什麼是QoS

QoS的英文全稱為"Quality of Service"，中文名為"服務品質"。QoS是網路於使用者之間以及網路上互相通訊的使用者之間關於資訊傳輸與共用的質的約定，例如，傳輸延遲允許時間、最小傳輸畫面失真度以及聲像同步等, 是用來解決網路延遲和阻塞等問題的一種技術。現在的路由器一般均支援QoS。 

    在正常情況下，如果網路只用於特定的無時間限制的應用系統，並不需要QoS, 比如Web應用，或E-mail設定等。但是對關鍵應用和多媒體應用就十分必要。當網路過載或擁塞時, QoS能確保重要業務量不受延遲或丟棄，同時保證網路的高效運行。
   QoS具有如下功能：　　
    1．分類
    分類是指具有QoS的網路能夠識別哪種應用產生哪種資料包。沒有分類，網路就不能確定對特殊資料包要進行的處理。所有應用都會在資料包上留下可以用來識別源應用的標識。分類就是檢查這些標識，識別資料包是由哪個應用產生的。以下是4種常見的分類方法。
    (1)協議有些協議非常“健談”，只要它們存在就會導致業務延遲，因此根據協議對資料包進行識別和優先順序處理可以降低延遲。應用可以通過它們的EtherType進行識別。譬如，AppleTalk協議採用0x809B，IPX使用0x8137。根據協議進行優先順序處理是控制或阻止少數較老裝置所使用的“健談”協議的一種強有力方法。
    (2)TCP和UDP連接埠號碼碼 許多應用都採用一些TCP或UDP連接埠進行通訊，如 HTTP採用TCP連接埠80。通過檢查IP資料包的連接埠號碼碼，智能網路可以確定資料包是由哪類應用產生的，這種方法也稱為第四層交換，因為TCP和UDP都位於OSI模型的第四層。
    (3)源IP地址許多應用都是通過其源IP地址進行識別的。由於伺服器有時是專門針對單一應用而配置的，如電子郵件伺服器，所以分析資料包的源IP地址可以識別該資料包是由什麼應用產生的。當識別交換器與應用伺服器不直接相連，而且許多不同伺服器的資料流都到達該交換器時，這種方法就非常有用。
    (4)物理連接埠號碼碼與源IP地址類似，物理連接埠號碼碼可以指示哪個伺服器正在發送資料。這種方法取決於交換器物理連接埠和應用伺服器的映射關係。雖然這是最簡單的分類形式，但是它依賴於直接與該交換器已連線的服務器。
   2．標註
    在識別資料包之後，要對它進行標註，這樣其他網路裝置才能方便地識別這種資料。由於分類可能非常複雜，因此最好只進行一次。識別應用之後就必須對其資料包進行標記處理，以便確保網路上的交換器或路由器可以對該應用進行優先順序處理。通過採納標註資料的兩種行業標準，即IEEE 802.1p或差異化服務編碼點(DSCP)，就可以確保多廠商網路裝置能夠對該業務進行優先順序處理。
    在選擇交換器或路由器等產品時，一定要確保它可以識別兩種標記方案。雖然DSCP可以替換在區域網路環境下主導的標註方案IEEE 802.1p，但是與IEEE 802.1p相比，實施DSCP有一定的局限性。在一定時期內，與IEEE 802.1p 裝置的相容性將十分重要。作為一種過渡機制，應選擇可以從一種方案向另一種方案轉換的交換器。
    3．優先順序設定
    一旦網路可以區分電話通話和網上瀏覽，優先順序處理就可以確保進行Internet上大型下載的同時不中斷電話通話。為了確保準確的優先順序處理，所有業務量都必須在網路骨幹內進行識別。在工作站終端進行的資料優先順序處理可能會因人為的差錯或惡意的破壞而出現問題。駭客可以有意地將普通資料標註為高優先順序，竊取重要商業應用的頻寬，導致商業應用的失效。這種情況稱為拒絕服務的攻擊。通過分析進入網路的所有業務量，可以檢查安全攻擊，並且在它們導致任何危害之前及時阻止。
    在區域網路交換器中，多種業務隊列允許資料包優先順序存在。較高優先順序的業務可以在不受較低優先順序業務的影響下通過交換器，減少對諸如話音或視頻等對時間敏感業務的延遲事故。
    為了提供優先順序，交換器的每個連接埠必須有至少2個隊列。雖然每個連接埠有更多隊列可以提供更為精細的優先順序選擇，但是在區域網路環境中，每個連接埠需要4個以上隊列的可能性不大。當每個資料包到達交換器時，都要根據其優先順序別分配到適當的隊列，然後該交換器再從每個隊列轉寄資料包。該交換器通過其排隊機制確定下一步要服務的隊列。有以下2種排隊方式。
    (1)嚴格優先隊列(SPQ) 這是一種最簡單的排隊方式，它首先為最高優先順序的隊列進行服務，直到該隊列為空白，然後為下一個次高優先順序佇列服務，依此類推。這種方法的優勢是高優先順序業務總是在低優先順序業務之前處理。但是，低優先順序業務有可能被高優先順序業務完全阻塞。
    (2)加權迴圈(WRR) 這種方法為所有業務佇列服務，並且將優先權分配給較高優先順序隊列。在大多數情況下，相對低優先順序，WRR將首先處理高優先順序，但是當高優先順序業務很多時，較低優先順序的業務並沒有被完全阻塞。

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