文瑞映

摘要：以校園網為背景，分析校園網存在的網絡擁塞問題，介紹QoS的模型及處理過程，提出一個校園網QoS解決方案，通過對數據流的分類、標記、整形、擁塞管理等，以提高校園網和性能。

關鍵詞：QoS；擁塞管理；流量監(jiān)管

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）34-8131-02

QoS（Quality of service）是網絡的一種安全機制，是用來解決網絡延遲、阻塞等問題的一種技術。QoS在不增加鏈路帶寬的情況下，通過對網絡的監(jiān)測和管理提高網絡的性能，它是網絡中管理數據流的帶寬、延遲、抖動及可靠性等技術參數的集合。

造成校園網絡阻塞的主要原因是沒有合理的分配和管理帶寬的使用，讓部分應用服務長時間占用大量帶寬資源。如，大量的P2P下載、在線視頻等非關鍵應用服務占用大量帶寬，而遠程登錄、HTTP等關鍵服務卻得不到保障。校園是P2P、在線視頻應用最多的場所之一，如何有效的保障校園內的關鍵服務，是校園將要面對的一個問題。利用QoS對校園進行優(yōu)化管理可很好的解決這個問題，為不同類型用戶或網絡應用服務分配不同的帶寬，并對非正常的帶寬使用進行控制，保證網絡的正常運行。

1 QoS的服務模型

QoS的服務模型有下面三種：

1） 盡力而為服務模型（Best-effort）：盡力而為服務模型其實沒有QoS，路由器平等對待所有數據包，通過FIFO隊列來實現。它適合大多數網絡應用，如FTp、E-mail等。

2） 集成服務模型（Int-Serv）：Int-Serv是一個綜合服務模型，它使用資源預留協議（RVSP）。發(fā)送方在發(fā)送數據包前，需要向網絡申請?zhí)囟ǖ姆?，源站到目的站和路徑上的每一個路由器需要預留足夠的資源，以保證端到端的服務質量要求。

3） 區(qū)分服務模型（Diff-Serv）：區(qū)分服務實現簡單，在路由器中增加區(qū)分服務功能，利用DS字段的不同數值可提供不同等級的服務質量，應用程序在發(fā)出數據包前，不需要通知網絡為其預留資源，網絡中各個設備可獨立對待不同類型的數據包，即每個路由器對不同的數據包定義的服務優(yōu)先級是可以不相同的，區(qū)分服務通常使用隊列、流量控制和流量整形等來實現區(qū)分服務功能。

2 QoS數據包處理過程

QoS數據包處理包含以下幾個方面

1） 分類：流量分類是將數據報文劃分多個優(yōu)先級或多個服務類。管理員可以根據IP數據報的IP優(yōu)先級或DSCP、802.1Q的CoS、輸入接口、源IP地址、目的IP地址、IP協議和應用程序端口號等設置分類策略。

2） 監(jiān)管：通過對流量規(guī)格的監(jiān)管，來限制流量及其資源使用的流量控制策略。

3） 標記：為3層的DSCP或2層的CoS或兩者分配一個值。

4） 調度：當發(fā)生擁塞時如何制定一個資源的調度策略，以決定報文的處理順序，對擁塞管理一般采用隊列技術。

5） 擁塞避免：通過監(jiān)視網絡通信流，使用復雜的算法丟棄數據包使交換機和路由器避免擁塞。

3 校園網QoS設計方案

在校園網中HTTP應用大概占用30%帶寬，P2P下載、在線視頻等占用60%以上的帶寬，其它服務大約占10%的帶寬。P2P下載、在線視頻等占用校園網大部分帶寬，主要應用服務HTTP的帶寬得不到保障。通過QoS對P2P下載等需要消耗大量資源的應用服務進行流量控制，對主要的應用服務設置較高的優(yōu)先級，使其數據包能盡快傳遞出去。根據校園網流量的特點設計出相應的QoS方案。圖2是一個校園網QoS設計方案。

