关键词：QoS，服务模型，IntServ，DiffServ，拥塞管理，拥塞避免，队列技术，流量监管，流量整形，分层QoS
摘 要：本文对Internet的三种服务模型（Best-Effort、IntServ和DiffServ），以及服务模型的发展历程进行了简单介绍，详细地介绍了H3C SR8800万兆核心路由器所支持的QoS特性和相关技术，内容包括：报文分类、拥塞管理、拥塞避免、流量监控、流量整形等QoS基础技术，并且简要描述了在相关应用中的实际QoS解决方案。网络运营商及行业用户等通过对这些QoS特性的灵活运用，可以在Internet或任何基于IP的网络上为客户提供有保证的区分服务。
缩略语：
缩略语 | 英文全名 | 中文解释 |
ACL | Access Control List | 访问控制列表，用于对IP报文进行流分类 |
AF | Assured Forwarding | 确保转发 |
BE | Best Effort | 尽力而为转发 |
CAR | Committed Access Rate | 约定访问速率 |
CBWFQ | Class Based Weighted Fair Queuing | 基于类的加权公平队列 |
CS | Class Selector | 类选择码 |
DiffServ | Differentiated Service | 区分服务 |
DP | Drop Precedence | 丢弃优先级 |
DSCP | Differentiated Services Codepoint | 区分服务编码点 |
EF | Expedited Forwarding | 加速转发 |
FEC | Forwarding Equivalance Class | 转发等价类 |
FIFO | First in First out | 先进先出 |
GTS | Generic Traffic Shaping | 通用流量整形 |
IntServ | Integrated Service | 综合服务 |
ISP | Inernet Service Provider | Internet服务提供商 |
LLQ | Low Latency Queuing | 低时延队列 |
LP | Local Precedence | 本地调度优先级 |
MPLS | Multiprotocol Label Switching | 多协议标签交换 |
PHB | Per-hop Behavior | 单中继段行为，指IP转发中每一跳的转发行为 |
PQ | Priority Queuing | 优先队列 |
QoS | Quality of Service | 服务质量，指报文传送的吞吐量、时延、时延抖动、丢失率等性能 |
RSVP | Resource Reservation Protocol | 资源预留协议 |
SLA | Service Level Agreement | 服务水平协议是服务使用者和服务提供者之间签订的服务水平协议。服务提供者按此协议向服务使用者提供服务 |
TE | Traffic Engineering | 流量工程 |
ToS | Type of Service | 服务类型 |
VoIP | Voice over IP | 通过IP报文传递语音包 |
VPN | Virtual Private Network | 虚拟专用网 |
UP | User Priority | 用户优先级 |
WFQ | Weighted Fair Queuing | 加权公平队列 |
WRED | Weighted Random Early Detection | 加权随机早期丢弃 |
目 录
在传统的IP网络中，所有的报文都被无区别的等同对待，每个路由器对所有的报文均采用先入先出（FIFO）的策略进行处理，它尽最大的努力（Best-Effort）将报文送到目的地，但对报文传送的可靠性、传送延迟等性能不提供任何保证。
