MPLS VPN QoS Design

Customer Edge QoS Design Considerations

In addition to the full-mesh implication of MPLS VPNs, these considerations should be kept in mind when considering MPLS VPN CE QoS design:

  • Layer 2 access (link-specific) QoS design
  • Service-provider service-level agreements (SLA)
  • Enterprise-to-service provider mapping models

http://www.cisco.com/en/US/docs/solutions/Enterprise/WAN_and_MAN/QoS_SRND/VPNQoS.pdf

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TCP/IP 明確擁塞通知 (ECN)

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

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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
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