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如何为WAN实施QoS？

沈建苗编译 2004/09/03

　　最需要保障服务质量（QoS）的地方也许就是在WAN链路上。因为，WAN链路开销最大，使用最频繁，同时也最有可能出现信息拥塞或者发生故障；另外，WAN链路还是速率最不匹配的地方，因为大多数情况下，千兆位LAN链路相互连接所借助的通道其速率仅以Kbps计数。

优先级划分

　　因为数据包必须排队通过WAN传输，因此，给实时流量划分优先级，以便尽量减小时延非常重要。如果数据量大，几百毫秒的时延根本算不了什么; 如果是互动性很强的流量—特别是语音或实时视频，时延过大就意味着服务是无法接受的。再有，要想提供始终如一的服务级别，还必须避免时延变化（即抖动）。

　　所以有必要在面向WAN的路由器接口上实施严格的优先级队列机制，无论路由器是在中心站点还是在分支机构或者远地办公室。这种机制往往名为低时延队列（LLQ），能够为你分配比其他所有队列优先享受服务的权利：只要该队列里面有数据包，就会被优先传输。

　　正由于这个原因，说到从总流量中划分多少流量以便进入优先级队列，就有一些设计准则。优先流量最高不得超过总流量的30%，也就是说，高优先级流量占链路总流量的比率不应当超过三分之一。因为如果超过了该比率，等待接受程序调度的其他流量就可能轮不到由应用软件来处理。还有，也不应该把过多的数据包塞在严格的优先级队列中排队等候，否则同样会遇到末端站所无法忍受的延迟。

链路分段

　　即使有了这种优先级划分，如果WAN链路速率低，你仍可能发现高优先级数据包会遇到无法接受的延迟。譬如说，假设调度程序检查严格优先级队列后，发现什么也没有，它就会移到下一个数据队列，开始把数据包撤出队列，通过路由器接口传输出去。如果开始传输该数据包1ms后，高优先级数据包进入严格优先级队列，而它必须等到正在接受处理的数据包传输完毕—路由器不会传到一半就停下来，而这带来的影响可能会超乎你当初的设想。

　　譬如说，1500字节的文件数据包在64Kbps的租用线路上传输，通过物理介质串行传输出去大概需要190ms。也就是说，严格优先级队伍中的数据包可能要等这么久才能发送出去，更不用说数据包处理、抖动缓冲器等因素带来的其他各种延迟。如果是语音数据包，语音抖动会非常明显（ITU-T的设计准则建议端到端时延不能超过150ms）。

　　所以，你要实施链路分段和交叉（LFI），这项技术可以确保大容量数据包由路由器细分成多个片段，每个片段只需少量特定的时间来传输，通常是10ms。在另一端，接收路由器将重新组装片段。这样一来，数据包片段就可以同优先级较高的数据包交叉在一起，以便后者无须在队列中排队等候。

　　如果WAN链路的速率在1Mbps及以上，用不着考虑配置LFI，因为无论怎样，即使容量再大的数据包也可以在10ms之内传输完毕。不过对于无力为办公室提供高带宽链路的企业而言，就应当在WAN路由器上配置LFI。

链路优化

　　正因为WAN带宽很宝贵，你可能想进行某种程度的优化。这往往跟IP语音有关，因为它主要是一些有效载荷较小的数据包，不过也有可能包括视频。在少数情况下，优化还适用于容量较小的数据包。

　　你把语音数据包封装成IP格式后，其实也就添加了针对UDP、IP和RTP（实时协议）的三个报头。通常，一个语音数据包会包括20个字节的语音载荷流量和40个字节的这三个报头，这样就不利于充分发挥网络的利用效率。

　　所幸，40个字节的报头信息可以利用压缩RTP（cRTP）“压缩”成2～4个字节。因为对每个信息流而言，这些报头里面的变化其实非常小。这显然提高了数据传输效率，并且可以把G.729a呼叫（8K语音）所需的带宽从24Kbps减小到12K～14Kbps左右。即便是容量较大（譬如256字节）的非语音数据包，也可以把带宽节省10%以上。

　　最后，还需要注意两点：cRTP占用相当数量的CPU资源，所以尽管它适用于少许流量，但如果速率较高的WAN上有多路呼叫，cRTP并非上佳选择，因为路由器很可能处理不了。另外，cRTP通过逐跳法（hop-by-hop）加以实现，所以可能不适合所有WAN环境。

　　总结起来，要充分利用WAN带宽，就少不了为互动流量支持严格优先级确定方案的路由器。至于速率不到1Mbps的WAN连接，为了提高链路效率，你还必须配置LFI，可能还要配置cRTP。

计算机世界网(www.ccw.com.cn)

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