数通发布于 2026/7/22更新于 2026/7/22约 13 分钟顶有教育科技

HCIP 数通：QoS 流量质量保障、分类标记、队列调度与流量整形实战

系统讲解 QoS（Quality of Service）的完整实现：流量分类（Class-Based Classification）、DSCP/802.1p 标记、PQ/WFQ/CBWFQ 队列调度原理与对比、流量整形（Traffic Shaping）与限速（Traffic Policing）的差异，以及语音/视频/数据业务的典型 QoS 策略配置。

QoS（Quality of Service，服务质量）解决网络带宽有限时的流量优先级问题：语音通话需要低延迟（< 150ms），视频会议需要稳定带宽，而文件传输可以等待。通过 QoS 把流量分类、标记、调度，让关键业务即使在网络拥塞时也能正常运行。

QoS 模型概述

无 QoS（Best Effort）：
  所有流量同等对待，先来先服务
  网络拥塞时随机丢包 → 语音通话断续，视频卡顿

QoS 实现模型：
  DiffServ（Differentiated Services，差分服务）← 企业网主流
    在包头打标记（DSCP），沿途设备按标记差异化处理
    
  IntServ（Integrated Services，综合服务）
    为每个流预留带宽（RSVP 协议），复杂度高，大规模不适用

DiffServ QoS 流程：
  1. 分类（Classification）：识别业务类型
  2. 标记（Marking）：在包头写入优先级（DSCP）
  3. 调度（Scheduling）：按优先级决定发送顺序
  4. 整形/限速（Shaping/Policing）：控制流量速率

一、流量分类与标记

DSCP（差分服务代码点）

IP 包头的 DSCP 字段（6 bit，0-63）：

常用 DSCP 值：
  EF  (Expedited Forwarding, 46)：语音/实时视频（最高优先级）
  AF4 (Assured Forwarding Class 4, 34)：视频流
  AF3 (30)：关键业务数据
  AF2 (22)：普通业务数据
  AF1 (10)：低优先级数据
  CS1 (8) ：Scavenger（最低优先级，P2P/垃圾流量）
  BE  (Default, 0)：默认最低优先级

802.1p（二层以太网帧头，3 bit，0-7）：
  7 = Network Control（STP/OSPF 等协议报文）
  6 = Internetwork Control
  5 = CRITIC/ECP（语音信令）
  4 = Video （视频会议）
  3 = Call Signaling（语音信令）
  2 = Excellent Effort（关键业务）
  1 = Best Effort（默认）
  0 = Background（最低）

流量分类（MQC - Modular QoS CLI）

# 华为 VRP 使用 MQC（模块化 QoS CLI）三步走：
# 1. 定义 traffic classifier（分类规则）
# 2. 定义 traffic behavior（行为动作）
# 3. 创建 traffic policy（策略 = 分类 + 行为）
# 4. 在接口应用 traffic-policy

# === 步骤 1：定义分类规则 ===

# 分类语音流量（基于 DSCP 值）
traffic classifier VOICE
  if-match dscp ef            # 匹配 DSCP=EF（46）的流量（已标记）

# 分类视频会议（基于 DSCP）
traffic classifier VIDEO
  if-match dscp af41          # AF41 = 34

# 分类语音信令（基于目标端口）
traffic classifier SIGNALING
  if-match acl 3001           # 匹配 ACL 3001 定义的流

# 分类管理流量（Telnet/SSH/SNMP）
traffic classifier MGMT
  if-match acl 3002

# 定义对应 ACL
acl number 3001
  rule 5 permit tcp destination-port eq 5060  # SIP 语音信令
  rule 10 permit udp destination-port eq 5060
acl number 3002
  rule 5 permit tcp destination-port eq 22    # SSH
  rule 10 permit tcp destination-port eq 23   # Telnet
  rule 15 permit udp destination-port eq 161  # SNMP

# 也可以基于 IP 地址分类（不推荐，IP 地址可能变化）
traffic classifier SERVER-TRAFFIC
  if-match ip-precedence 6    # IP Precedence = 6（旧的分类方法）

