拥塞避免

拥塞避免
在拥塞产生前进行处理，从而避免拥塞的产生
拥塞管理
在拥塞产生后进行处理，从而使数据流量更顺利的运行

拥塞避免的目的是避免尾部丢弃，CISCO路由器接口上使用的常见拥塞避免技术RED及其变体WRED和CBWRED.
尾部丢弃的限制和缺陷：TCP全局同步 TCP资源缺乏 缺乏差异化
TCP全局同步:出现尾部丢弃时，基于TCP的流量流通过减小TCP发送窗口尺寸而同时降低发送速度，是带宽使用率大幅降低，接口队列的拥塞得到缓解，进而TCP流又增大发送窗口尺寸，又重复导致拥塞，这个情况就是TCP全局同步
TCP资源缺乏：当发送TCP全局同步的时候，TCP流量流减少，其它类型流量不变，而且占满队列，留个TCP流量的队列资源非常少，导致TCP资源缺乏

RED random early detection 随机早期检测
机制：在队列溢出前就开始随机丢弃数据包，随着队列内数据量的增加，丢包速率也随着增大
（缺点：不能差异化对待各个流，也不能基于流进行丢包操作  主动流的数据包丢弃量会大于非主动流的数据包）
RED的配置参数：最小门限 最大门限 MPD（mark probability denominator标记概率分母）
最小门限以内不丢弃；在最小门限和最大门限之间随机丢弃；超过最大门限 全部丢弃（即尾部丢弃）

WRED（weighted random early detection加权随机早期检测）
增加了针对高.低优先级流量的差异化处理能力，针对不同流量的优先级建立不同的流量简档（包含最小门限，最大门限和MPD）
流量优先级基于IP优先级或DSCP值
WRED认为RSVP流量属于丢包敏感型流量，因而丢弃RSVP流的流量之前会首先丢弃非RSVP流量；非IP流量是最不重要的流量，最先丢弃
建议WRED用在核心层网络设备上，不应用在语音队列
根据当前队列和最后的平均队列计算当前的平均队列长度。

CBWFQ（基于类别的加权随机早期检测）
在CBWFQ中使用WRED就能得到CBWRED.
不能在同一个分类映射上同时应用WRED和WFQ机制。
WRED不能与PQ,CQ,WFQ同时应用于同一个接口
配置CBWRED
接口配置下 random-detect
router(router-policy-c)#random-detect dscp-based
                       #random-detect dscp dscp-value min-threshold/max-threshold mark-prob-denominator
                       #random-detect precedence precedence-value min-threshold max-threshold mark-prob-denominator

                      
流量整形和监管
流量监管的主要目的及功能
1将流量速率降低到物理接入速率之下
2对每种流量类别进行速率限制
3重标记流量

流量整形的主要目的及功能
1降低通过WAN服务
2遵从订购的速率
3以不同的速率发送不同类别的流量

流量整形和流量监管的异同点：
1流量整形和流量监管多是流量检测机制，有时对不同流量类别进行分开测量
2流量监管可以应用于出流量和入流量，而流量整形则仅用于出流量
3流量整形缓存超额流量并按照预配置速率发送超额流量，而流量监管是丢弃或重标记超额流量
4流量整形需要内存来缓存超额流量，会带来可变时延和抖动。
5流量监管丢包后某些类型的流会重传被丢弃的流量，非TCP流量可能会重传比被丢弃流量更多的流量。
6流量监管可以重标记流量，而流量整形不能重标记流量
7流量整形的配置可以基于网络状况和网络信号，而流量监管则无法响应网络状况和网络信息

测量流量速率
单桶单速率（single bucket with single rate）
双桶单速率（dual bucket with single rate）
双桶双速率（dual bucket with dual rate）

链路效率机制
1基于压缩(链路压缩 二层净苛压缩 RTP头压缩 TCP头压缩) 
压缩不但能够提高链路的使用效率，而且还是一种提高可用带宽的QOS技术
二层净苛压缩

头压缩

2基于分段（fragmentation）一般总是与交织（interleaving）联合使用
分段的目的 降低数据包的时延