网络发展日新月异，随着IP网络上新应用的不断出现，对IP网络的服务质量也提出了新的要求，例如VoIP等实时业务就对报文的传输延迟提出了较高要求，如果报文传送延时太长，将是用户所不能接受的（相对而言，E-Mail和FTP业务对时间延迟并不敏感）。为了支持具有不同服务需求的语音、视频以及数据等业务，要求网络能够区分出不同的通信，进而为之提供相应的服务。传统IP网络的尽力服务不可能识别和区分出网络中的各种通信类别，而具备通信类别的区分能力正是为不同的通信提供不同服务的前提，所以说传统网络的尽力服务模式已不能满足应用的需要。
QoS技术的出现便致力于解决这个问题。QoS旨在针对各种应用的不同需求，为其提供不同的服务质量，例如：提供专用带宽、减少报文丢失率、降低报文传送时延及时延抖动等。为满足上述要求，QoS提供了下列功能：
l 报文分类和着色
l 网络拥塞管理
l 分层队列调度
l 网络拥塞避免
l 流量监管
l 流量整形
通常QoS提供以下三种服务模型（服务模型，是指一组端到端的QoS功能）：
l Best-Effort service（尽力而为服务模型）
l Integrated service（综合服务模型，简称IntServ）
l Differentiated service（区分服务模型，简称DiffServ）
Best-Effort是一个单一的服务模型，也是最简单的服务模型。应用程序可以在任何时候，发出任意数量的报文，而且不需要事先获得批准，也不需要通知网络。对Best-Effort服务，网络尽最大的可能性来发送报文。但对时延、可靠性等性能不提供任何保证。
IntServ是一个综合服务模型，它可以满足多种QoS需求。这种服务模型在发送报文前，需要向网络申请特定的服务。这个请求是通过信令（Signal）来完成的。
应用程序首先通知网络它自己的流量参数和需要的特定服务质量请求。包括带宽、时延等，应用程序一般在收到网络的确认信息（即确认网络已经为这个应用程序的报文预留了资源）后，才开始发送报文。同时应用程序发出的报文应该控制在流量参数描述的范围以内。
网络在收到应用程序的资源请求后，执行资源分配检查（Admission Control），即基于应用程序的资源申请和网络现有的资源情况，判断是否为应用程序分配资源。一旦网络确认为应用程序的报文分配了资源，则只要应用程序的报文控制在流量参数描述的范围内，网络将承诺满足应用程序的QoS需求。而网络将为每个流（Flow，由两端的IP地址、端口号、协议号确定）维护一个状态，并基于这个状态执行报文的分类、流量监管（Policing）、排队及其调度，来实现对应用程序的承诺。
DiffServ是一个多服务模型，它可以满足不同的QoS需求。与IntServ不同，它不需要使用RSVP，即应用程序在发出报文前，不需要通知路由器为其预留资源。对DiffServ服务模型，网络不需要为每个流维护状态，它根据每个报文指定的QoS，来提供特定的服务。
一个业务流的差分服务类由其IP报文头中的差分服务标记字段DSCP来表示。在实施DiffServ的网络中，每一个路由器都会根据数据包的DSCP字段执行相应的PHB，主要包括以下三类PHB：
l Expedited Forwarding（EF）：主要用于低延迟、抖动和丢包率的业务，这类业务一般运行一个相对稳定的速率，需要在路由器中进行快速转发；
l Assured Forwarding（AF）：这类业务在没有超过最大允许带宽时能够确保转发，一旦超出最大允许带宽，则将转发行为分为4类，每类又可划分为3个不同的丢弃优先级，其中每一个确保转发类都被分配了不同的带宽资源。IETF建议使用4个不同的队列分别传输AF1x、AF2x、AF3x、AF4x业务，并且每个队列提供3种不同的丢弃优先级，因此可以构成12个有保证转发的PHB；
l Best Effort（BE）：尽力转发，主要用于对时延、抖动和丢包不敏感的业务。
