1. 传统端到端网络通信存在的问题

   传统的网络设备在处理报文转发时，会依据先到达的报文优先被转发的机制进行处理，所以这样就会导致当网络发生拥塞时，一些关键业务的通信质量就得不到保障(如语音延迟、视频卡顿、关键业务无法通信等)，进而影响到客户体验。

2. 影响网络通信的因素

   1. 

3. 网络带宽

   BWmax = 256kbps 最大的带宽等于传输路径最小的带宽

4. 网络时延

   端到端网络实验等于路径所有时延之和

   • 传输时延：一个数据位从发送方到达接收方所需要的时间。该时延取决于传输距离和传输介质，与带宽无关。
   • 串行化时延：指发送节点在传输链路上开始发送报文的第一个比特至发完该报文的最后一个比特所需的时间。该时延取决于链路带宽以及报文大小。
   • 处理时延：指路由器把报文从入接口放到出接口队列需要的时间。它的大小跟路由器的处理性能有关口
   • 队列时延“指报文在队列中等待的时间。它的大小跟队列中报文的大小和数量、带宽以及队列机制有关。

5. 抖动

   由于每个报文的端到端时延不一样，就会导致这些报文不能等间隔到达目的端，这种现象叫做抖动

6. 丢包

   • 丢包率是指在网络传输过程中丢失报文占传输报文的百分比。丢包可用于衡量网络的可靠性
   • 丟包(packet loss)可能在所有环节中发生，例如:
     • 处理过程：路由器在收到报文的时候可能由于CPU繁忙，无法处理报文而导致丢包
     • 排队过程：在把报文调度到队列的时候可能由于队列被装满而导致丢包
     • 传输过程：报文在链路上传输的过程中，可能由于种种原因(如链路故障等)导致的丢包。

网络服务解决

1. 尽力而为服务模型

   在尽力而为的服务模型的网络上可通过增大网络带宽、升级网络设备等方式来提升网络通信质量。

   1. 

2. 综合服务模型

   • 使设备运行一些协议来保障关键业务的通信质量。
   • 优点：可以为某些特定业务提供带宽、延迟保证。
   • 缺点：实现较复杂;当无流量发送时，仍然独占带宽，使用率较低;该方案要求端到端所有节点设备都支持并运行RSVP协议。
   • 该服务模型在现实网络中并不多见。

3. 区分服务模型

   为解决综合服务模型的协议实现复杂性及带宽利用率低等问题，在网络中可部署DiffServ区分服务模型来保证关键业务的通信质量。

   • 

4. 三种服务模型区别

   • 

报文分类与标记

1. 流量分类是部署DiffServ QoS的基础
2. 报文分类的依据

   • 报文可以通过不同数据类型传输的不同类别的报文进行分类（简单流分类）：

     • 

       二层和二点五层协议所携带的优先级不能保证端到端的携带，随着链路的携带有可能会丢失。以上为简单流分类

   • 复杂流分类：

     复杂流分类依据	常用匹配项	说明
     链路层复杂流分类	VLAN内/外Tag (VLAN 802.1p)	各匹配项可任意组合
     	源/目的MAC地址
     IP层复杂流分类	IP-Precedence	各匹配项可任意组合
     	源/目的IPv4地址
     	TCP/UDP源端口
     	TCP/UDP目的端口
     	协议号

3. IPv4报文优先级字段

   • IPP字段：取值0-7，通过DTR来控制报文优先，D为延迟，T为吞吐量，R为可靠性。缺点分类较少

     • 

   • DSCP：使用了6个字段

     • 

       表达方式：

       • 数字形式：DSCP取值范围为0-63

       • 关键字表达方式：用关键字标识的DSCP值

       • •         

           CS类别服务：取值特征DSCP的后3bit始终等于000，前三bit和IPPP/EXP/802.1P用于和IPP实现映射的兼容性
         • AF确保转发服务：实现带宽保证的业务，AFxy，x代表优先级，越大优先级越高，y代表丢弃率，越大丢弃率越高。适合TCP类业务，或者对丢包不敏感的业务
           • AFxy = 8x+2y
         • EF快速转发服务：实现低时延的业务
         • BE 尽力而为：没有任何承诺业务
4. 报文的分类
   • 一般在DS边界节点对报文进行分类
   • 下游可以接收上游的分类结果，也可以按照自己分类标准重新对报文进行分类
   • 端到端进行QoS部署时，如果需要每台设备都对报文进行分类，那么就会导致耗费大量地设备处理资源，为此提出了对报文进行标记的方法