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QoS的英文全稱為"Quality of Service"，中文名為"服務質量"。QoS是網(wǎng)絡的一種安全機制,是用來解決網(wǎng)絡延遲和阻塞等問題的一種技術。

在正常情況下，如果網(wǎng)絡只用于特定的無時間限制的應用系統(tǒng)，并不需要QoS，比如Web應用，或E-mail設置等。但是對關鍵應用和多媒體應用就十分必要。當網(wǎng)絡過載或擁塞時，QoS能確保重要業(yè)務量不受延遲或丟棄，同時保證網(wǎng)絡的高效運行。

QoS具有如下功能：

1．分類

分類是指具有QoS的網(wǎng)絡能夠識別哪種應用產(chǎn)生哪種數(shù)據(jù)包。沒有分類，網(wǎng)絡就不能確定對特殊數(shù)據(jù)包要進行的處理。所有應用都會在數(shù)據(jù)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，識別數(shù)據(jù)包是由哪個應用產(chǎn)生的。以下是4種常見的分類方法。

(1)協(xié)議

有些協(xié)議非?！敖≌劇保灰鼈兇嬖诰蜁е聵I(yè)務延遲，因此根據(jù)協(xié)議對數(shù)據(jù)包進行識別和優(yōu)先級處理可以降低延遲。應用可以通過它們的EtherType進行識別。譬如，AppleTalk協(xié)議采用0x809B，IPX使用0x8137。根據(jù)協(xié)議進行優(yōu)先級處理是控制或阻止少數(shù)較老設備所使用的“健談”協(xié)議的一種強有力方法。

(2)TCP和UDP端口號碼

很多應用都采用一些TCP或UDP端口進行通信，如HTTP采用TCP端口80。通過檢查IP數(shù)據(jù)包的端口號碼，智能網(wǎng)絡可以確定數(shù)據(jù)包是由哪類應用產(chǎn)生的，這種方法也稱為第四層交換，因為TCP和UDP都位于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。由于服務器有時是專門針對單一應用而配置的，如電子郵件服務器，所以分析數(shù)據(jù)包的源IP地址可以識別該數(shù)據(jù)包是由什么應用產(chǎn)生的。當識別交換機與應用服務器不直接相連，而且許多不同服務器的數(shù)據(jù)流都到達該交換機時，這種方法就非常有用。

(4)物理端口號碼

與源IP地址類似，物理端口號碼可以指示哪個服務器正在發(fā)送數(shù)據(jù)。這種方法取決于交換機物理端口和應用服務器的映射關系。雖然這是最簡單的分類形式，但是它依賴于直接與該交換機連接的服務器。

2．標注

在識別數(shù)據(jù)包之后，要對它進行標注，這樣其他網(wǎng)絡設備才能方便地識別這種數(shù)據(jù)。由于分類可能非常復雜，因此最好只進行一次。識別應用之后就必須對其數(shù)據(jù)包進行標記處理，以便確保網(wǎng)絡上的交換機或路由器可以對該應用進行優(yōu)先級處理。通過采納標注數(shù)據(jù)的兩種行業(yè)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(wǎng)絡設備能夠對該業(yè)務進行優(yōu)先級處理。

在選擇交換機或路由器等產(chǎn)品時，一定要確保它可以識別兩種標記方案。雖然DSCP可以替換在局域網(wǎng)環(huán)境下主導的標注方案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 設備的兼容性將十分重要。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機。

3．優(yōu)先級設置

一旦網(wǎng)絡可以區(qū)分電話通話和網(wǎng)上瀏覽，優(yōu)先級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(yōu)先級處理，所有業(yè)務量都必須在網(wǎng)絡骨干內進行識別。在工作站終端進行的數(shù)據(jù)優(yōu)先級處理可能會因人為的差錯或惡意的破壞而出現(xiàn)問題。黑客可以有意地將普通數(shù)據(jù)標注為高優(yōu)先級，竊取重要商業(yè)應用的帶寬，導致商業(yè)應用的失效。這種情況稱為拒絕服務攻擊。通過分析進入網(wǎng)絡的所有業(yè)務量，可以檢查安全攻擊，并且在它們導致任何危害之前及時阻止。

在局域網(wǎng)交換機中，多種業(yè)務隊列允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先級存在。較高優(yōu)先級的業(yè)務可以在不受較低優(yōu)先級業(yè)務的影響下通過交換機，減少對諸如話音或視頻等對時間敏感業(yè)務的延遲事故。

為了提供優(yōu)先級，交換機的每個端口必須有至少2個隊列。雖然每個端口有更多隊列可以提供更為精細的優(yōu)先級選擇，但是在局域網(wǎng)環(huán)境中，每個端口需要4個以上隊列的可能性不大。當每個數(shù)據(jù)包到達交換機時，都要根據(jù)其優(yōu)先級別分配到適當?shù)年犃?，然后該交換機再從每個隊列轉發(fā)數(shù)據(jù)包。該交換機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(yōu)先隊列(SPQ)

這是一種最簡單的排隊方式，它首先為最高優(yōu)先級的隊列進行服務，直到該隊列為空，然后為下一個次高優(yōu)先級隊列服務，依此類推。這種方法的優(yōu)勢是高優(yōu)先級業(yè)務總是在低優(yōu)先級業(yè)務之前處理。但是，低優(yōu)先級業(yè)務有可能被高優(yōu)先級業(yè)務完全阻塞。

(2)加權循環(huán)(WRR)

這種方法為所有業(yè)務隊列服務，并且將優(yōu)先權分配給較高優(yōu)先級隊列。在大多數(shù)情況下，相對低優(yōu)先級，WRR將首先處理高優(yōu)先級，但是當高優(yōu)先級業(yè)務很多時，較低優(yōu)先級的業(yè)務并沒有被完全阻塞。