针对语音流量:
延时 < 150 ms*
抖动 < 30 ms*
丢包率 < 1%*
负荷带宽:17-106 kbps guaranteed priority bandwidth per call
控制带宽:150 bps (+ Layer 2 overhead) guaranteed bandwidth for voicecontrol traffic per call

针对视频流量:
延时<150 ms*
抖动<30 ms*
丢包率<1%*
Minimum priority bandwidth guarantee required is:
– Video stream + 20%
– For example, a 384 kbps
stream would require 460 kbps of priority bandwidth

* one-way requirement

针对语音或视频应用的QoS


从上述针对语音或视频流量的要求来看,要实现其要求的标准,不外乎从以下四个方面着手:
  1、线路带宽
  2、延时
  3、抖动
  4、丢包率
那么,我们可以一一来分析:(为解释方便,以下统称语音或视频流量为“多媒体”流量)
一、针对线路带宽
    线路带宽对于多媒体应用是最基本的要求。因为多媒体协议的标准和要求,每一个多媒体流对带宽的要求是必须要满足的,例如,针对G.729a 编码标准,必须保证24kbs的带宽,在设计时,如果精确推算出多媒体流的数量,就可以计算所需要的线路带宽。
    需要指出的是,在广域网线路上,可能会存在多个Hop,因此我们在设计线路带宽时,要充分考虑这一点,在多个Hop存在的情况下,线路最大带宽=min( 10M, 256k, 2M,1.5M)=256k,每个多媒体流可用带宽=线路最大带宽/多媒体流数。
    那么,增加线路带宽或可用带宽的方式有如下几种:
       租用更多的物理线路带宽以增加带宽的绝对值,实现简单,但为增加租用费
       压缩IP包头或Payload,减小每个流的带宽消耗,增加总的可用带宽。不增加费用,但会增加传送延时
       
二、延时
    延时是线路传输延时、线性延时、处理延时、排对延时等因素的总和。
    线路传输延时是指光信号在线路上传输时延。一般情况下,线路传输时延是忽略不记的,但在多媒体应用情况下,特别是垮多点的Cluster,对线路的延时会要求特别苛刻,因此两点之间的距离将要充分考虑。
    线性延时,是指把数据桢转换成可在线路上可传输信号所耗费的时间,它主要和接口的带宽相关。
    处理延时,是指网络设备接收到数据包,经过寻址、转发等过程,把数据包送到出口队列所耗费的时间,它主要与网络设备的处理能力相关,例如CPU,MEM,Hardware & Software Arch等。
    排对延时,是指数据包在出口对列里等待的时间。它主要受队列充盈度、接口带宽、队列机制等相关。
    从上述延时产生的机理与影响因素来看,需要我们充分注意是队列延时。在既定环境下,(距离、线路带宽、物理设备等),我们需要仔细设计队列机制,减少队列时延。
    概括讲,减少延时,可从增加可用带宽、设置优先级及压缩。
    压缩技术针对降低延时不是好的选择,需要注意,并且可结合其他方法使用,达到一个最佳结合点。
三、抖动
    抖动,是指延时本身的变化。它和线路的延时、网络稳定性有极大关系。减少抖动,可采用jitter buffer 等手段,当然也需要我们实际高可用性、高稳定性网络。
四、丢包
    丢包的产生,是因为线路的不问题、或者网络设备处理能力不够而产生的“尾丢弃”。
    那么避免或降低丢包率的方法也可从多个方面着手:
      增加线路能力以减少拥塞的发生
      采用PQ、CQ、LLQ、CBWFQ等手段保证多媒体流的优先传送等。
      WRED
     另外,也可以采用Trafic shapping 、Trafic policing等手段避免拥塞的发生

以上,仅从QoS设计的方法论上给予简述。总结来看,我们要保证多媒体流量,可从线路带宽、延时、抖动、丢包率四个角度着手。根据每个因素产生的原因和影响因素,找到解决问题的办法。
IPT 系统QoS设计与实现---LAN


如前所述, 针对IPT,或者讲UC环境,QoS非常重要。通过QoS机制,满足语音和视频针对带宽、延时和抖动的指标要求。在整个IPT系统中,QoS的设计和实施要通盘考虑,包括LAN、WAN、系统等。我们就从LAN着手吧。
针对任何QoS策略的设计和实施,我们必须遵循如下步骤:
  1、流量分类和标记。
  2、队列管理
  3、带宽保证
一、QoS for Access-layer
      (以Cat3550为例)

mls qos
 !
 mls qos map cos-dscp 0 8 16 26 34 46 48 56
 !
 class-map match-all voice-bearer

 match access-group 101
 class-map match-all voice-control
 match access-group 102
 class-map match-all mission-critical
 match access-group 103
 !
 policy-map mark
 class voice-bearer
 set ip dscp ef
 class voice-control
 set ip dscp 26
 class mission-critical
 set ip dscp af31
 !
 access-list 101 permit udp any any range 16384 32767
 access-list 102 permit tcp any any range 2000 2002
 access-list 102 permit tcp any any eq 1720
 access-list 102 permit tcp any any range 11000 11999
 access-list 102 permit udp any any eq 2427
 access-list 103 permit <Mission-Critical Traffic>
 !
 interface GigabitEthernet0/12
 description Uplink to Distribution
 no ip address
 mls qos trust dscp
 priority-queue out
 wrr-queue cos-map 4 5
 !
 interface FastEthernet0/1
 description to IP Phone
 cdp enable
 no ip address
 service-policy input mark
 mls qos trust cos
 mls qos trust device cisco-phone
 switchport priority extend cos 0
 switchport voice vlan 111
 switchport access vlan 11
 priority-queue out
 wrr-queue cos-map 4 5



当然,你也可以用auto qos voip实现配置。
(续上节)QoS on Distribution layer for IPT


针对分布层,设计和实施QoS需要注意如下两方面:
1、分布层交换机必须能够支持Layer2 CoS--Layer3 ToS 或者DSCP的映射
2、采用LLQ保证实时流量:
   采用PQ确保语音、视频流量的传送;
   关键流量流量,例如ERP、CRM等,采用基于权重的优先级进行传送
   其他流量采用Best effort方式进行
配置步骤如下:
  step1. 配置来自access layer流量的CoS信任关系
   例如:(以Cat65k为例)
     Cat6500>(enable) set port qos 1/2,3/2 trust trust-cos
  step2. 配置CoS-to-DSCP的映射关系
     通常情况下,CoS-to-DSCP的对应关系如下:
     CoS         DSCP
        0                0
        1                8
        2                16
        3                24
        4                32
        5                46
        6                48
        7                56
    针对语音流量CoS=5, DSCP=46 (EF)
配置命令:
    Cat6500>(enable) set qos cos-dscp-map 0 8 16 24 32 46 48 56
  step3. 配置分布层VoIP控制流量的传送队列,包括语音载荷与控制流量
  step4. 采用layer3 ACL分类所有来自未信任源的流量,以实现QoS
在后续的贴子中我将附件一些配置案例
WAN QoS design and configure