HQoS和QoS是什么？HQoS和QoS的区别

作为网络从业者或者学习者，大家对QoS肯定不陌生，但是HQoS，您有听过吗？本文，就带大家了解一下HQoS，分析一下HQoS和QoS区别。

HQoS和QoS的基本概念

QoS（Quality of Service）

Quality of Service（服务质量）是一种网络管理机制，旨在为不同类型的流量分配和保证适当的带宽、延迟、抖动和丢包率。QoS通过对流量进行分类和标记，并在网络中设置优先级来实现这一目标。这有助于确保对关键应用程序（如VoIP电话、视频会议等）的优先处理，以保证其质量和性能。

QoS的一个典型示例是在家庭网络中确保视频流畅播放。当您在观看视频时，QoS机制可以确保视频数据包比其他类型的数据包（例如下载或浏览网页）具有更高的优先级，从而确保视频的质量不受影响。

HQoS（Hierarchical Quality of Service）

层次化服务质量（HQoS）是一种通过多级队列调度机制，解决差分服务（Diffserv）模型下多用户多业务带宽保证的技术。传统的服务质量（QoS）往往只能在单一级别上对流量进行调度，无法对不同用户和不同业务进行精细化的区分。而HQoS则通过多级队列的实现，使得网络能够在多次调度过程中更好地区分不同用户和不同业务的流量，从而提供更精细化、个性化的服务质量保证。

HQoS的工作原理

HQoS的工作原理主要是基于多级队列的调度机制。在网络中，不同的流量被分配到不同的队列中，每个队列都有相应的优先级和服务质量保证参数。当网络传输数据时，根据每个队列的优先级和调度策略，对队列中的数据进行调度，从而实现对不同流量的精细化管理和调控。

HQoS的调度结构通常是树型的，可以根据需求设计不同层次的调度器，以实现更精细化的流量管理和服务质量保障。一般而言，HQoS调度结构可以分为两级、三级、甚至更多级别的结构。

两级调度结构：在两级调度结构中，通常包括业务级别和用户级别的调度。业务级别的调度用于区分不同类型的流量，而用户级别的调度则用于区分不同用户的流量。这种结构简单直观，适用于一般的网络场景。
三级调度结构：在三级调度结构中，除了业务级别和用户级别的调度外，还可能增加一层用户组的调度。用户组级别的调度可以根据用户的归属或特定需求对流量进行进一步的分类和管理，以满足不同用户组的需求。
四级调度结构：在四级调度结构中，除了业务级别、用户级别和用户组级别的调度外，可能还会增加一层基于用户组子接口的调度。这种结构适用于复杂的网络环境，可以更细致地管理不同用户组子接口的流量，实现更精准的带宽分配和服务质量保障。
更多级别的调度结构：根据实际需求，调度结构还可以进一步扩展，例如增加基于用户组子接口的调度，实现五级调度结构。这种结构适用于需要更细致管理网络流量的情况，例如多个用户组从子接口接入的场景。

HQoS的优势

HQoS相比传统的QoS具有以下优势：

更精细化的服务质量保证：HQoS能够在多个级别上对流量进行调度，从而实现对不同用户和不同业务的个性化服务质量保证。
更高效的网络资源利用：通过合理的调度策略，HQoS能够更有效地利用网络资源，提高网络的整体性能和吞吐量。
更好的用户体验：通过对关键业务和用户的优先级调度，HQoS能够保证关键业务和用户的服务质量，提供更好的用户体验。

HQoS的应用场景

HQoS在各种网络场景中都有广泛的应用，特别是在企业网络、云计算、视频直播等领域，HQoS的作用更为明显。例如，在企业网络中，HQoS可以根据不同部门或用户的需求，对关键业务和用户进行优先级调度，保证企业网络的稳定性和安全性。在云计算环境中，HQoS可以根据不同客户的需求，对云资源进行动态调度，提高云服务的质量和可靠性。在视频直播等场景中，HQoS可以根据视频流的特点和用户的观看需求，对视频流进行优先级调度，保证视频的流畅性和稳定性。

企业园区网络：在企业园区内，不同企业及部门可能有不同的网络使用需求，包括视频会议、数据传输、实时通讯等。HQoS可以根据企业和部门的不同需求，对网络流量进行细分管理，保证关键业务的优先传输，提升企业内部通信效率和员工工作体验。
ISP边缘网络：在互联网服务提供商（ISP）的边缘网络中，面对大量接入用户的需求，HQoS可以根据用户的服务级别和套餐要求，对带宽进行灵活调配，保证关键用户的网络体验，提供更高的服务质量。
家庭宽带网络：在家庭宽带网络中，用户可能同时使用IP电话、IP电视和高速上网等业务。HQoS可以根据不同业务的需求，对网络流量进行调度和带宽分配，确保关键业务的优先传输，提升用户体验。
数据中心网络：在数据中心网络中，不同应用程序和服务可能有不同的性能和延迟需求。HQoS可以根据应用程序的特性，对网络流量进行细分管理，保证关键应用程序的性能和稳定性。

HQoS和传统QoS区别

HQoS（Hierarchical Quality of Service，层次化服务质量）与传统QoS（Quality of Service，服务质量）之间的区别在于其调度机制的不同。HQoS并非完全独立于传统QoS，而是在其基础上引入了多层次的调度机制，以实现更加精细化的流量管理。传统QoS主要依靠单一级别的调度，而HQoS则通过多级调度实现对用户和业务流量的细分管理。

在传统的QoS DiffServ模型中，报文根据其自身优先级与设备内部的映射关系进入不同的队列，然后调度器根据特定的调度算法（如按优先级调度SP、按权重调度DRR/WRR/WDRR/WFQ）决定各个队列中报文的发送顺序。

以下通过两个例子来说明传统QoS与HQoS之间的区别：

传统QoS的一级调度机制：

假设存在多种业务，如数据、语音、视频等，这些业务的报文被分类并放入不同的队列中，每个队列使用SP调度算法，分别对应高、中、低优先级队列。在报文出队列时，按照优先级高低的顺序进行调度，即语音报文优先于数据报文，数据报文优先于视频报文。

传统QoS基于端口进行流量调度，单个端口只能区分业务优先级，即使是相同优先级的流量也会被放入同一端口队列中，不同用户的流量会竞争同一个队列资源，因此无法对端口上的多个用户的多种流量进行区分服务。

HQoS的多级调度机制（以两级调度为例）：

假设有普通用户和VIP用户，两类用户都有数据、语音、视频等多种业务。HQoS可以提供两级调度，分别是基于用户的调度和基于业务的调度。基于用户的调度确保VIP用户的报文获得优先发送，而基于业务的调度则基于每个用户的不同业务进行调度，从而保证重要业务得到优先处理，这与传统QoS的一级调度相似。

通过HQoS的多级调度，既可以区分业务，又可以区分用户，确保高优先级用户和高优先级业务得到优先处理。同时，通过为不同用户和不同业务分配带宽，实现了比传统QoS更为精细化的流量管理。

HQoS通过引入多级调度机制，使得网络流量管理更加精细化，能够更好地满足不同用户和业务的需求，提升了服务质量的维护水平。