区分服务只包含有限数量的业务级别，状态信息的数量少，因此实现简单，扩展性较好。它的不足之处是很难提供基于流的端到端的质量保证。目前，区分服务是业界认同的IP骨干网的QoS解决方案，尽管IETF为每个标准的PHB都定义了推荐的DSCP值，但是设备厂家可以重新定义DSCP与PHB之间的映射关系，因此不同运营商的DiffServ网络之间的互通还存在困难，不同DiffServ网络在互通时必须维护一致的DSCP与PHB映射。
在MPLS上应用DiffServ用以下两种方法来解决：
l 在以太网等网络中，MPLS报文在二层链路层和三层网络层之间有一个薄层（Shim），我们扩展薄层中未用的字段——EXP（包含三个位），由这几个位来决定报文的队列调度及丢弃的优先级。
l 在ATM、FR等网络中，其MPLS报文没有薄层（Shim），可针对FEC和QoS请求的组合来分配标签，而不同于以前仅针对FEC分配标签。这样在收到一个MPLS报文后根据收到报文的标签就可以确定发出报文的标签及报文所要求的服务。
H3C SR8800万兆核心路由器已经全面提供对IP DiffServ解决方案的支持：完全兼容IETF DiffServ解决方案的相关标准，包括RFC2474、RFC2475、RFC2497、RFC2498等；支持以IP Precedence、DSCP、EXP作为QoS带内信令，可灵活配置；支持DiffServ相关的功能组件，包括流量调节器（包括分类器、标记器、测量单元、整形器和丢弃器等）和各类PHB（拥塞管理、拥塞避免等）。
H3C SR8800万兆核心路由器已经全面提供对MPLS DiffServ解决方案的支持：采用E-LSP方案，以MPLS EXP作为QoS信令；所有的DiffServ功能组件（流量调节器和各类PHB）均为EXP做了扩展。
对DiffServ需要区分网络中不同的流，为不同服务等级的报文指定不同的QoS参数。流分类（traffic classification）是指采用一定的规则识别出符合某类特征的报文。分类规则（classification rule）指管理员根据管理需求配置的过滤规则。分类规则可以很简单，比如可根据IP报文头的ToS字段，识别出有不同优先级特征的流量；也可以很复杂，如综合链路层（Layer 2）、网络层（Layer 3）、传输层（Layer 4）信息诸如MAC地址、IP协议、源地址、目的地址、或应用程序的端口号等相关信息来对报文进行分类。一般的分类依据都局限在封装报文的头部信息，使用报文的内容作为分类的标准比较少见。
SR8800支持复杂流分类和简单流分类，其中复杂流分类涵盖了Layer 2、Layer 3、Layer 4的ACL流分类规则，包括：源MAC、目的MAC、VLAN ID、源IP地址、目的IP地址、源TCP/UDP端口号、报文协议类型、IP优先级、DSCP优先级、报文是否分片等。
SR8800简单流分类可以通过对报文类型的识别，自动提取优先级标记TOS、DSCP、802.1p、EXP等，这些优先级标记分别适用于不同的QoS模型，在不同的模型中被定义。
通常在网络边界处对报文进行复杂流分类并标记IP优先级或DSCP，这样，在网络的内部就可以简单的使用简单流分类作为标准。队列调度技术如WFQ，CBWFQ就可以使用这个优先级来对报文进行不同的处理。下游（Downstream）网络可以选择接收上游（Upstream）网络的分类结果，也可以按照自己的分类标准对数据流量重新进行分类。
例如，在网络的边界做如下分类和标记：
l 所有VoIP数据报文聚合为EF业务类，将报文的IP优先级标记为5，或者将DSCP值标记为EF。
l 所有VoIP控制报文聚合为AF业务类，将报文的IP优先级标记为4，或者将DSCP值标记为AF31。
当报文在网络边界被标记分类之后，在网络的中间节点，就可以根据标记，对不同类别的流量给予差别服务了。例如对上述例子中的EF业务类，保证时延和减少抖动的同时进行流量监管；对AF业务类，在网络拥塞时仍然保证一定的带宽等等。
