拥塞避免和拥塞管理的配置与管理

拥塞避免通过指定报文丢弃策略来解除网络过载,拥塞管理通过指定报文的调度次序来确保高优先级业务优先被处理。

在对拥塞避免,以及RED、SRED和WRED技术上的支持注意以下几个方面。

(1)S2700SI和S2700EI系列不支持拥塞避免功能。

(2)S5700SI/5700LI/5700S-LI系列仅支持尾部丢弃拥塞避免方法。

(3)S2700-52P-EI/2700-52P-PWR-EI/2710SI/3700SI/3700EI/5700EI系列仅支持SRED技术。

(4)S5700HI/5710EI/6700/7700/9300/9300E/9700系列仅支持WRED技术。

一、尾部丢弃法拥塞避免的配置与管理

S5700SI/5700LI/5700S-LI系列交换机仅支持尾部丢弃的方法实现拥塞避免,当队列的长度达到最大值后,所有新入队列的报文(缓存在队列尾部)都将被丢弃。通过增加端口队列的缓存大小,可以避免报文因为不能得到缓存而丢失流量。

qos的yellow和red qos red_缓存


qos的yellow和red qos red_qos的yellow和red_02

示例:在全局下创建模板名称为test的尾丢弃模板,配置队列0的最大报文缓存为100。

<Huawei>system-view

[Huawei]qos tail-drop profile test

[Huawei-tail-drop-profile-test]qos queue 0max-buffer 100

示例:在全局下创建模板名称为test的尾丢弃模板,配置队列1的绿色报文最大长度为10,并在GE0/0/1接口下应用改模板。

<Huawei>system-view

[Huawei]qos tail-drop profile test

[Huawei-tail-drop-profile-test]qos queue 1green max-length 10

[Huawei-tail-drop-profile-test]quit

[Huawei]interface gigabitethernet 0/0/1

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]shutdown

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]qostail-drop-profile test

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown

二、SRED拥塞避免的配置与管理

在S2700-52P-EI/2700-52P-PWR-EI/2710SI/3700SI/3700EI/5700EI系列交换机仅支持SRED方法的拥塞避免功能。设备根据SRED的配置信息对不同颜色的报文按照一定的丢弃概率主动丢弃队列中的报文,从而调整从接口输出的流量速率。

在配置SRED拥塞避免功能前,需要在报文的入接口上完成以下任务之一为报文着色(当然,也可以直接采用缺省的优先级与PHB行为/颜色映射配置),作为拥塞避免操作的依据。

●配置基于ACL的简单流分类的流量监管,将报文的优先级映射为PHB行为并着色。

●配置基于复杂流分类的流量监管和重标记。

SRED拥塞避免功能的配置任务包括3个方面:

1、(可选)配置接口队列缓存

配置接口队列的缓存大小,确保该队列有足够可用的缓冲区,可以避免报文因为不能得到缓存而丢失流量。

2、(可选)配置CFI作为内部丢弃优先级

VLAN标签中的CFI(CanonicalFormat Indicator,规范格式指示器)字段又称为DEI(Drop Eligible Indicator,丢弃资格指示器)。在某些情况下用来标识报文的丢弃优先级,某些设备在报文超出CIR(承诺信息速率)时会将报文的DEI位置1,标识该报文的丢弃优先级为高,后续设备在拥塞的时候优先丢弃DEI位为1的报文。如果多个接口需要配置CFI作为内部丢弃优先级,可通过端口组进行配置。

3、配置SRED参数

在接口出队列上,SRED根据报文的优先级将其区分为红色、黄色,并分别为红色和黄色的报文设定起始丢包点和丢包率,从而实现拥塞避免。

在配置基于SRED的拥塞避免时,对0~4队列设置红色的丢包点和丢包率起作用,设置黄色的丢包点和丢包率不起作用;对5~7队列设置黄色的丢包点和丢包率起作用,设置红色的丢包点和丢包率不起作用。


qos的yellow和red qos red_优先级_03


qos的yellow和red qos red_优先级_04


实例:配置GE0/0/1接口队列0的静态缓存区大小为15。

<Huawei>system-view

[Huawei]interface gigabitethernet 0/0/1

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]qos queue 0static-cell 15

示例:配置接口GE0/0/1队列0可以缓存报文的最大报文个数为155。

<Huawei>system-view

[Huawei]interface gigabitethernet 0/0/1

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]qos queue 0max-length 155

示例:在系统视图下配置队列号为0的红色报文的起始丢包点为10,丢弃概率为5;黄色报文的起始丢包点为20,丢弃概率为4。

<Huawei>system-view

[Huawei]qos sred queue 0 red 10discard-probability 5 yellow 20 discard-probability 4

三、WRED拥塞避免的配置与管理

在S5700HI/5710EI/6700/7700/9300/9300E/9700系列交换机中支持WRED方法拥塞避免功能。对不同颜色的报文进行相应的处理。在配置拥塞避免前需在报文的入接口上将报文的优先级映射为PHB行为,作为拥塞避免操作的依据。且WRED方法拥塞避免功能只能对已知单播流量生效。

