Cisco QoS配置说明（CBWFQ/LLQ/PQ/CQ/WFQ）

Cisco QoS配置说明（CBWFQ/LLQ/PQ/CQ/WFQ）

 

CBWFQ 基于类别的加权公平排队,通常使用ACL定义数据流类别，并将注入宽带和队列限制等参数应用于这些类别. 

CBWFQ特点: 

1)能够给不同的类保障一定的带宽 

2)对传统的WFQ作了扩展支持用户自己定义流量的分类: 

3)队列的个数和类别是一一对应,给每个class 保留带宽 

CBWFQ与WFQ的区别： 

WFQ: 用户无法控制分类，由HASH算法自己决定 

CBWFQ:让用户对流量自己来分类 

WFQ 对正常流量 处理没问题，但是对语音流量显得”太公平”(语音要求低延迟) 

CBWFQ:考虑到公平特性，并没有考虑到语音的应用 

CBWFQ Configuration: 

CBWFQ(config)# 

CBWFQ(config)#class-map match-any CBWFQ1 

CBWFQ(config-cmap)#match dscp 6 

CBWFQ(config-cmap)#match protocol http //两个条件，满足其中一个就可以匹配CBWFQ1// 

CBWFQ(config-cmap)#exit 

CBWFQ(config)# 

CBWFQ(config)#class-map match-all CBWFQ2 

CBWFQ(config-cmap)#match precedence 3 

CBWFQ(config-cmap)#match protocol telnet //两个条件必须全部满足才能匹配CBWFQ2// 

CBWFQ(config-cmap)#exit 

CBWFQ(config)# 

CBWFQ(config)#policy-map CBWFQ 

CBWFQ(config-pmap)#class CBWFQ1 //调用class-map CBWFQ1// 

CBWFQ(config-pmap-c)#bandwidth 60 

CBWFQ(config-pmap)# 

CBWFQ(config-pmap)#class CBWFQ2 

CBWFQ(config-pmap-c)#bandwidth 30 

CBWFQ(config)# 

CBWFQ(config)#int s0/0 

CBWFQ(config-if)#service-policy output CBWFQ   //CBWFQ只能在出方向上调用// 

CBWFQ# 

查看： 

CBWFQ# 

CBWFQ#show class-map 

Class Map match-any class-default (id 0) 

Match any 

Class Map match-any CBWFQ1 (id 1) 

Match dscp 6 

Match protocol http 

Class Map match-all CBWFQ2 (id 2) 

Match precedence 3 

CBWFQ# 

CBWFQ# 

CBWFQ#show policy-map 

Policy Map CBWFQ 

Class CBWFQ1 

Bandwidth 60 (kbps) Max Threshold 64 (packets) 

Class CBWFQ2 

Bandwidth 30 (kbps) Max Threshold 64 (packets) 

CBWFQ# 

CBWFQ# 

CBWFQ(config)# 

CBWFQ(config)#policy-map CBWFQ 

CBWFQ(config-pmap)#class CBWFQ1 

CBWFQ(config-pmap-c)#queue-limit 30 // 定义每个队能存放的报文数量，超过后丢包方式：Tail drop// 

CBWFQ# 

CBWFQ# 

CBWFQ#show policy-map 

Policy Map CBWFQ 

Class CBWFQ1 

Bandwidth 60 (kbps) Max Threshold 30 (packets) 

Class CBWFQ2 

Bandwidth 30 (kbps) Max Threshold 64 (packets) 

CBWFQ# 

配置实例： 

一家公司需求；HTTP流量保障256Kbps带宽，FTP流量保证512Kbps带宽，禁止BT流量. 