流量监管（Traffic Policing）的典型作用是限制进入某一网络的某一连接的流量与突发。在报文满足一定的条件时，如某个连接的报文流量过大，流量监管就可以对该报文采取不同的处理动作，例如丢弃报文，或重新设置报文的优先级等。通常的用法是使用CAR来限制某类报文的流量，例如限制HTTP报文不能占用超过50%的网络带宽。
对于ISP来说，对用户送入网络中的流量进行控制是十分必要的。对于企业网，对某些应用的流量进行控制也是一个有力的控制网络状况的工具。网络管理者可以使用约定访问速率（以后简称CAR）来对流量进行控制。
CAR利用令牌桶（Token Bucket，TB）进行流量控制。
图1 CAR进行流量控制的基本处理过程示意图
图1所示为利用CAR进行流量控制的基本处理过程。首先，根据预先设置的匹配规则来对报文进行分类，如果是没有规定流量特性的报文，就直接继续发送，并不需要经过令牌桶的处理；如果是需要进行流量控制的报文，则会进入令牌桶中进行处理。如果令牌桶中有足够的令牌可以用来发送报文，则允许报文通过，报文可以被继续发送下去。如果令牌桶中的令牌不满足报文的发送条件，则报文被丢弃。这样，就可以对某类报文的流量进行控制。
令牌桶按用户设定的速度向桶中放置令牌，并且用户可以设置令牌桶的容量，当桶中令牌的量达到桶的容量时，令牌不再增加。当报文被令牌桶处理的时候，如果令牌桶中有足够的令牌可以用来发送报文，则报文可以通过，同时，令牌桶中的令牌量按报文的长度做相应的减少。当令牌桶中的令牌少到报文不能再发送时，报文被丢弃。
令牌桶是一个控制数据流量的很好的工具。桶中的令牌数表示可借贷的数据突发量，这样可以允许数据的突发性传输。当令牌桶中没有令牌的时候，报文将不能被发送，只有等到桶中生成了新的令牌，报文才可以发送，这就可以限制报文的流量只能是小于等于令牌生成的速度，达到限制流量的目的。
在实际应用中，CAR不仅可以用来进行流量控制，还可以进行报文的标记（mark）或重新标记（remark）。具体来讲就是CAR可以设置或修改IP报文的优先级（包括802.1P、DSCP、DP等），达到标记报文的目的。
例如，当报文符合流量特性的时候，可以设置报文的优先级为5；当报文不符合流量特性的时候，可以丢弃，也可以设置报文的优先级为1并继续进行发送。这样，后续的处理可以尽量保证不丢弃优先级为5的报文，在网络不拥塞的情况下，也发送优先级为1的报文，当网络拥塞时，首先丢弃优先级为1的报文，然后才丢弃优先级为5的报文。
SR8800支持入、出方向的流量监管，粒度为1Kbps。
通过对报文优先级的标记，可以区分不同报文的服务质量。SR8800可为特定报文提供优先级标记的服务，标记内容包括TOS、DSCP、802.1p、EXP等，这些优先级标记分别适用于不同的QoS模型。
SR8800提供两种接口优先级信任模式，用户可以根据需要进行配置接口优先级信任模式：
l 信任报文的优先级：按照接收接口上配置的优先级信任模式，根据报文自身的优先级，查找优先级映射表，为报文分配优先级参数。
l 信任端口的优先级：按照接收接口的接口优先级，查找映射表为报文分配优先级参数。
报文的优先级映射过程如上图所示，不信任模式时用户优先级（UP）取自入接口优先级，一般用在DiffServ域边缘，直接指定接入流量的优先级；信任模式时用户优先级（UP）从报文优先级中提取，对于二层以太报文取自802.1P，IP报文取自IP Precedence，MPLS报文取自EXP，一般用于DiffServ域中心，直接根据流量优先级进行后续处理；用户优先级经过内部映射后可以获取映射后的新UP、DP、LP在内的系列参数，还可以根据复杂流分类结果进行重标记和带颜色的重标记，配合完成QoS处理。
当网络拥塞时，必须解决多个报文同时竞争使用资源的问题，通常采用队列调度加以解决。SR8800支持普通队列和分层队列两种模式。在普通队列模式下，每接口下默认八个硬件队列，分别对应于IETF定义的四种标准PHB，即CS队列、EF队列、AF队列和BE队列。
图3 SR8800缺省队列模型
如上图所示，CS6、CS7队列一般用于保障网络控制流量，因此又称NC（Network Control）队列。在应用中可以将网络协议（如OSPF）入CS7队列，网络管理（如SNMP）走CS6，以保证数据业务流量拥塞时整个网络系统的正常运行。
