综合服务模型用什么队列调度算法的？

在综合服务模型慎腔高中，可以使用多种不同的队列调度算法，以满足不同的QoS需求。一般来说，综合服务模型中最常用的队列调度算法包括：

先进先出（First In First Out，FIFO）调度算法：按照先到先服务的原则对队列中的数据进行调度，适合于对数据的处理没有特殊要求的情况。

优先级调度算法：根据数据的优先级对队列中的数据进行调度，可以保证高优先级数据的服务质量，适合于对数据有不同服务质量要求的情况。

最短作业优先（Shortest Job First，SJF）调度算法：根据数据处理所需的时间对队列中的数据进行调度，可以保证短作业的服务质量，适合于对数据处理时间有特殊要求的情况。

循环调度算法：将队列中圆嫌的数据分成若干个小组，宽尺轮流对每个小组中的数据进行处理，可以平衡不同数据的服务质量，适合于对数据的处理时间有一定限制的情况。

公平队列调度算法：根据数据到达的时间和优先级等因素，对队列中的数据进行动态调度，可以实现公平分配网络资源，适合于对数据的服务质量和带宽的分配有严格要求的情况。

WFQ(Weighted Fair Queuing) 基于权重的公平队列（基于流的）

全自动，但不支持手动分类。

分类标准：按流来分，而不是按类来分。流的五元组：源IP、目标IP、源端口号、目标端口号、协议

2层 源和目标的mac地址

3层 源和目标的ip地址，还有协议类型

4层 源和目标的端口号

·WFQ算法将数据流划分成流，这是根据分组报头中的地址实现的。

　源/目标网络地址（MAC地址）（套接字）（DLCI）

排队： 默认总共只有256个队列，共享缓存，统一调度座位

CDT:congestive discard threshold-----缓存中容纳包的下限

当缓存中的数据包小于这个值时，不采取任何限制措施，任意排队。

当缓存中的数据包大于这个值时，采用以下方法来限制后续数据包：

1、如果后续数据包属于最长队列，则被drop

2、如果后续数据包不属于最长队列，则直接将这个包加入

HQO:hold-Queue out limit-----缓存中容纳包的上限

如果缓存中的数据包超过HQO值，又来了一个包，则采取以下措施：

1、如果这个包属于最长队列，则被drop

2、如果这个包不属于最长队列，则去掉最长队列中的一个包，再将这个包加入其所属队列

调度：

·基于流的WFQ在传输数据之前，将各个会话的分组放到公平队列中。

·WFQ给每个数据包指定一个权重(also called finish time)，权重决定了队列中分组的传输顺序。权重小的数据包得到优先传送，权重是根据公式得到的，FT和SN算法

