QPPB技术在IP城域网中的应用
2022-06-09
【摘要】 简要介绍了QPPB技术的基本原理和应用，重点介绍了QPPB在基于Diff- Serv模型的IP城域网中的应用。
【关键词】 QoS SLA BGP Community Diff- Serv
一、前言
在当今IP城域网运营中，IP城域网内承载的业务越来越多样化，IP城域网目前所承载的业务也不再是之前简单得Internet业务，电子商务、多媒体等新业务迅速发展，一些实时性强的业务如涉及语音和视频的IP电话、视频聊天、在线电影、多媒体游戏等要求IP网络有足够的带宽和低的转发时延。网络的普及，业务的多样化，使互联网流量激增，产生网络拥塞，转发时延增加，严重时还会产生丢包，导致业务质量下降或不可用。为了解决以上问题，网络运营商已经在IP城域网中部署了基于Diff-Serv的QoS，为有高要求的业务和用户提供了高优先级的网络服务。
在传统的QoS部署方式中，我们只在用户业务接入的二层端口或三层端口上通过复杂流分类为用户的业务报文打上一个特定的优先级标签，后续的一系列工作（如：拥塞避免、拥塞管理、流量管理等）也都是基于标签完成的，通过这里我们可以看出流分类和标签就是实施QoS的基础。而通常我们只给用户的上行业务报文进行流分类和打标签，用户的下行报文带不带优先级标签要取决于通信的对方是否购买了高优先级服务。也就是说当网络发生拥塞时SLA用户的上行业务报文得到了较高优先级的转发，用户的下行业务报文有可能得不到高优先级的服务而被丢弃。对于有较高服务要求的用户来说，当网络发生拥塞时，希望保证的是双向流量，如果下行业务报文不能被及时转发或丢弃，对用户的上网感知一样会造成不好的影响。
如何保证高优先级用户的下行业务报文能得到优先转发，也就成为了解决上述问题的关键。用户下行报文的优先级标签是在通信对方接入设备上标记的，而对端设备并不知道该给哪些目的IP地址的报文打高优先级标签，所以需要在对端设备上执行大量的复杂流分类来满足需求，而在经常变化的网络中，配置修改的工作量非常大甚至难以实施。所以必须要通过一种技术和方法来自动完成这种工作，QPPB技术就可以来满足这种需求。
二、QPPB原理
QPPB（QoS Policy Propagation Through the Border Gateway Protocol） 技术是由BGP（Border Gateway Protocol）路由发送者通过设置BGP属性预先对路由进行分类，BGP路由接收者通过BGP路由的相关属性来设置QoS参数、制定QoS流量策略、实现QoS保障，这样在网络发生变化时就可以简化路由接收者的策略修改。
QPPB技术是一项通过BGP 路由策略部署QoS的技术，通过基于BGP路由的团体列表、AS-Paths list 和ACL、Prefix list 等属性进行路由分类，对不同的分类应用不同的QoS 策略。
BGP路由发送者在发送路由时，先匹配路由策略，为发送的不同路由信息设置不同的BGP路由属性，这些路由属性作为路由分类的标识。
路由接收者在接收到BGP路由后，基于BGP路由属性来过滤和匹配路由策略，为接收到的BGP路由设置QoS相关参数和策略，将BGP路由信息及相关联的QoS 参数一起下发到转发表。在数据转发过程中，对发送到目的网段的数据包可以依据从转发表中获取的QoS参数使用QoS策略，从而实现QoS保证。
QPPB是一种动态的流分类技术，通过上述的原理，我们可以认为QPPB就是通过BGP的相关属性在控制层面传递业务分类信息，医学论文路由接收者通过路由策略设置QoS参数之后将路由信息和QoS参数一同下发到转发表中，这样QoS参数在转发层面生效，在数据转发过程中将会按照转发表中的QoS策略为数据报文打上相应的优先级标签，数据报文在转发过程中通过高优先级标签来得到QoS保证。
三、QPPB在IP城域网中的应用
3.1城域网内用户互访
如图一所示：城域网内SR下挂一个VIP用户，BRAS下挂普通用户。VIP用户与运营商签订了SLA（服务水平协议），运营商为其通过QoS提供高优先级服务。
3.2城域网间用户互访
如图二所示：城域网A内有VIP用户，城域网B内有普通用户。VIP用户与运营商签订了SLA（服务水平协议），运营商为其通过QoS提供高优先级服务。
VIP用户访问城域网B普通用户时，VIP用户的上行业务报文在SR设备进行复杂流分类并打上高优先级标签，打上标签之后数据报文在网络中转发依据标签等级进行拥塞避免、队列调度和流量整形等QoS处理，VIP用户发送到普通用户的数据报文是可以得到QoS保证的。但普通用户返回给VIP用户的数据报文在默认情况下没有打上高优先级标签，所以VIP用户的回程报文没有QoS保证。当网络中发生拥塞时，VIP用户的回程报文可能因为没有QoS保证而被丢弃，造成 VIP用户部分业务不可用。