PQ队列分别为：高优先队列、中优先队列和低优先队列，它们的优先级依次降低。在报文出队的时候，PQ首先让高优先队列中的报文出队并发送，直到高优先队列中的报文发送完，然后发送中优先队列中的报文，同样直到发送完，然后是低优先队列。这样，分类时属于较高优先级队列的报文将会得到优先发送，而较低优先级的报文将会在发生拥塞时被较高优先级的报文抢先，使得高优先级业务（如VoIP）的报文能够得到优先处理，较低优先级业务（如E-Mail）的报文在网络处理完关键业务后的空闲中得到处理，既保证了高优先级业务的优先，又充分利用了网络资源。
SR8800默认采用PQ调度方式，不需用户配置，EF队列为高优先级，AF队列为中优先级，BE为低优先级。进入EF队列的报文在接口没有发生拥塞时（此时所有队列中都没有报文），所有属于EF队列的报文都可以被发送。在接口发生拥塞的时候（队列中有报文时），进入EF队列的报文被限速，超出规定流量的报文可被降级。这样，在接口不发生拥塞的情况下，可以使属于EF队列的报文能获得空闲的带宽；在接口拥塞的情况下，又可以保证属于EF队列的报文不会占用超出规定的带宽，保护了其他报文的应得带宽。另外，由于只要EF队列中有报文，系统就会发送EF队列中的报文，所以EF队列中的报文被发送的延迟最多是接口发送一个最大长度报文的时间，无论是时延还是时延抖动，EF队列都可以将之降低为最低限度，满足LLQ队列QoS要求。这为对时延敏感的应用（如VoIP业务）提供了良好的服务质量保证。
如图4所示，加权公平队列（以后简称WFQ）可分配一个调度权重，该权重的数值越小，所得的带宽越少。优先级的数值越大，所得的带宽越多。这样就保证了同优先级业务之间的公平。
SR8800支持精确的WFQ调度，在同一级别队列之间进行公平调度，通过调整队列调度权重实现保证队列带宽的功能。比如，AF队列（AFx，x＝1，2，3，4）应用了WFQ队列调度算法，可以实现各个类的队列的公平调度。当接口中某些类别的报文没有时，AF队列的报文还可以公平地得到空闲的带宽，和时分复用系统相比，大大提高了线路的利用率。同时，在接口拥塞的时候，仍然能保证各类报文得到用户设定的最小带宽。
例如：100M接口中当前有4个AF流，它们的调度权重分别为1、2、3、4。则带宽的总配额将是所有权重之和，即1 + 2 + 3 + 4 = 10。每个流所占带宽比例为：（自己的调度权重）/（所有队列的权重之和）。即，每个流可得的带宽比例分别为：1/10、2/10、3/10、4/10，对应其可保证的带宽分别为10M，20M、30M、40M。
基于类的加权公平队列（以后简称CBWFQ）把匹配同一类规则的所有报文视为同一条流。CBWFQ为该流分配一个队列，用来缓冲这一类的数据。用户可以对该队列自定义QoS策略，包括指定队列类型，保证带宽，报文丢弃策略（WRED），流量整形等。
图5 CBWFQ原理示意图
图中所示一个或多个类的报文可以被设定进入EF/AF/BE队列，并设定占用相应的带宽。在调度出队的时候，若EF队列中有报文，则总是优先发送EF队列中的报文，直到EF队列中没有报文时，或者超过为EF队列配置的最大预留带宽时才调度发送其他队列中的报文；若AF队列有报文，则应用WFQ算法根据调度权重进行公平调度，保证AF队列带宽；剩余带宽用于转发BE类数据流。
综上所述，CBWFQ有低时延队列（EF队列），用来支撑EF类业务，被绝对优先发送，保证最小时延；另外有带宽保证队列（AF队列），用来支撑AF类业务，可以保证每一个队列的带宽及可控的时延；还有BE队列，对应不提供带宽保证的业务。
在网络发生拥塞的情况下，普通的网络设备采取尾丢弃方式避免拥塞，即当队列长度达到规定的最大长度的时候，所有到来的报文都被丢弃。但是，对于TCP之类的报文由于大量的报文被丢弃，将造成TCP超时，从而引发TCP的慢启动和拥塞避免机制，使TCP减少报文的发送。当队列同时丢弃多个TCP连接的报文时，将造成多个TCP连接同时进入慢启动和拥塞避免，称之为：TCP全局同步。这样多个TCP连接发向队列的报文将同时减少，使得发向队列的报文的量不及线路发送的速度，减少了线路带宽的利用。而且，发向队列的报文的流量忽大忽小，使线路上的流量在极少和饱满之间波动。