·WFQ在调度时首先传输权重小的分组。包的尺寸越小，其权重也就越小。所以小尺寸的包往往被优先传送。

·小容量流量发送后，各大容量共享余下的链路带宽。

·对于有优先级的包的处理：要计算其权重的时候会使用其虚拟包大小来计算。

virtual packet size=real packet/(ip precedence+1) 实际上等于减小了权重

虚拟包大小=实际包大小/（ip优先级+1）

从以上公式可以看出：优先级越大，计算出的权重越小

·WFQ可确保每个数据报都能占用适当的带宽。

　大小相同的文件传输将获得相同的带宽，而不是先到的文件占用大量带宽。

·WFQ给每个会话分配一个队列，队列优先级分7种。

WFQ在调度的时候计算几个完成时间finish time

新开队列的完成时间=包长+当前时间

同一队列的完成时间=包长+前一个包的完成时间

配置过程：

R2(config-if)#fair-queue //接口启用WFQ

注：速率不超过E1（2.048Mbps）的Serial口默认使用WFQ。

　 在使用X.25或压缩PPP的Serial，WFQ被禁用。

　 E3/T3 (34M/45M）的WAN接口和Serial不支持WFQ。

R2(config-if)#fair-queue 256 512 6 //修改默认的队列数。注意最后这一参数表示为RSVP预留的队列数

CDT 队列数

R2(config-if)#hold-queue 2000 out//修改允许的座位数HQO值，默认最大是1000

show queueing interface

show queueing fair

Link queue:为系统保留的

Reserved queue:保留队列，为RSVP保留的

CBWFQ（Class-Based Weighted Fair Queuing）

基于MQC

·CBWFQ拓展了标准WFQ的功能，支持用户自定义的数据流类别。可以根据多液枣孙种条件来定义数据流类别。（协议/ACL/输入岩蠢接口）

·CBWFQ最多只有64个类别，默认每个队列中能缓存64个包。

·CBWFQ给每个类别（而不是流）指定权重，它与分配给类别的带宽呈反比。

·默认情况下，分配给所有类别的带宽总和闹链不能超过接口可用带宽的75%，余下的25%用于传输控制数据流和路由选择数据流。

设置步骤：

R1(config)#access-list 111 permit tcp any any eq www //分类

R1(config)#class-map HTTP

match access-group 111

R1(config)#policy-map CBWFQ//策略

R1(config-pmap)#class HTTP

R1(config-pmap-c)#bandwidth percent|remaining 30 //流量占比30%。

percent参数代表总带宽的百分比，remaining参数代表可用带宽的百分比

R1(config-pmap)#class class-default

R1(config-pmap-c)#bandwidth percent 25 //设置其它流量占用25%带宽

R1(config-pmap)#class class-default

R1(config-pmap-c)#fair-queue //设置其它流量以WFQ标准执行

R1(config-if)#service-policy output CBWFQ//接口下调用

R1(config-if)#max-reserved-bandwidth 100 //默认情况下，带宽的25%用于网络控制流量，只有75%用于数据的传输。如果你想用到100%，必须打上这一命令

R2#show class-map

R2#show policy-map

R2#show policy-map interface

对于网络单元，当分组到达的速度大于该接口传送分组的速度时，在该接口处就会产生拥塞。如果没有足够的存储空间来保存这些分组，它们其中的一部分就会丢失。分组的丢失又可能会导致发送该分组的主机或路由器因超时而重传此分组，这将导致恶性循环。 造成拥塞的因素有很多。比如，当分组流从高速链路进入路由器，由低速链路传送出去时，就可能产生拥塞。分组流同时从多个接口进入路由器、由一个接口转发出去或处理器速度慢也可能会产生拥塞。 拥塞管理是指网络在发生拥塞时，如何进行管理和控制。处理的方法是使用队列技术尘族喊。将所有要从一个接口发出的报文进入多个队列，按照各个队列的优先级进行处理。不同的队列算法用来解决不同的问题，并产生不同的效果。常用的队列有FIFO、PQ、CQ、WFQ、CBWFQ、LLQ等。

1、FlFO（先进现出队列） 先进先出队列(First In First Out Queuing,简称FIFO)不对报文进行分类，当报文进入接口的速度大于接口能发送的速度时，FIFO按报文到达接口的先后顺序让报文进入队列，同时，FIFO在队列的出口让报文按进队的顺序出队，先进的报文将先出队，后进的报文将后出队。 Internet的默认服务模式是Best-Effort，采用FIFO队列策略。

2、PQ （Priority Queueing，优先队列） PQ使用派野了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 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