【关键词】 QoS SLA BGP Community Diff- Serv
一、前言
在当今IP城域网运营中，IP城域网内承载的业务越来越多样化，IP城域网目前所承载的业务也不再是之前简单得Internet业务，电子商务、多媒体等新业务迅速发展，一些实时性强的业务如涉及语音和视频的IP电话、视频聊天、在线电影、多媒体游戏等要求IP网络有足够的带宽和低的转发时延。网络的普及，业务的多样化，使互联网流量激增，产生网络拥塞，转发时延增加，严重时还会产生丢包，导致业务质量下降或不可用。为了解决以上问题，网络运营商已经在IP城域网中部署了基于Diff-Serv的QoS，为有高要求的业务和用户提供了高优先级的网络服务。
在传统的QoS部署方式中，我们只在用户业务接入的二层端口或三层端口上通过复杂流分类为用户的业务报文打上一个特定的优先级标签，后续的一系列工作（如：拥塞避免、拥塞管理、流量管理等）也都是基于标签完成的，通过这里我们可以看出流分类和标签就是实施QoS的基础。而通常我们只给用户的上行业务报文进行流分类和打标签，用户的下行报文带不带优先级标签要取决于通信的对方是否购买了高优先级服务。也就是说当网络发生拥塞时SLA用户的上行业务报文得到了较高优先级的转发，用户的下行业务报文有可能得不到高优先级的服务而被丢弃。对于有较高服务要求的用户来说，当网络发生拥塞时，希望保证的是双向流量，如果下行业务报文不能被及时转发或丢弃，对用户的上网感知一样会造成不好的影响。
如何保证高优先级用户的下行业务报文能得到优先转发，也就成为了解决上述问题的关键。用户下行报文的优先级标签是在通信对方接入设备上标记的，而对端设备并不知道该给哪些目的IP地址的报文打高优先级标签，所以需要在对端设备上执行大量的复杂流分类来满足需求，而在经常变化的网络中，配置修改的工作量非常大甚至难以实施。所以必须要通过一种技术和方法来自动完成这种工作，QPPB技术就可以来满足这种需求。
二、QPPB原理
QPPB（QoS Policy Propagation Through the Border Gateway Protocol） 技术是由BGP（Border Gateway Protocol）路由发送者通过设置BGP属性预先对路由进行分类，BGP路由接收者通过BGP路由的相关属性来设置QoS参数、制定QoS流量策略、实现QoS保障，这样在网络发生变化时就可以简化路由接收者的策略修改。
QPPB技术是一项通过BGP 路由策略部署QoS的技术，通过基于BGP路由的团体列表、AS-Paths list 和ACL、Prefix list 等属性进行路由分类，对不同的分类应用不同的QoS 策略。
BGP路由发送者在发送路由时，先匹配路由策略，为发送的不同路由信息设置不同的BGP路由属性，这些路由属性作为路由分类的标识。
路由接收者在接收到BGP路由后，基于BGP路由属性来过滤和匹配路由策略，为接收到的BGP路由设置QoS相关参数和策略，将BGP路由信息及相关联的QoS 参数一起下发到转发表。在数据转发过程中，对发送到目的网段的数据包可以依据从转发表中获取的QoS参数使用QoS策略，从而实现QoS保证。
QPPB是一种动态的流分类技术，通过上述的原理，我们可以认为QPPB就是通过BGP的相关属性在控制层面传递业务分类信息，医学论文路由接收者通过路由策略设置QoS参数之后将路由信息和QoS参数一同下发到转发表中，这样QoS参数在转发层面生效，在数据转发过程中将会按照转发表中的QoS策略为数据报文打上相应的优先级标签，数据报文在转发过程中通过高优先级标签来得到QoS保证。
三、QPPB在IP城域网中的应用
3.1城域网内用户互访
如图一所示：城域网内SR下挂一个VIP用户，BRAS下挂普通用户。VIP用户与运营商签订了SLA（服务水平协议），运营商为其通过QoS提供高优先级服务。
3.2城域网间用户互访
如图二所示：城域网A内有VIP用户，城域网B内有普通用户。VIP用户与运营商签订了SLA（服务水平协议），运营商为其通过QoS提供高优先级服务。
VIP用户访问城域网B普通用户时，VIP用户的上行业务报文在SR设备进行复杂流分类并打上高优先级标签，打上标签之后数据报文在网络中转发依据标签等级进行拥塞避免、队列调度和流量整形等QoS处理，VIP用户发送到普通用户的数据报文是可以得到QoS保证的。但普通用户返回给VIP用户的数据报文在默认情况下没有打上高优先级标签，所以VIP用户的回程报文没有QoS保证。当网络中发生拥塞时，VIP用户的回程报文可能因为没有QoS保证而被丢弃，造成 VIP用户部分业务不可用。