流量标记

# 在网络入口处（接入层）标记流量

# 语音流量标记为 DSCP EF
traffic behavior MARK-VOICE
  remark dscp ef              # 改写 DSCP 为 EF（46）

# 视频流量标记为 DSCP AF41
traffic behavior MARK-VIDEO
  remark dscp af41

# 普通业务标记为 DSCP AF21
traffic behavior MARK-BUSINESS
  remark dscp af21

# 丢弃恶意流量（P2P 等）
traffic behavior DROP-P2P
  deny                        # 直接丢弃

二、队列调度

常见队列类型对比

FIFO（先进先出）：最简单，无差异，网络拥塞时都受影响

PQ（Priority Queuing，优先队列）：
  高优先级队列清空后才处理低优先级
  优点：关键业务绝对优先
  缺点：低优先级可能饿死（长时间得不到处理）
  适合：带宽充足时的实时业务保障

WFQ（Weighted Fair Queuing，加权公平队列）：
  按权重分配带宽，每个流都能得到服务
  优点：公平，防止饿死
  缺点：无法保证实时业务的严格优先

CBWFQ（Class-Based WFQ，基于类的加权公平队列）：
  结合分类的 WFQ，不同类的流量设置不同带宽保证
  适合：企业 QoS 的基础队列

LLQ（Low Latency Queuing，低延迟队列）：
  = PQ + CBWFQ
  语音类流量进 PQ（严格优先），其他流量进 CBWFQ
  生产推荐：绝大多数企业 QoS 使用 LLQ 模型

LLQ 队列配置（生产推荐）

# 定义带宽策略
traffic behavior VOICE-BEHAVIOR
  queue pq bandwidth 2000      # 语音进 PQ（严格优先），预留 2Mbps

traffic behavior VIDEO-BEHAVIOR
  queue af bandwidth pct 30    # 视频进 AF 队列，保证 30% 带宽

traffic behavior BUSINESS-BEHAVIOR
  queue af bandwidth pct 40    # 关键业务保证 40% 带宽

traffic behavior BEST-EFFORT-BEHAVIOR
  queue af bandwidth pct 20    # 普通流量 20% 带宽

traffic behavior SCAVENGER-BEHAVIOR
  queue af bandwidth pct 5     # 低优先级最多 5% 带宽
  # P2P 等流量，拥塞时最先丢弃

# 创建 Traffic Policy
traffic policy ENTERPRISE-QOS
  classifier VOICE      behavior VOICE-BEHAVIOR
  classifier VIDEO      behavior VIDEO-BEHAVIOR
  classifier MGMT       behavior BUSINESS-BEHAVIOR
  classifier SIGNALING  behavior BUSINESS-BEHAVIOR

# 在接口（WAN 出口）应用策略
interface GigabitEthernet0/0/1
  traffic-policy ENTERPRISE-QOS outbound    # 出方向（对 WAN 出口最有意义）

三、流量整形与限速

流量整形（Traffic Shaping）：
  超出速率的流量放入缓冲队列，稍后发送
  特点：平滑突发，不丢包（除非队列满）
  效果：流量曲线变平滑
  适合：向 ISP 发送流量，匹配运营商 CIR（承诺信息速率）

流量限速（Traffic Policing）：
  超出速率的流量直接丢弃或重新标记
  特点：立即丢弃，可能导致重传（影响 TCP 性能）
  适合：在接入口对用户流量限速（防止单用户占满带宽）

流量整形配置

# 场景：WAN 出口带宽 100Mbps，运营商限制 CIR=80Mbps
# 超过 80Mbps 的流量会在运营商侧被丢弃，影响用户体验
# 解法：在出口做流量整形，超出的缓冲发送（不让流量冲破 80Mbps）

# 对出向流量进行整形
traffic behavior WAN-SHAPING
  car cir 80000 pir 100000 cbs 3000000 pbs 5000000 \
      green pass yellow pass red discard
# CIR（承诺信息速率）：80Mbps
# PIR（峰值信息速率）：100Mbps
# CBS（承诺突发大小）：3MB
# PBS（峰值突发大小）：5MB
# green（低于 CIR）→ pass
# yellow（CIR 到 PIR 之间）→ pass（允许短时突发）
# red（超过 PIR）→ discard