1、(可选)配置端口队列长度

通过配置接口队列的缓存大小,确保该队列有足够可用的缓冲区,可以避免报文因为不能得到缓存而丢失流量。

2、(可选)配置CFI作为内部丢弃优先级

VLAN标签中的CFI字段在某些情况下用来标识报文的丢弃优先级,某些设备在报文超出CIR(承诺信息速率)时会将报文的DEI位置1,标识该报文的丢弃优先级为高,后续设备在拥塞的时候优先丢弃DEI位为1的报文。

3、配置WRED丢弃模板

WRED技术是通过随机丢弃报文来避免TCP的全局同步现象,它通过报文的不同颜色来区分丢弃策略,考虑了高优先级报文的利益并使其被丢弃的概率相对较小。通过丢弃模板可以配置不同颜色的报文丢弃门限百分比和最大丢弃概率。

4、应用WRED丢弃模板

设备支持在全局、接口、端口队列上应用WRED丢弃模板,可根据需要配置其中一种或多种。如果在全局(全局应用等效于在所有接口上应用)和接口上同时应用了WRED模板,以接口上应用的模板为准;如果同时在接口、端口队列应用了WRED丢弃模板,系统按照先端口队列后接口的顺序依次匹配报文流,然后依次对匹配WRED丢弃模板的报文流进行拥塞避免控制。


qos的yellow和red qos red_优先级_05


qos的yellow和red qos red_qos的yellow和red_06


qos的yellow和red qos red_优先级_07


示例:配置WRED丢弃模板wred1,其中绿色报文的丢弃下限为80%,丢弃上限为100%,最大丢弃概率为10%;黄色报文的丢弃下限为60%,丢弃上限为80%,最大丢弃概率为20%;红色报文的丢弃下限为40%,丢弃上限为60%,最大丢弃概率为40%。

<Huawei>system-view

[Huawei]drop-profile wred1

[Huawei-drop-wred1]color green low-limit 80high-limit 100 discard-percentage 10

[Huawei-drop-wred1]color yellow low-limit60 high-limit 80 discard-percentage 20

[Huawei-drop-wred1]color red low-limit 40high-limit 60 discard-percentage 40

四、配置S2700EI系列交换机的拥塞管理

拥塞管理功能实际上就是一个端口队列调度功能。配置拥塞管理后,当网络中发生拥塞时,设备将按照制定的调度策略决定报文转发时的处理次序,以达到高优先级报文优先被调度的目的。S2700EI系列交换机支持的端口队列调度方式包括WRR、PQ+WRR。

S2700EI系列交换机支持4个端口队列,不同的队列可以采用不同的队列调度算法。当调度模式配置为WRR时,用户可为每个队列配置权重,S2700EI根据权重轮循调度各队列。队列调度时,先调度PQ队列,多个PQ队列按优先级高低顺序进行调度。PQ队列调度完成后,再对WRR队列进行加权轮循调度。

队列调度功能配置方法是在系统视图下使用:qosqueue queue-index wrr weight weight命令指定端口队列WRR调度的权值。

●weight:指定对应队列的权重值,取值范围为0~55,权重值越高,越优先被调度。

缺省情况下,WRR调度方式的队列权重为1,如果设置某队列权值为0(只有队列2和队列3的权重可以设置为0),说明该队列以PQ方式调度,此时这个念头调度方式为PQ+WRR。

示例:配置队列1的WRR权值为9。

[Huawei]qosqueue 1 wrr weight 9

五、配置其他S系列交换机的拥塞管理

除S2700EI系列外,其他系列均支持8个端口队列,不同的队列可以采用不同的队列调度算法。队列调度时,先调度PQ队列,多个PQ队列按优先级高低顺序进行调度。PQ队列调度完成后,再对WRR或DRR队列进行加权轮循调度。在配置拥塞管理之前,需在报文的入接口上将报文的优先级映射为PHB行为。

不同S系列具体配置步骤不同


qos的yellow和red qos red_qos的yellow和red_08


qos的yellow和red qos red_缓存_09

qos的yellow和red qos red_qos的yellow和red_10

六、拥塞避免和拥塞管理综合配置示例(一)


qos的yellow和red qos red_丢包_11


qos的yellow和red qos red_丢包_12

如上拓扑,Switch通过接口GE0/0/3与路由器互连,来自Internet的业务有话音、视频、数据,携带的802.1p优先级分别为7、5、2,这些业务可经路由器和Switch到达用户。为了减轻网络拥塞造成的影响,保证用户对高优先级、低延迟业务的服务要求,要求按照上表11-17配置拥塞避免功能参数,按11-18配置拥塞管理功能。

1、基本配置思路分析

(1)首先在Switch设备与路由器连接,Internet流量的入端口GE0/0/3上配置信任报文的802.1p优先级,然后配置基于流的流量监管,对报文进行着色。

(2)全局配置不同802.1p优先级报文的拥塞避免功能,即配置各队列的SRED阈值和丢弃概率。此时只需配置2、5、7三个队列的调度参数,因为这里有配置优先级与队列的映射,所以采用缺省映射配置,即报文的802.1p优先级与队列号是一一对应的。