CBWFQ(config)# 

CBWFQ(config)#class-map class_HTTP   //定义一个匹配HTTP的类// 

CBWFQ(config-cmap)#match protocol http 

CBWFQ(config)# 

CBWFQ(config)#class-map class_FTP 

CBWFQ(config-cmap)#match protocol ftp 

CBWFQ(config)# 

CBWFQ(config)#class-map class_BT 

CBWFQ(config-cmap)#match protocol bittorrent 

CBWFQ(config)# 

CBWFQ(config)#policy-map CBWFQ   //定义策略，调用类class// 

CBWFQ(config-pmap)#class class_HTTP 

CBWFQ(config-pmap-c)#bandwidth 256 

CBWFQ(config-pmap)# 

CBWFQ(config-pmap)#class class_FTP 

CBWFQ(config-pmap-c)#bandwidth 512 

CBWFQ(config-pmap)# 

CBWFQ(config-pmap)#class class_BT 

CBWFQ(config-pmap-c)#drop 

CBWFQ(config-pmap)# 

CBWFQ(config-pmap)#class class-default 

CBWFQ(config-pmap-c)#fair-queue  //网络中剩下的流量除了HTTP,FTP之使用WFQ放到fair-queue中了// 

CBWFQ(config)# 

CBWFQ# 

CBWFQ(config)#int s0/0 

CBWFQ(config-if)#service-policy output CBWFQ 

CBWFQ(config)#

QOS-WFQ 

Weighted Fair Queue，加权公平队列。WFQ将分组按照不同的业务流、不同的IP优先级，自动按照HASH算法，划分成不同的队列，在保证高优先级业务的同时，按照配置权重，将带宽公平地分给低优先级别的业务。Quidway路由器在每个接口上最大支持4096个队列，在此范围之内，网络治理员可以配置队列的数目和相应权值。WFQ的优点是对所有应用都能比较公平地提供服务质量，对于要求较高的业务可以通过设置权重保障优先级，能智能划分队列和调度，配置相对简单，对网络治理员要求相对较低；缺点是由于相对公平，对于QOS要求极高的应用，不能象PQ那样绝对保证，策略计算复杂，比较消耗路由器处理能力。它适用于应用较复杂，并且应用相对公平的网络，如Internet网。WFQ的思想: 

i,为每个流创建一个专用的队列，避免队列的饥饿，延迟，抖动 等 

ii,在所有流间公平，正确地分配带宽 

iii,WFQ使用 [IP优先级] 作为分配带宽的权重 在CISCO路由器上，接口小于E1的链路会默认启用WFQ. 

注：在WFQ中，weight的计算方式为4096/(IP优先级+1)或者32384r/(IP优先级+1) 

因此在show queue中看到的weight值越大，表示权重越低。 

WFQ优点 

1.配置简单(不用手工分类) 

2.保证所有的流都有一定的带宽 

3.丢弃野蛮流量 

4.大多数平台上都支持 

5.支持所有IOS版本(11.0以上) 

WFQ缺点 

1.每个子队列都继承了FIFO的缺点 

2.多个不同的流可能会被分入同一个队列(流的数量超过了配置的队列数) 

3.不支持手工分类 

4.不能提供固定带宽保证 

5.因为使用了复杂的分类和调度机制，对系统资源有一定的限制 

配置命令: 

route(config-if):fair-queue cdt dynamic-queues reservable-queues 

动态队列个数 保留队列个数 

reservable-queues： 

保留队列个数：针对RSVP流,可以保留一定的队列，缺省是0，范围0~1000 

dynamic-queues： 

动态队列个数: 缺省是256,流确实很多，可以调大，最大4096 

cdt: 

每个队自己的长度 

一个数据排到第一个队中，cdt=64，如果该队的报文己达到64,新的报文丢包! 

