Cisco QoS VOQ技术

讨论VOQ之前，我想先和大家探讨这样的问题：

“在路由器的网上是否能够出现拥塞呢？”

在深入思考以后，大家的答案肯定都是不会出现拥塞，因为当今主流路由器的设计都遵循着这样一种规则，也就是设计交换网的时候要大于1.2倍 的端口速率，这样才能保证在路由器内部交换网无阻塞的传输数据，而这个1.2叫做加速比（speed up ratio）,比如华为的NE5000E路由器的加速比是2，所以可以实现交换网无阻塞的传输数据。

 

那么在思考一个问题：

“是不是没有拥塞的时候就不再需要了呢？”

可能有人说需要，也有人说不需要。那么设想这样一个场景，有两个数据包，一个为internet报文，长度为 1500字节，另外一个只有2个字节是VOIP的报文，internet的报文优先进入交换网，如果按照普通的设计，交换网的每一条crossbar都是 总线的结构，也就是说VOIP的数据要等待internet的流量传输完毕以后才可以传输，这样的设计肯定是不合理的，所以说在没有拥塞的时候也是需要 QOS来保证关键业务 的传输的。这种因为队列前部拥塞导致后面的数据无法及时传送的现象就称为HOL阻塞（Head of Line Blocking）。造成HOL阻塞的根源是向所有的转发方向只有一个队列，无法在不同的转发方向间进行调度。如果向不同的转发方向有独立的队列，则可以 通过在不同队列间的轮循调度，优化报文转发，避免HOL阻塞。

 

然而普通的交换网是不具备QOS功能的QOS只由线路板上的TM模块完成。为了在交换网上实现QOS，就引入了一 种新的技术VOQ技术。在一个物理通道上（一个Crossbar端口），面向多个输出方向实现多个虚拟输出队列的方式，就是VoQ（Virtual Output Queue）。VoQ除了可以避免HOL阻塞，依据优先级进行调度外，还需要支持交换网级的端到端Flow Control，可以针对Crossbar端口进行速率适配，从而真正实现了通过Crossbar的无阻塞交换。