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第一部分 IP QoS3

第1章 IP QoS简介3

1．1 QoS等级4

1．2 IP QoS的历史5

1．3 性能度量6

1．3．1 带宽6

1．3．2 分组延迟和抖动7

1．3．3 分组丢失率8

1．4 QoS功能8

1．4．1 分组分类器和标记器8

1．4．2 通信速率管理8

1．4．3 资源分配9

1．4．4 拥塞避免和分组丢弃策略9

1．4．5 QoS信令协议9

1．4．6 交换9

1．4．7 路由10

1．5 第2层QoS技术10

1．6 多协议标记交换（Multiprotocol Label Switching）10

1．7 端到端QoS11

1．8 本书的目标11

1．9 本书针对的读者12

1．10 范围和不足12

1．11 本书的组织结构12

1．11．1 第一部分12

1．11．2 第二部分13

1．11．3 第三部分13

1．11．4 第四部分13

1．12 参考文献13

第2章 区分服务体系结构15

2．1 Intserv体系结构15

2．2 Diffserv体系结构16

2．2．1 网络边界流量调节器18

2．2．2 PHB19

2．2．3 资源分配策略21

2．3 总结22

2．4 参考文献23

第3章 网络边界流量调节器：分组分类器、标记器和通信速率管理25

3．1 分组分类26

3．2 分组标记26

3．2．1 IP优先级26

3．2．2 DSCP27

3．2．3 QoS组27

3．2．4 案例研究3-1：使用IP优先级对分组进行分类和标记28

3．2．5 案例研究3-2：使用QoS组对分组进行分类和标记30

3．2．6 案例研究3-3：强行设置IP优先级32

3．3 对通信速率管理的需求33

3．3．1 令牌桶（Token Bucket）方案33

3．4 流量控制34

3．4．1 案例研究3-4：限制某种服务等级应用的通信速率38

3．4．2 案例研究3-5：基于IP优先级值限制通信39

3．4．3 案例研究3-6：子速率（subrate）IP服务40

3．4．4 案例研究3-7：Web托管服务40

3．4．5 案例研究3-8：抵御拒绝服务（Denial-of-Service）攻击41

3．4．6 案例研究3-9：限制公共交换点的流量41

3．5 流量整形43

3．5．1 流量测量工具43

3．5．2 案例研究3-10：将流量整形为接入速率44

3．5．3 案例研究3-11：将主机的输入/输出流量整形为特定的平均速率47

3．5．4 案例研究3-12：收到BECN后对帧中断流量进行整形49

3．6 总结51

3．7 常见问题51

3．8 参考文献52

第4章 单中继段行为：资源分配Ⅰ53

4．1 支持QoS的调度技术54

4．1．1 FIFO排队54

4．1．2 最大-最小公平-份额分配方案55

4．1．3 广义处理器共享56

4．2 基于序列号计算的WFQ57

4．3 基于流的WFQ59

4．3．1 WFQ与RSVP的交互62

4．3．2 WFQ实现62

4．3．3 案例研究4-1：基于流的WFQ63

4．3．4 案例研究4-2：通过指定权重分配带宽64

4．3．5 案例研究4-3：语音和FTP流分组之间的WFQ调度64

4．4 基于流的分布式WFQ（DWFQ）65

4．4．1 案例研究4-4：基于流的DWFQ66

4．5 基于类的WFQ66

4．5．1 案例研究4-5：为关键通信分配更高带宽67

4．5．2 案例研究4-6：根据输入接口分配更高的带宽68

4．5．3 案例研究4-7：按ToS类分配带宽68

4．5．4 不使用模块化CLI的CBWFQ70

4．5．5 案例研究4-8：不用模块化QoS CLI基于QoS组分类分配带宽71

4．6 优先级排队72

4．6．1 案例研究4-9：基于IP优先级指定IP通信的优先次序72

4．6．2 案例研究4-10：基于长度指定分组的优先次序74

4．6．3 案例研究4-11：根据源地址指定分组的优先次序74

4．7 定制排队75

4．7．1 定制排队如何使用字节计数75

4．7．2 案例研究4-12：为不同协议指定最小接口带宽75