每个队中排的报文数量是有限的 

所有队列加起来，上限: 

router(config-if)#hold-queue max-limit out 缺省1000 

一个报文是否在WFQ中排到队列中的二个因素: 

1)–本队列是否己满 

2)–所有队列是否超出队列上限   —-超出报文丢弃 

WFQ Configuration: 

WFQ(config)# 

WFQ(config)#int s0/1 

WFQ(config-if)#fair-queue //表面接口启用WFQ，CISCO路由器小于E1会默认启用// 

WFQ(config-if)#fair-queue 128 1024 100 //设置CDT为128，动态队列数量为1024个，保留队列个数100// 

WFQ(config-if)#hold-queue 1200 out //所有队列加起来CDT上限是1200// 

WFQ(config-if)# 

查看： 

WFQ# 

WFQ#show int s0/1 

Serial0/1 is up, line protocol is up 

Queueing strategy: weighted fair 

Output queue: 0/1200/64/0 (size/max total/threshold/drops) 

Conversations   0/1/256 (active/max active/max total) 

Reserved Conversations 0/0 (allocated/max allocated) 

Available Bandwidth 1158 kilobits/sec 

5 minute input rate 3000 bits/sec, 3 packets/sec 

5 minute output rate 3000 bits/sec, 3 packets/sec 

1001 packets input, 97009 bytes, 0 no buffer 

Received 0 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles 

0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort 

1004 packets output, 96674 bytes, 0 underruns 

0 output errors, 0 collisions, 3 interface resets 

0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out 

3 carrier transitions     DCD=up   DSR=up   DTR=up   RTS=up   CTS=up 

WFQ# 

QOS-CQ 

Customized Queue 用户定制队列 

CQ使用了17个子队列(其中0子队列是PQ队列，优先级很高，留给系统使用)，CQ使用WRR(Round-Robin)机制。首先谈谈RR机制，RR在处理完一个队列的一个数据包之后，会接着处理另一个队列的一个数据包，一直下去，最后又从第一个队列开始轮流处理每个队列中的数据包，RR中的每个队列的优先级都是一样的。RR的改进版是WRR(WeightedRound-Robin)，WRR允许用户为每个队列分配一个权值，根据这个权值，每个队列都能获得一定的接口带宽。在CQ中，权值就是一次轮循中可以转发的字节数。 

前面说到了0队列是PQ队列，实际上可以把其他队列也设置成PQ队列： 

可以通过以下命令来设置： 

queue-list list-number lowest-custom queue-number 

比如命令queue-list 1 lowest-custom 3，说明0，1，2都是优先级队列，3以及3以上编号的队列都是定制队列。 

CQ configuration: 

r2(config)# 

r2(config)#access-list 101 permit ip any any precedence 5 

r2(config)# 

r2(config)#queue-list 16 protocol ip 1 list 101 //把ACL101定义的数据流映射到子队列1中// 

r2(config)#queue-list 16 queue 1 limit 40 //设置子队列1的队列深度为40个数据包// 

r2(config)#queue-list 16 lowest-custom 2  //设置queue 0,1为优先级队列PQ，其余的为CQ// 

r2(config)#queue-list 16 interface s0/0 2 //把s0/0接口进入的流量映射到子队列2中// 

r2(config)#queue-list 16 queue 2 byte-count 3000 //设置子队列2在一个轮循内可以传输3000字节数据包 

r2(config)#queue-list 16 protocol ip 3 //把所有IP流量映射到子队列3中// 

r2(config)#queue-list 16 queue 3 byte-count 5000 

r2(config)#queue-list 16 default 4 //其它所有流量映射到子队列4中// 

r2(config)# 

r2(config)# 

r2(config)#int s0/1 

r2(config-if)#custom-queue-list 16 //应用CQ到接口s0/1上// 

r2(config)# 

QOS-PQ

PQ使用了4个子队列，优先级分别是high，medium，normal，low。PQ会先服务高优先级的子队列，若高优先级子队列里没有数据后，再服务中等优先级子队列，依次类推。如果PQ正在服务中等优先级子队列，但是高优先级里又来了数据包，则PQ会中断中等优先级子队列的服务，转而服务高优先级子队列。每一个子队列都有一个最大队列深度(queue-size)，如果达到了最大队列深度，则进行尾丢弃。 