(3)在Switch与下级两交换机连接的两个出接口上配置2、5、7三个队列的调度参数。

2、具体配置步骤

(1)配置GE0/0/3入接口信任报文的802.1p优先级,然后基于流的流量监管方法对报文进行着色。

<Huawei>system-view

[Huawei]sysname Switch

[Switch]interface gigabitethernet 0/0/3

[Switch-GigabitEthernet0/0/3]trust 8021p

[Switch-GigabitEthernet0/0/3]quit

(2)配置拥塞避免功能,按照表11-17配置2、5、7队列的SRED阈值和丢弃概率。

[Switch]qos sred queue 2 red 500discard-probability 1 yellow 1000 discard-probability 4

[Switch]qos sred queue 5 red 500discard-probability 1 yellow 1000 discard-probability 4

[Switch]qos sred queue 7 red 500discard-probability 1 yellow 1000 discard-probability 4

         (3)配置拥塞管理功能,即按照11-18在Switch的GE0/0/1、GE0/0/2出接口上配置各服务等级队列的调度模式。

[Switch]interface gigabitehternet0/0/1

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]qos wrr

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]qos queue 7wrr weight 0

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]qos queue 5wrr weight 20

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]qos queue 2wrr weight 10

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]quit

[Switch]interface gigabitehternet0/0/2

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]qos wrr

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]qos queue 7wrr weight 0

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]qos queue 5wrr weight 20

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]qos queue 2wrr weight 10

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]quit

七、拥塞避免和拥塞管理综合配置示例(二)


qos的yellow和red qos red_优先级_13


如上拓扑,Switch通过接口GE0/0/3与Router互连,来自Internet的业务有话音、视频、数据,携带的802.1p优先级分别为6、5、2,这些业务可经由Router和Switch到达用户。由于Switch入接口GE0/0/3的速率大于出接口GE0/0/1、GE0/0/2的速率,在这两个出接口处可能发生拥塞。为了减轻网络拥塞造成的影响,保证用户对于高优先级、低延迟业务的服务要求,现同时配置拥塞避免和拥塞管理功能,参数如下:


qos的yellow和red qos red_优先级_14


1、基本配置思路分析

(1)因为在S5700HI/5710EI/6700/7700/9300/9300E/9700系列交换机中支持PHB行为着色,所以需要在Switch上创建并配置DiffServ域,将802.1p优先级映射为PHB行为并着色,并在Switch入接口上绑定DiffServ域。

(2)在Switch上配置WRED模板,并在出接口上应用WRED模板。

(3)在Switch出接口上配置各服务等级队列的调度参数。

2、具体配置步骤

(1)配置基于简单流分类的优先级映射,即创建DiffServ域ds1,将802.1p优先级6、5、2分别映射为PHB行为EF、AF3、AF1,并分别将颜色标记为绿色、黄色、红色。

<Huawei>system-view

[Huawei]sysname Switch

[Switch]diffserv domain ds1

[Switch-dsdomain-ds1]8021p-inbound 6 phb efgreen

[Switch-dsdomain-ds1]8021p-inbound 5 phbaf3 yellow

[Switch-dsdomain-ds1]8021p-inbound 2 phbaf1 red

[Switch-dsdomain-ds1]quit

(2)在Switch入接口GE0/0/3上绑定DiffServ域

[Switch]interface gigabitethernet 0/0/3

[Switch-GigabitEthernet0/0/3]trust upstreamds1

[Switch-GigabitEthernet0/0/3]trust 8021pinner

[Switch-GigabitEthernet0/0/3]quit

(3)配置拥塞避免,即在Switch上创建WRED模板wred1,并配置wred1的三色报文参数。

[Switch]drop-profile wred1

[Switch-drop-wred1]color green low-limit 80high-limit 100 discard-percentage 10

[Switch-drop-wred1]color yellow low-limit60 high-limit 80 discard-percengtage 20

[Switch-drop-wred1]colormred low-limit 40high-limit 60 discard-percentage 40

[Switch-drop-wred1] quit

(4)在Switch的GE0/0/1、GE0/0/2出接口上应用WRED模板wred1。

[Switch]interface gigabitethernet 0/0/1

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]qos wred wred1

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]qos queue 5wred wred1

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]qos queue 3wred wred1

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]qos queue 1wred wred1

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]quit

[Switch]interface gigabitethernet 0/0/2

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]qos wred wred1

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]qos queue 5wred wred1

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]qos queue 3wred wred1

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]qos queue 1wred wred1

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]quit

         (5)配置拥塞管理,在Switch的GE0/0/1、GE0/0/2接口上配置各服务等级队列的调度参数。

[Switch]interface gigabitethernet 0/0/1

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]qos drr

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]qos queue 5drr weight 0

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]qos queue 3drr weight 100

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]qos queue 1drr weight 50

[Switch-GigabitEthernet0/0/1]quit

[Switch]interface gigabitethernet 0/0/2

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]qos drr

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]qos queue 5drr weight 0

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]qos queue 3drr weight 100

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]qos queue 1drr weight 50

[Switch-GigabitEthernet0/0/2]quit