企业网络的使用变得越来越复杂。过去二十年，由于企业网络对各种应用的依赖不断增加，网络环境发生了重大变化。语音、视频和数据网络的融合为网络行为带来了更多变量。不同的应用以不同的方式影响网络，这要求对网络带宽使用进行完全控制，以确保最佳的网络性能。除此之外，社交媒体泡沫破裂也对网络产生了影响。这就导致网络变得异常复杂，需要处理众多类别、类型和子类别的流量。识别并为对您的业务至关重要的流量分配最高优先级，对于有效利用您的网络极为重要。服务质量（Quality of Service），简称 QoS，是实现这一目标并为网络上的指定流量分配优先级的绝佳方式。它带来了诸多好处，例如更好的可预测性、安全性、可测量性以及关键服务的保证交付。以下是您需要了解的一些 QoS 基础知识，以便成功设计和实施 QoS 于网络中。
服务质量 (QoS) 是指网络为各种形式的流量提供不同级别服务保证的能力。QoS 是一种基于业务目标通过优先处理流量来优化网络使用的技术。每个组织在业务性质和流程方面都有所不同。根据不同的业务目标，网络被用于不同用途，基于此需要对网络上的流量进行优先级排序。这确保了对业务关键且对延迟敏感的应用始终给予高优先级交付。QoS 是一套确保关键应用在网络上高性能运行的标准和技术。作为一种机制，QoS 可被网络管理员利用，以最高效地使用资源，无需扩展或升级网络。QoS 能够确保网络高性能运行，最大优先级分配给对业务极其关键的应用，从而确保业务关键应用的及时交付，使企业网络得到充分利用。
在当前融合网络时代，单一网络处理语音、数据和视频等多种流量。所有这些流量均属于“尽力而为”交付类别，这意味着在网络拥堵时，它们都有被丢弃的可能。这导致业务关键应用与其他应用之间的竞争。为了有效使用网络带宽，业务关键应用必须优先于其他应用。其基本要求是应用分类。网络上运行的应用需要分为两类：一类是对业务关键的应用（如 CRM、ERP、业务 VoIP 等），另一类是带宽密集型但不直接贡献业务的应用（如流媒体、点对点文件共享、在线游戏、互联网广播等）。
当大量带宽密集型应用同时运行时，网络因流量大幅超过承载能力而出现拥堵。拥堵时流量被丢弃，可能导致数据丢失和关键业务应用交付失败。因此，网络管理员的首要任务是最大限度地保障业务关键应用，优先于其他不相关业务的带宽密集型应用。
设想一个拥堵的网络同时处理 FTP 和 VoIP 通话。FTP 对延迟和网络卡顿的敏感度较低。尽管传输速度可能变慢，但文件交付本身不会受影响。然而，VoIP 包若因网络卡顿受到影响，会导致接收端语音断断续续，违背通讯的初衷。语音和视频对网络的依赖引入了“应用的延迟敏感性”这一关键因素。哪怕是轻微延迟，也会导致 VoIP 或视频通话质量下降，影响严重依赖网络的业务顺畅运行。在这种情况下，应用优先级排序成为网络管理员的基本职责。
网络利用模式近年来发生了巨大变化。网络上的视频流量呈倍数增长。高清和 3D 视频需求提升带宽需求，加剧网络拥堵。以下是 Cisco Visual Networking Index 的一些统计数据：
随着视频流量爆炸式增长，增加带宽是一种应对方式。但在“可持续发展”和“合理利用现有资源”成为企业经营关键的时代，优化现有资源的使用更为合理。QoS 是帮助达成此目标的有效机制。
了解您的 QoS 结构组成对有效实施至关重要。QoS 的基本方面包括：
如前所述，网络上运行着各种不同类型的应用。邮件、CRM、SharePoint、内联网、数据库、VoIP、流媒体、游戏、文件共享、文件托管等应用对网络高度依赖，但并非全部对业务重要。即使在业务关键应用中，每个应用的重要性也不尽相同。分类应用是确定如何优先处理这些不同应用的第一步。以下两步构成流量分类：
传统上，访问控制列表（ACL）被用作识别工具。访问列表通常是一组定义 IP 包中某一特定模式的语句。通过扫描进入接口的包寻找特定模式，匹配则决定允许或拒绝该包。此方法的主要缺点是列表越长，查找时间越长。对于延迟敏感性应用，此方法表现较差，因为其对延迟不敏感。
应用类别
应用子类别
NBAR 是一种智能分类引擎，帮助在合理范围内驱动您的 QoS 指标。
NBAR 是一种网络流量分类系统。NBAR（Network Based Application Recognition）能够监控第4层到第7层的流量，而不仅限于应用层。借助如此深度的可见性，它能识别使用动态端口的应用，如 Skype，并将其归入相应的网络应用类别和子类别。网络上运行的一些应用类别包括：
标记操作为识别出的数据包关联一个特定值（标记），用于指明其流量类别。数据包的标记值决定了 QoS 处理方式。Cisco 路由器和交换机常用的标记选项包括 IP 优先权、DSCP、CoS、ToS 位、QoS 组及 MPLS EXP 值。为最优利用路由器资源，强烈建议尽可能在源头处进行标记。标记是为流量分配优先级的基础。
排队用于存储流量直到允许通过。即使发生拥堵概率极低，排队机制仍不可或缺。当组织为非关键应用分配低速链接处理网络流量（如文件共享）时，排队尤为重要。业务相关应用如 Citrix、Webex 等通常需高速连接。Cisco 对组织的排队建议如下：
在现有排队机制中，网络管理员可根据组织目标、网络类型等采用最合适的方案，强烈建议配置排队机制。
实施 QoS 的三个关键部分是：
类映射定义第3层、第4层和第7层的条件，帮助识别流量类别。它是分类不同类型流量的重要元素。类映射基于应用层、传输层和网络层信息定义网络上的不同流量类别。
类映射定义第3层、第4层和第7层的条件，帮助识别流量类别。它是分类不同类型流量的重要元素。类映射基于应用层、传输层和网络层信息定义网络上的不同流量类别。类映射的关键组成部分是“匹配语句”和“匹配条件”。网络管理员依据需求指定一组条件以分类流量。满足匹配条件时，数据包归入相应类别；若未匹配，则归入默认类别。数据包所属类别决定其在拥堵时被丢弃或通过的概率。
可编写匹配语句，将 FTP 包与 VoIP 包分开。VoIP 包对延迟更敏感。分离 VoIP 包后，有助于针对其延迟敏感性优先处理。
类映射创建完成后，下一步是决定如何处理分类后的流量。流量划分完毕后，网络管理员需高效管理不同类别。
使用 service policy 命令激活策略。定义类别和确定策略后，通过应用服务策略实现策略部署。
QoS 设计与实施后，验证是最后且关键一步。验证量只能通过测量实现。因此，测量和监控 QoS 是确保网络中有效 QoS 策略的重要环节。 QoS 监控 根据具体情况，监控深度和范围各异。但最基本要求是监控链路利用率趋势和数据包丢失信息。
监控 QoS 的方式有多种，如 Cisco-Class-based-QoS-MIB、NetFlow 等。Cisco CBQoS 能收集大量数据，但需后端工具对数据分类并转化为易于解读的信息。工具还需具备数据排序和丢包率标记能力。
ManageEngine NetFlow Analyzer 支持 Cisco CBQoS，报告已部署的 QoS 策略。报告展示政策前后、不同流量类别的丢包情况及排队状态。深度 CBQoS 监控有助验证 QoS 策略。可根据 NetFlow Analyzer 报告调整策略，是验证 QoS 策略的理想工具。