PQ优点 

1.对高优先级的数据流提供了低延迟的转发 

2.大多数平台上都支持该队列机制 

3.支持所有的IOS版本(10.0以上) 

PQ缺点 

1.对单一子队列而言，会继承FIFO队列的所有缺点 

2.对低优先级的数据流而言，可能会被“饿死”，因为只有高优先级队列里有数据，PQ就不会服务低优先级队列 

3.需要在每一跳上都手工的配置分类 

PQ Configuration: 

PQ(config)# 

PQ(config)#priority-list 1 protocol ip high list 101 //把Acl101定义的数据映射到high优先级队列// 

PQ(config)#priority-list 1 interface s0/0 medium  //把来自s0/1口的流量映射到Medium优先级队列// 

PQ(config)#priority-list 1 default normal //所有其它流量映射到Normal优先级队列// 

PQ(config)#priority-list 1 queue-limit 20 30 40 50 //分别设置高，中，普通，低优先级队列长度// 

PQ(config)# 

PQ(config)#int s0/1 

PQ(config-if)#priority-group 1 //把PQ映射到接口s0/1上// 

PQ(config)# 

查看： 

PQ# 

PQ#show queueing int s0/1 

Interface Serial0/1 queueing strategy: priority 

Output queue utilization (queue/count) 

high/13 medium/0 normal/2056 low/0 

PQ# 

PQ# 

PQ#show queueing priority 

Current DLCI priority queue configuration: 

Current priority queue configuration: 

List Queue   Args 

1    high protocol ip       list 101 

1    medium interface Serial0/0 

1    medium limit 30 

1    normal limit 40 

1    low limit 50 

PQ# 

QOS-LLQ 

Low Latency Queueing（低延迟队列LLQ） 

i、特点 

在CBWFQ中添加一个优先级队列用于实时的流量。 

* 高优先级队列得到如下保障： 

a）低延迟的报文转发 

b）带宽 

注：在拥塞发生时，高优先级的流量同时受到管制—即它们占用的带宽不能超过它们所保障的带宽。 

* 低优先级队列使用CBWFQ。 

ii、配置LLQ 

priority 带宽值—-为一个类分配固定的带宽值确保快速转发；若拥塞时，超过该带宽的流量将被丢弃。（若没有拥塞，将不会使用管制） 

LLQ基本可以满足企业中融合的网络应用 

支持语音对网络的低延迟，抖动小，保障带宽 

对其它流量提供公平处理 

LLQ= CBWFQ+PQ 

LLQ configuration: 

LLQ(config)# 

LLQ(config)#class-map VOIP 

LLQ(config-cmap)#match ip precedence 5 

LLQ(config)# 

LLQ(config)#class-map cbwfq1 

LLQ(config-cmap)#match ip precedence 3 4 

LLQ(config)# 

LLQ(config)#class-map cbwfq2 

LLQ(config-cmap)#match ip precedence 1 2 

LLQ(config)# 

LLQ(config)#policy-map LLQ 

LLQ(config-pmap)#class VOIP 

LLQ(config-pmap-c)#priority percent 10 //针对VOIP类流量使用PQ，这路流量在任何情况下都优先发送 

LLQ(config-pmap-c)#                   同时最大带宽可以为接口带宽的10%// 

LLQ(config-pmap)#class cbwfq1 

LLQ(config-pmap-c)#bandwidth percent 30 

LLQ(config-pmap-c)# 

LLQ(config-pmap)#class cbwfq2 

LLQ(config-pmap-c)#bandwidth percent 20 //CBWFQ方式进行调度，分别保障30%和20%接口带宽// 

LLQ(config-pmap-c)# 

LLQ(config-pmap)#class class-default 

LLQ(config-pmap-c)#fair-queue    //剩下其它队列采用缺省的WFQ调度// 

LLQ(config-pmap-c)# 

LLQ(config)# 

LLQ(config)#int s0/0 

LLQ(config-if)#service-policy output LLQ 

LLQ(config)#