4．8 语音通信的调度机制78

4．8．1 具有优先级队列的CBWFQ78

4．8．2 案例研究4-13：严格的语音优先级队列79

4．8．3 具有优先级队列的定制排队79

4．9 总结80

4．10 常见问题80

4．11 参考文献81

第5章 单中继段行为：资源分配Ⅱ83

5．1 改进的加权循环（MWRR）83

5．1．1 MWRR操作图解84

5．1．2 MWRR实现89

5．1．3 案例研究5-1：基于类的MWRR调度89

5．2 改进的差额循环（MDRR）91

5．2．1 一个MDRR例子91

5．2．2 MDRR实现95

5．2．3 案例研究5-2：具有拥塞避免策略的语音通信的带宽分配和最小抖动配置96

5．3 总结99

5．4 常见问题99

5．5 参考文献99

第6章 单中继段行为：拥塞避免和分组丢弃策略101

6．1 TCP缓慢启动和拥塞避免101

6．2 尾丢弃方案中的TCP通信行为102

6．3 RED——用于避免拥塞的预先队列管理103

6．3．1 平均队列长度计算104

6．3．2 分组丢弃几率105

6．4 WRED105

6．4．1 WRED实现106

6．4．2 案例研究6-1：使用WRED来避免拥塞以提高链路利用率106

6．4．3 案例研究6-2：使用模块化QoS CLI启用基于通信类的WRED108

6．5 流WRED109

6．5．1 案例研究6-3：非自适应流的拥塞避免110

6．6 ECN（显式拥塞通知）110

6．7 SPD111

6．7．1 案例研究6-4：使用SPD防止坏损IP分组smurf攻击112

6．8 总结114

6．9 常见问题114

6．10 参考文献115

第7章 集成服务：RSVP117

7．1 RSVP117

7．1．1 RSVP操作118

7．1．2 RSVP组件120

7．1．3 RSVP消息120

7．2 预留类型121

7．2．1 独占式预留121

7．2．2 共享预留121

7．3 服务类型122

7．3．1 控制负载122

7．3．2 保证比特率122

7．4 RSVP介质支持124

7．5 RSVP的扩展性124

7．5．1 案例研究7-1：使用RSVP为应用程序预留端到端带宽125

7．5．2 案例研究7-2：VoIP的RSVP130

7．6 总结131

7．7 常见问题131

7．8 参考文献132

第二部分 第2层QoS和MPLS QoS——与IP QoS的互联135

第8章 第2层QoS：与IP QoS的互联135

8．1 ATM135

8．1．1 ATM信元格式136

8．1．2 ATM QoS138

8．1．3 ATM服务类型138

8．1．4 信元丢弃策略139

8．1．5 VP整形139

8．1．6 案例研究8-1：提供ABR服务的PVC140

8．1．7 案例研究8-2：VP流量整形140

8．2 ATM与IP QoS的互联143

8．2．1 案例研究8-3：在ATM边界有区别地丢弃IP分组145

8．2．2 案例研究8-4：区分服务148

8．2．3 案例研究8-5：根据IP优先级设置ATM CLP位150

8．3 帧中继150

8．3．1 帧中继拥塞控制151

8．3．2 帧中继流量整形（FRTS）152

8．3．3 帧中继分段154

8．4 帧中继与IP QoS的互联155

8．4．1 案例研究8-6：自动感知QoS的帧中继流量整形156

8．4．2 案例研究8-7：自适应流量整形和BECN/FECN集成157

8．4．3 案例研究8-8：基于通信类型使用到目的地的多个PVC159

8．4．4 案例研究8-9：单VC WFQ161

8．4．5 案例研究8-10：帧中继DE位和IP优先级位之间的映射162

8．4．6 案例研究8-11：帧中继分段162

8．5 IEEE802．3LAN家族163

8．5．1 加速通信能力（Expedited Traffic Capability）163

8．6 总结167

8．7 常见问题168

8．8 参考文献169

第9章 基于MPLS的网络中的QoS171

9．1 MPLS171

9．1．1 转发组件172

9．1．2 控制组件172

9．1．3 标签封装175