interface GigabitEthernet0/0/1
  traffic-policy WAN-SHAPING outbound

流量限速配置（用户接入）

# 场景：在核心交换机上，限制每个用户 VLAN 的带宽
# VLAN 100 用户最多 50Mbps 上行

traffic classifier VLAN100-TRAFFIC
  if-match vlan-id 100

traffic behavior LIMIT-50M
  car cir 50000 cbs 1000000 \
      green pass \
      yellow discard \     # 超出 CIR 立即丢弃（限速，不缓冲）
      red discard

traffic policy USER-LIMIT
  classifier VLAN100-TRAFFIC behavior LIMIT-50M

interface GigabitEthernet0/0/24  # 接 VLAN 100 用户的接口
  traffic-policy USER-LIMIT inbound

四、WRED（加权随机早期检测）

# 传统的 Tail Drop 问题：
# 队列满时，新来的包都丢弃 → TCP 全局同步（所有 TCP 流同时重传，拥塞）

# WRED 解决方案：
# 当队列长度超过阈值时，随机丢弃部分包（而不是等队列满）
# 高优先级流量的丢弃阈值更高（更晚开始丢弃）

traffic behavior CBWFQ-WITH-WRED
  queue af bandwidth pct 30
  wred dscp-based
  # DSCP AF41 的丢弃阈值比 AF31 高
  # 这样视频流比普通业务更晚被丢弃

interface GigabitEthernet0/0/1
  traffic-policy MY-POLICY outbound

五、完整 QoS 策略示例（企业出口）

# 完整配置：4 类业务 + LLQ + 流量整形

# === ACL 定义 ===
acl number 3010
  rule 5  permit udp any any destination-port range 16384 32767  # RTP 语音媒体
  rule 10 permit tcp any any destination-port eq 5060             # SIP
  rule 15 permit udp any any destination-port eq 5060
acl number 3020
  rule 5  permit tcp any any destination-port eq 443  # HTTPS 视频会议
  rule 10 permit udp any any destination-port eq 8801 # Zoom
acl number 3030
  rule 5  permit tcp any any destination-port range 1024 5999   # 业务应用

# === 分类器 ===
traffic classifier CLASS-VOICE
  if-match acl 3010
traffic classifier CLASS-VIDEO
  if-match dscp af41 af42 af43
traffic classifier CLASS-DATA
  if-match acl 3030
traffic classifier CLASS-MGMT
  if-match dscp cs6 cs7       # 网络管理报文

# === 行为 ===
traffic behavior BEH-VOICE
  remark dscp ef
  queue pq bandwidth 5000      # 严格优先，5Mbps

traffic behavior BEH-VIDEO
  remark dscp af41
  queue af bandwidth pct 25    # 保证 25% 带宽

traffic behavior BEH-DATA
  remark dscp af21
  queue af bandwidth pct 50    # 保证 50% 带宽

traffic behavior BEH-MGMT
  remark dscp cs6
  queue af bandwidth pct 10    # 管理流量 10%

traffic behavior BEH-DEFAULT
  queue af bandwidth pct 10    # 剩余 10% 给其他

# === Policy ===
traffic policy WAN-QOS
  classifier CLASS-MGMT    behavior BEH-MGMT
  classifier CLASS-VOICE   behavior BEH-VOICE
  classifier CLASS-VIDEO   behavior BEH-VIDEO
  classifier CLASS-DATA    behavior BEH-DATA

# === 应用 ===
interface GigabitEthernet0/0/1
  traffic-policy WAN-QOS outbound

# === 验证 ===
display traffic policy statistics interface GigabitEthernet0/0/1 outbound
# 查看各队列的流量统计：包数、字节数、丢包数

小结

QoS 的实施思路：在入口分类和标记（用最精确的特征识别流量，打上 DSCP 标记）→ 在拥塞点调度（WAN 出口使用 LLQ，语音进 PQ，其他按优先级分配带宽）→ 在必要时整形/限速（出口整形匹配运营商带宽，入口限速防止单用户过量占用）。DSCP EF 给语音（最高优先），AF 系列给视频和数据（按级别分档），BE/CS1 给 P2P（最低，拥塞时先丢）。CBWFQ + LLQ 是企业 QoS 的黄金组合，既保证语音的严格优先，又对数据流量公平分配。