校園網中各層設置的QoS服務：

1） 校園網接入層的QoS：在校園網的接入層主要進行數據分類、數據標記和流量監(jiān)管。

2） 校園網主干層的QoS：主干網收到的數據包在接入層已被分類和標記，所在主干層主要的工作是流量監(jiān)控、流量整形、隊列調度、擁塞控制和避免。

3） 校園網邊界出口節(jié)點的QoS：邊界出口節(jié)點的主要工作是數據分類、數據標記、流量監(jiān)控、流量整形。

4 QoS實現方法

由于QoS有太多概念和工具，在設備上應用靈活，涉及知識面廣，實現方法多樣化，所以本文只給出QoS部分功能的實現方法。

1） 分類與標記：

如，把Telnet數據包DSCP標記為AF11，其它數據包的IP優(yōu)先級設置為1。

5 結束語

通過配置QoS服務，對不同的數據流進行分類標記，限制部分應用服務的帶寬，如BT、在線視頻等，把不同的數據流加入不同的優(yōu)先級的隊列中，優(yōu)先處理優(yōu)先級高的數據流，如語音通信數據流，避免優(yōu)先級低的數據流長期占用鏈路帶寬等，從而使校園網的性能得到了明顯的提高。

參考文獻：

[1] 郭廓.QoS服務質量及流量控制設備在校園網中的應用[J].價值工程，2010（2）.

[2] 李向來.付合軍.基于銳捷網絡設備的QoS技術在校園網中的應用[J].寧波職業(yè)技術學院學報，2013（3）.

[3] 李宏.路由交換設備QoS應用技術分析[J].計算機與網絡，2012（3）.

[4] 崔軒渾.郭長金.大型校園網中QoS的研究與設計[J].重慶科技學院學報，2007（2）.

[5] 王亮.淺談使用QoS技術實現校園網的流量控制[J].福建電腦，2013（8）.endprint

摘要：以校園網為背景，分析校園網存在的網絡擁塞問題，介紹QoS的模型及處理過程，提出一個校園網QoS解決方案，通過對數據流的分類、標記、整形、擁塞管理等，以提高校園網和性能。

關鍵詞：QoS；擁塞管理；流量監(jiān)管

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）34-8131-02

QoS（Quality of service）是網絡的一種安全機制，是用來解決網絡延遲、阻塞等問題的一種技術。QoS在不增加鏈路帶寬的情況下，通過對網絡的監(jiān)測和管理提高網絡的性能，它是網絡中管理數據流的帶寬、延遲、抖動及可靠性等技術參數的集合。

造成校園網絡阻塞的主要原因是沒有合理的分配和管理帶寬的使用，讓部分應用服務長時間占用大量帶寬資源。如，大量的P2P下載、在線視頻等非關鍵應用服務占用大量帶寬，而遠程登錄、HTTP等關鍵服務卻得不到保障。校園是P2P、在線視頻應用最多的場所之一，如何有效的保障校園內的關鍵服務，是校園將要面對的一個問題。利用QoS對校園進行優(yōu)化管理可很好的解決這個問題，為不同類型用戶或網絡應用服務分配不同的帶寬，并對非正常的帶寬使用進行控制，保證網絡的正常運行。

1 QoS的服務模型

QoS的服務模型有下面三種：

1） 盡力而為服務模型（Best-effort）：盡力而為服務模型其實沒有QoS，路由器平等對待所有數據包，通過FIFO隊列來實現。它適合大多數網絡應用，如FTp、E-mail等。

2） 集成服務模型（Int-Serv）：Int-Serv是一個綜合服務模型，它使用資源預留協議（RVSP）。發(fā)送方在發(fā)送數據包前，需要向網絡申請?zhí)囟ǖ姆?，源站到目的站和路徑上的每一個路由器需要預留足夠的資源，以保證端到端的服務質量要求。

3） 區(qū)分服務模型（Diff-Serv）：區(qū)分服務實現簡單，在路由器中增加區(qū)分服務功能，利用DS字段的不同數值可提供不同等級的服務質量，應用程序在發(fā)出數據包前，不需要通知網絡為其預留資源，網絡中各個設備可獨立對待不同類型的數據包，即每個路由器對不同的數據包定義的服務優(yōu)先級是可以不相同的，區(qū)分服務通常使用隊列、流量控制和流量整形等來實現區(qū)分服務功能。

2 QoS數據包處理過程

QoS數據包處理包含以下幾個方面

1） 分類：流量分類是將數據報文劃分多個優(yōu)先級或多個服務類。管理員可以根據IP數據報的IP優(yōu)先級或DSCP、802.1Q的CoS、輸入接口、源IP地址、目的IP地址、IP協議和應用程序端口號等設置分類策略。