3、CQ（Customized Queue，用户定制队列） CQ最多可包含16个组(即group-number的取值范围为1～16)，在每个组中指明了什么样的数据包进入什么样的队列、各队列的长度和每次轮询各队列所能连续发送的字节数等信息。CQ对报文进行分类，将所有报文分成最多至17类，分别属于CQ的17个队列中的一个，然后，按报文的类别将报文进入相应的队列。 CQ的17个队列中，0号队列是优先队列，路由器总是先把0号队列中的报文发送完，然后才处理1到16队列中的报文，所以0号队列一般作为系统队列把实时性要求高的交互式协议报文放到0号队列。1到16号队列可以按用户的定义分配它们能占用接口带宽的比例，在报文出队的时候，CQ按定义的带宽比例分别从1到16号队列中取一定量的报文在接口上发送出去。其中，按带宽比例分别发送的实现过程是这样的，16个普通队列采用轮询的方式进行调度，当调度到某一个队列时，从这个队列取出一定字节数的报文发送，用户通过指定这个字节数，就可以控制不同队列之间的带宽分配比例。 用户在指定每个队列每次调度时发送的字节数时，需要把握所配数值的大小，因为这关系到轮询中配置增加的粒度。例如，为了实现4个队列间的1：2：2：4的关系，我们可以配置这4个队列发送字节数为：1、2、2、4，也可以配置为：500、1000、1000、2000。但在考虑了线路的MTU后，若MTU为500，则后一种方式较好。因为在轮询时，所剩配额不够发送当前报文时，会只累加配额，然后等下次调度，显然当前条件下．第二种方案浪费在轮询空转上的时间要少。 PQ赋予较高优先级的报文绝对的优先权，这样虽然可以保证关键业务的优先，但在较高优先级的报文的速度总是大于接口的速度时，将会使较低优先级的报文始终得不到发送的机会。采用CQ，将可以避免这种情况的发生。CQ可以把报文分类，然后按类别将报文被分配到CQ的一个队列中去，对每个队列，可以规定队列中的报文应占接口带宽的比例，这样，就可以让不同业务的报文获得合理的带宽，从而既穗陪保证关键业务能获得较多的带宽，又不至于使非关键业务得不到带宽。当然CQ中的实时业务不能获得象PQ一样好的时延指标。

注：难道是PQ+WRR的组合？

4、WFQ（Weighted Fair Queueing，加权公平队列） WFQ是一个复杂的排队过程，可以保证相同优先级业务间公平，不同优先级业务间加权。队列的数目可预先配置，范围是(16-4096)。 WFQ，在保证公平(带宽、延迟)的基础上体现权值，权值大小依赖于JP报文头中携带的IP优先级(Precedence)。WFQ对报文按流进行分类(相同源IP地址，目的IP地址，源端口号，日的端口号，协议号，Precedence的报文属于同一个流)，每一个流被分配到一个队列，该过程称为散列。WFQ入队过程采用HASH算法来自动完成，尽量将不同的流分入不同的队列。在出队的时候，WFQ按流的优先级(precedence)来分配每个流应占有出口的带宽。优先级的数值越小，所得的带宽越少。优先级的数值越大，所得的带宽越多。这样就保证了相同优先级业务之间的公平，体现了不同优先级业务之间的权值。 如：接口中当前有8个流，它们的优先级分别为O，2，2，3，4，5，6，7。则带宽的总配额将是：所有(流的优先级+1)的和。即：1+3+3+4+5+6+7+8=37 每个流所占带宽比例为：(自己的优先级数+1)，(所有(流的优先级+1)的和)。即，每个流可得的带宽分别为：1／37，3／37，3／37，4／37，5／37，5／37，6／37，7／37，8／37。 由此可见，WFQ在保证公平的基础上对不同优先级的业务体现权值，而权值依赖于IP报文头中所携带的IP优先级。

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 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

5、CBWFQ（class-based weighted fair queuing，基于类的加权公平队列） CBWFQ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是网络中的一个队列配置方案，其允许通信基于标准分类，例如访问控制列表，输入界面名，协议和服务质量（QoS）标志。CBWFQ扩展了加权公平队列WFQ功能的标准来提供自定义通信类型支持。

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

6、LLQ（Low Latency Queueing，低延迟队列） LLQ为基于类别的加权公平排队（CBWFQ）提供绝对优先排队功能，减少了语音会话的抖动。LLQ相当于CBWFQ加上一个严格优先级队列，该队列优先级高于其他所有队列，非常适合时延敏感性应用。LLQ的严格优先级队列是一个有最小保证带宽的优先级队列，出现拥塞时，该队列的数据量不能超过所允许的带宽，否则会被丢弃。 LLQ具有CBWFQ的所有优点，包括自定义流量类别，为每种类别的流量提供带宽保证，并且可以在所有类别的队列上应用WRED。（严格优先级队列除外） 对于LLQ和CBWFQ来说，任何没有被显示分类的流量都被认为class-default流量，可以将class-default流量类别队列由FIFO改为WFQ，需要时也可以用WRED。 LLQ最大优势是可以为时延和抖动敏感型应用的流量提供一个或多个有带宽保证的严格优先级队列，LLQ并不局限于特定平台或传输介质。

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