为了避免上诉类似情况的发生，SR8800支持加权随机早期检测（Weighted Random Early Detection,简称WRED）的丢弃策略。用户可以设定队列的低限和高限；当队列的长度小于低限时，不丢弃报文；当队列的长度在低限和高限之间时，WRED开始随机丢弃报文，队列的长度越长，丢弃的概率越高；当队列的长度大于高限时，丢弃所有的超限报文。
由于WRED随机丢弃报文，避免TCP的全局同步的情况。当某个TCP连接的报文被丢弃并且开始减速发送的时候，其他的TCP连接仍然有较高的发送速度。这样，总有TCP连接在进行较快的发送，提高了线路带宽的利用率。
直接采用队列的长度和低限、高限比较并进行丢弃(这是设置队列门限的绝对长度)，将会对突发性的数据流造成不公正的待遇，不利于数据流的传输。所以，在和低限、高限比较并进行丢弃时，采用队列的平均长度(这是设置队列门限与平均长度比较的相对值)。队列的平均长度是队列长度被低通滤波后的结果。它既反映了队列的变化趋势，又对队列长度的突发变化不敏感。避免了对突发性的数据流造成不公正的待遇。
SR8800支持WRED，并可以为每个队列的不同丢弃优先级（Drop Precedence）的报文设定不同的队列长度滤波系数、低限、高限、丢弃概率，对不同队列的不同优先级的报文提供不同的丢弃特性。当拥塞发生时，会尽快的丢包释放队列资源，同时尽量不将报文放入高延迟的队列中，以消除拥塞。
SR8800在接收报文时可以根据报文的优先级为报文分配丢弃级别,也可以通过优先级标记动作为报文分配丢弃级别。丢弃级别取值为0、1、2，2代表红色，1代表黄色，0代表绿色。在拥塞发生时，红色报文将首先被丢弃，绿色报文最后才会被丢弃。
流量整形（Traffic Shaping）的典型作用是限制流出某一网络的某一连接的流量与突发。使这类报文以比较均匀的速度向外发送。流量整形通常使用缓冲区和令牌桶来完成，当报文的发送速度过快时，首先在缓冲区进行缓存，在令牌桶的控制下，再均匀地发送这些被缓冲的报文。
GTS与CAR一样，均采用了令牌桶技术来控制流量。GTS与CAR的主要区别在于：利用CAR进行报文流量控制时，对不符合流量特性的报文进行丢弃；而GTS对于不符合流量特性的报文则是进行缓冲，减少了由突发流量造成的报文的丢弃，同时满足报文的流量特性。
GTS的基本处理过程如图6所示，其中用于缓存报文的队列称为GTS队列。
图6 GTS处理过程示意图
GTS可以对接口上指定的报文流或所有报文进行整形。当报文到来的时候，首先对报文进行分类，如果报文不需要进行GTS处理，就继续发送，不需要经过令牌桶的处理；如果报文需要进行GTS处理，则与令牌桶中的令牌进行比较。令牌桶按用户设定的速度向桶中放置令牌，如果令牌桶中有足够的令牌可以用来发送报文，则报文直接被继续发送下去，同时，令牌桶中的令牌量按报文的长度做相应的减少。当令牌桶中的令牌少到报文不能再发送时，报文将被缓存入GTS队列中（后续到达GTS的报文，检测到缓存队列中有报文，直接入队。若队长达到上限，报文被直接丢弃）。当GTS队列中有报文的时候，GTS按一定的周期从队列中取出报文进行发送，每次发送都会与令牌桶中的令牌数作比较，直到令牌桶中的令牌数减少到队列中的报文不能再发送或是队列中的报文全部发送完毕为止。
随着现在网络设备高速发展，单端口容量变大，接入用户多，传统的QoS在应用中遇到了新问题：
(1) 传统流量管理是基于端口带宽进行调度的，这样产生的结果就是对用户不敏感，只对服务等级敏感，适合网络侧，但不适合业务接入侧。
(2) 传统流量管理很难做到同时对多个用户的多个业务进行控制。
