华为VRP QoS技术白皮书

图6 定制队列示意图

如图6所示，定制队列（以后简称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送入相应的队列。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号队列中的报文，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。

现在我们将CQ和PQ做个比较。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，则可以避免这种情况的发生。CQ可以把报文分类，然后按类别将报文分配到CQ的一个队列中去，而对每个队列，又可以规定队列中的报文所占接口带宽的比例，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。

在如图3所示的网络图中，假设局域网1的服务器向局域网2的服务器发送关键业务的数据，局域网1的PC向局域网2的PC发送非关键业务的数据，如果对路由器1的串口1配置CQ进行拥塞管理，同时配置服务器间的数据流的进入队列1，队列1中的报文占有60%的带宽，例如每次出队6000个字节的报文，PC间的数据流进入队列2，队列2 中的报文占有20%的带宽，例如每次出队2000个字节的报文，则CQ对这两种不同业务的报文将做区别对待。报文的发送采用轮询调度的方式，首先让队列1中的报文出队并发送，直到此队列中的报文被发送的字节数不少于6000字节，然后才开始发送队列2中的报文， 直到此队列中的报文被发送的字节数不少于2000字节，然后是其他队列。路由器1的串口1的物理带宽是2M，则局域网1的服务器向局域网2的服务器发送关键业务的数据所能占的带宽将至少为1.2M（2 * 0.6），局域网1的PC向局域网2的PC发送非关键业务的数据所能占的带宽将至少为0.4M（2 * 0.2）。并且，不同于时分复用（Time Division Multiplexing, TDM）的系统，当路由器1的串口1中除了上述两个数据流外没有其他数据要发送时，这两种数据流将按比例分享接口的剩余空闲带宽，即局域网1的服务器向局域网2的服务器发送关键业务的数据所能占的带宽将为1.5M（2 * 0.6 / (0.2 + 0.6) ），局域网1的PC向局域网2的PC发送非关键业务的数据所能占的带宽为0.5M（2 * 0.2 / (0.2 + 0.6)）。当局域网1的服务器向局域网2的服务器不发送关键业务的数据时，并且，除了局域网1的PC向局域网2的PC发送非关键业务的数据外，没有其他的数据流，则局域网1的PC向局域网2的PC发送非关键业务的数据所能占的带宽将可以为2M。

加权公平队列（Weighted Fair Queueing, WFQ）

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图7 加权公平队列示意图

如图7所示，加权公平队列（以后简称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，目的端口号，协议号，TOS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，采用HASH算法来自动完成，尽量将不同的流分入不同的队列。WFQ的队列数目N可以配置。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。

例如：接口中当前有8个流，它们的优先级分别为0、1、2、3、4、5、6、7。则带宽的总配额将是所有（流的优先级 + 1） 之和，即：1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 = 36

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)之和）。即，每个流可得的带宽比例分别为：1/36、2/36、3/36、4/36、5/36、6/36、7 /36、8/36。

又如：当前共4个流，3个流的优先级为4，1个流的优先级为5，则带宽的总配额将是：

(4 + 1) * 3 + (5 + 1) = 21

那么，3个优先级为4的流获得的带宽比例均为5/21，优先级为5的流获得的带宽比例为6/21。

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。

基于类的加权公平队列（Class Based Weighted Fair Queueing, CBWFQ）