，所以每一輪都可以同時送出4個封包；Queue 2的權重為2，所以每一輪都可以同時送出2個封包；Queue 1的權重為1，所以每一次都可以同時送出1個封包。 如果是用SRR(Shared or Shaped Round Robin)的話，Queue 3的權重為4，Queue 2的權重為2，Queue 1的權重為1。因此Q3,Q2,Q1各出1個封包，接著Q3,Q2各出1個封包，再接著Q3出2個封包，這樣子才算是一輪。 所以SRR的好處在於每一個Queue很平均地送出封包前後穿插進入FIFO Queue(Hardware Queue)，而不是像WRR那樣一次出清每個Queue權重所佔比例數量的封包，這樣子下來的結果會讓不同Queue中的封包排程更加smooth，不會互相排擠。 SRR is a scheduling service for specifying the rate at which packets are dequeued. With SRR there are two modes, Shaped and Shared (default). Shaped mode is only available on the egress queues. Shaped egress queues reserve a set of port bandwidth and then send evenly spaced packets as per the reservation. Shared egress queues are also guaranteed a configured share of bandwidth, but do not reserve the bandwidth. That is, in Shared mode, if a higher priority queue is empty, instead...
Read More »