为解决以上的问题，提供更好的QoS能力，迫切需要一种既能控制用户的流量，又能同时对用户业务的优先级进行调度的QoS技术。分层QoS采用多级队列调度的方式，采用全新的硬件设计，使设备具有内部资源的控制策略，既能够为高级用户提供质量保证，又能够从整体上节约网络构造成本。
普通QoS调度算法是基于端口的，只对业务等级敏感，对用户不敏感，会产生混乱的抢占结果，分层QoS通过多级调度来解决此问题。
图7 用户＋用户业务的调度模型
上图形象的说明了分层QoS解决多用户的多业务带宽保证原理，接口就像一个大的水管，每个用户从大管子中分一个小管子，大管子就能对小管子进行流量管理，而每个用户又对其自己的小管子再细分出不同的流，对不同的流进行不同的处理。
这种原理在设备上通过分级调度来实现，第一级完成对用户带宽的保证，第二级完成对每个用户各业务的带宽保证。
目前IP组网典型方案是分为接入层、汇聚层、骨干层三层结构。这种宽带网络的分层结构使网络层次清晰。接入层为不同用户提供各种接入手段，汇聚层对接入层业务流汇聚，城域网核心层保证快速转发，网络拓扑有下列显著特征：
l 网络拓扑结构通常是树形拓扑结构，即使有些场合，物理上的拓扑结构是环形结构，但链路层还是树形拓扑结构；
l 各种业务的转发路径基本固定，不会动态改变；
l 业务路由器是树形拓扑结构的根节点。
业务路由器下挂的LAN Switch往往只能根据报文的二层信息进行转发，其QoS处理能力较弱，不能满足业务的QoS需求。为了能够在宽带接入网上承载不同QoS需求的业务，可以通过更换目前的二层设备来解决，但这需要巨大的投资，而且效果也一般，分层QoS技术能有效解决这个问题。分层QoS处理能真实体现网络拓扑结构和业务转发路径，在业务路由器上流量汇聚点集中配置QoS功能，把下挂的各类通信设备、业务类型映射到汇聚点的不同层次节点上，节点上的QoS就直接体现出下挂设备的QoS能力。
MPLS L3VPN是服务提供商VPN解决方案中一种基于PE的L3VPN技术，其组网方式灵活、可扩展性好，得到越来越多的应用。PE路由器可以接入多个VPN，通过在PE网络侧部署分层QoS，可以完成本地所有接入VPN、VPN内业务的多层带宽管理，实现QoS的集中配置。
为了更好的对流量进行管理，H-QoS有着完善的流量统计功能。通过流量统计功能，使用者可以看到各种业务的带宽使用情况，并通过分析流量，合理的划分各业务的带宽分配。
SR8800支持分层QoS。如下图所示，在分层调度模型中，共包括端口层、用户组层、用户层、用户业务层共四个层次。分层QoS处理引擎完成拥塞避免、多级调度、流量限速、流量统计等功能。
图8 SR8800分层调度模型
上文介绍了H3C SR8800万兆核心路由器所支持的各种QoS特性，包括报文分类、拥塞管理、拥塞避免、流量监管、流量整形和分层QoS等。各网络设备（路由器、交换机等）均支持QoS是实现端到端的QoS的一个基本要求，网络设备对QoS的支持是通过结合各种QoS特性技术来实现的。
图9 各QoS特性在SR8800中的处理顺序
上图描述了各种QoS特性在设备中的处理顺序。首先是上行的报文分类（报文分类和识别报文的类别是为不同的业务提供区分服务的必要前提），其后根据报文所属类别可以实施流量监管（CAR），之后流量发送到交换网，经过VOQ和E2E流控处理后，流量送到下行处理，首先进行流分类并将CAR、GTS、WRED、队列等各种技术运用其上，最终为具有不同网络需求的各种业务提供并保证所承诺的服务。
IP网络的QoS技术即使发展到今天，也不存在这样一种技术可以提供类似于PSTN网络的、全网范围的、端到端的、基于流的QoS，原因是多方面的，涉及到IP网络业务、技术及设备等多方面的因素。因此解决现有网络的QoS问题，需要详细分析网上各类业务的流量模型、业务模型，详细分析现有网络的各个环节、找出影响业务QoS的关键因素所在，充分运用各种QoS技术（如IP网络QoS及各种二层网络的QoS技术），从IP承载网、业务终端和应用程序以及用户管理（包括认证与计费等）等多方面着手，提供QoS解决方案。
H3C SR8800万兆核心路由器提供的丰富QoS机制完全能够满足运营商、金融网络、电子政务