2） 監(jiān)管：通過對流量規(guī)格的監(jiān)管，來限制流量及其資源使用的流量控制策略。

3） 標記：為3層的DSCP或2層的CoS或兩者分配一個值。

4） 調度：當發(fā)生擁塞時如何制定一個資源的調度策略，以決定報文的處理順序，對擁塞管理一般采用隊列技術。

5） 擁塞避免：通過監(jiān)視網絡通信流，使用復雜的算法丟棄數據包使交換機和路由器避免擁塞。

3 校園網QoS設計方案

在校園網中HTTP應用大概占用30%帶寬，P2P下載、在線視頻等占用60%以上的帶寬，其它服務大約占10%的帶寬。P2P下載、在線視頻等占用校園網大部分帶寬，主要應用服務HTTP的帶寬得不到保障。通過QoS對P2P下載等需要消耗大量資源的應用服務進行流量控制，對主要的應用服務設置較高的優(yōu)先級，使其數據包能盡快傳遞出去。根據校園網流量的特點設計出相應的QoS方案。圖2是一個校園網QoS設計方案。

校園網中各層設置的QoS服務：

1） 校園網接入層的QoS：在校園網的接入層主要進行數據分類、數據標記和流量監(jiān)管。

2） 校園網主干層的QoS：主干網收到的數據包在接入層已被分類和標記，所在主干層主要的工作是流量監(jiān)控、流量整形、隊列調度、擁塞控制和避免。

3） 校園網邊界出口節(jié)點的QoS：邊界出口節(jié)點的主要工作是數據分類、數據標記、流量監(jiān)控、流量整形。

4 QoS實現方法

由于QoS有太多概念和工具，在設備上應用靈活，涉及知識面廣，實現方法多樣化，所以本文只給出QoS部分功能的實現方法。

1） 分類與標記：

如，把Telnet數據包DSCP標記為AF11，其它數據包的IP優(yōu)先級設置為1。

5 結束語

通過配置QoS服務，對不同的數據流進行分類標記，限制部分應用服務的帶寬，如BT、在線視頻等，把不同的數據流加入不同的優(yōu)先級的隊列中，優(yōu)先處理優(yōu)先級高的數據流，如語音通信數據流，避免優(yōu)先級低的數據流長期占用鏈路帶寬等，從而使校園網的性能得到了明顯的提高。

參考文獻：

[1] 郭廓.QoS服務質量及流量控制設備在校園網中的應用[J].價值工程，2010（2）.

[2] 李向來.付合軍.基于銳捷網絡設備的QoS技術在校園網中的應用[J].寧波職業(yè)技術學院學報，2013（3）.

[3] 李宏.路由交換設備QoS應用技術分析[J].計算機與網絡，2012（3）.

[4] 崔軒渾.郭長金.大型校園網中QoS的研究與設計[J].重慶科技學院學報，2007（2）.

[5] 王亮.淺談使用QoS技術實現校園網的流量控制[J].福建電腦，2013（8）.endprint

摘要：以校園網為背景，分析校園網存在的網絡擁塞問題，介紹QoS的模型及處理過程，提出一個校園網QoS解決方案，通過對數據流的分類、標記、整形、擁塞管理等，以提高校園網和性能。

關鍵詞：QoS；擁塞管理；流量監(jiān)管

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）34-8131-02

QoS（Quality of service）是網絡的一種安全機制，是用來解決網絡延遲、阻塞等問題的一種技術。QoS在不增加鏈路帶寬的情況下，通過對網絡的監(jiān)測和管理提高網絡的性能，它是網絡中管理數據流的帶寬、延遲、抖動及可靠性等技術參數的集合。

造成校園網絡阻塞的主要原因是沒有合理的分配和管理帶寬的使用，讓部分應用服務長時間占用大量帶寬資源。如，大量的P2P下載、在線視頻等非關鍵應用服務占用大量帶寬，而遠程登錄、HTTP等關鍵服務卻得不到保障。校園是P2P、在線視頻應用最多的場所之一，如何有效的保障校園內的關鍵服務，是校園將要面對的一個問題。利用QoS對校園進行優(yōu)化管理可很好的解決這個問題，為不同類型用戶或網絡應用服務分配不同的帶寬，并對非正常的帶寬使用進行控制，保證網絡的正常運行。

1 QoS的服務模型

QoS的服務模型有下面三種：

1） 盡力而為服務模型（Best-effort）：盡力而為服務模型其實沒有QoS，路由器平等對待所有數據包，通過FIFO隊列來實現。它適合大多數網絡應用，如FTp、E-mail等。

2） 集成服務模型（Int-Serv）：Int-Serv是一個綜合服務模型，它使用資源預留協議（RVSP）。發(fā)送方在發(fā)送數據包前，需要向網絡申請?zhí)囟ǖ姆?，源站到目的站和路徑上的每一個路由器需要預留足夠的資源，以保證端到端的服務質量要求。

3） 區(qū)分服務模型（Diff-Serv）：區(qū)分服務實現簡單，在路由器中增加區(qū)分服務功能，利用DS字段的不同數值可提供不同等級的服務質量，應用程序在發(fā)出數據包前，不需要通知網絡為其預留資源，網絡中各個設備可獨立對待不同類型的數據包，即每個路由器對不同的數據包定義的服務優(yōu)先級是可以不相同的，區(qū)分服務通常使用隊列、流量控制和流量整形等來實現區(qū)分服務功能。

2 QoS數據包處理過程

QoS數據包處理包含以下幾個方面

1） 分類：流量分類是將數據報文劃分多個優(yōu)先級或多個服務類。管理員可以根據IP數據報的IP優(yōu)先級或DSCP、802.1Q的CoS、輸入接口、源IP地址、目的IP地址、IP協議和應用程序端口號等設置分類策略。

2） 監(jiān)管：通過對流量規(guī)格的監(jiān)管，來限制流量及其資源使用的流量控制策略。

3） 標記：為3層的DSCP或2層的CoS或兩者分配一個值。

4） 調度：當發(fā)生擁塞時如何制定一個資源的調度策略，以決定報文的處理順序，對擁塞管理一般采用隊列技術。

5） 擁塞避免：通過監(jiān)視網絡通信流，使用復雜的算法丟棄數據包使交換機和路由器避免擁塞。

3 校園網QoS設計方案

在校園網中HTTP應用大概占用30%帶寬，P2P下載、在線視頻等占用60%以上的帶寬，其它服務大約占10%的帶寬。P2P下載、在線視頻等占用校園網大部分帶寬，主要應用服務HTTP的帶寬得不到保障。通過QoS對P2P下載等需要消耗大量資源的應用服務進行流量控制，對主要的應用服務設置較高的優(yōu)先級，使其數據包能盡快傳遞出去。根據校園網流量的特點設計出相應的QoS方案。圖2是一個校園網QoS設計方案。

校園網中各層設置的QoS服務：

1） 校園網接入層的QoS：在校園網的接入層主要進行數據分類、數據標記和流量監(jiān)管。

2） 校園網主干層的QoS：主干網收到的數據包在接入層已被分類和標記，所在主干層主要的工作是流量監(jiān)控、流量整形、隊列調度、擁塞控制和避免。

3） 校園網邊界出口節(jié)點的QoS：邊界出口節(jié)點的主要工作是數據分類、數據標記、流量監(jiān)控、流量整形。

4 QoS實現方法

由于QoS有太多概念和工具，在設備上應用靈活，涉及知識面廣，實現方法多樣化，所以本文只給出QoS部分功能的實現方法。

1） 分類與標記：

如，把Telnet數據包DSCP標記為AF11，其它數據包的IP優(yōu)先級設置為1。

5 結束語

通過配置QoS服務，對不同的數據流進行分類標記，限制部分應用服務的帶寬，如BT、在線視頻等，把不同的數據流加入不同的優(yōu)先級的隊列中，優(yōu)先處理優(yōu)先級高的數據流，如語音通信數據流，避免優(yōu)先級低的數據流長期占用鏈路帶寬等，從而使校園網的性能得到了明顯的提高。

參考文獻：

[1] 郭廓.QoS服務質量及流量控制設備在校園網中的應用[J].價值工程，2010（2）.

[2] 李向來.付合軍.基于銳捷網絡設備的QoS技術在校園網中的應用[J].寧波職業(yè)技術學院學報，2013（3）.

[3] 李宏.路由交換設備QoS應用技術分析[J].計算機與網絡，2012（3）.

[4] 崔軒渾.郭長金.大型校園網中QoS的研究與設計[J].重慶科技學院學報，2007（2）.

[5] 王亮.淺談使用QoS技術實現校園網的流量控制[J].福建電腦，2013（8）.endprint