加权公平排队和加权随机早期检测有何关系？

我试图了解QoS系统是如何工作的，我不确定WFQ和WRED如何相互作用。

起初，我认为WFQ是一种排队机制，而WRED是一种避免拥塞的机制。WFQ应该安排队列中的数据包，队列已满时WRED会将其丢弃。如果要在例如L3交换机上设置QoS，则需要设置排队机制和避免拥塞机制，因此从理论上讲，我可以让WFQ和WRD一起工作。例如，本文档似乎暗示我将以这种方式设置它们。思科的其他一些文档提到我可以独立使用它们。

然后，我想了解更多有关他们如何工作并开始搜索Internet的信息。结果，现在我不知道它们是什么以及它们如何工作。

一些站点（至少就我对内容的理解）声称，分组调度算法和拥塞避免算法基本相同。例如，在此 Wikipedia文章中，它们都放在同一个组中。一些随机的文章提到我可以使用WFQ XOR WRED。

所以我想问的是WFQ和WRED有何关联？如果可能的话，我什么时候使用一个或另一个？

加权公平排队（WFQ）顾名思义就是排队算法。当接口出现拥塞时使用排队。通常是通过发送环（TX-Ring）已满来检测到的。这意味着接口正忙于发送数据包。除非接口上出现拥塞，否则不会进行排队。在某些情况下，可以控制TX环的尺寸。一个小的TX环为软件队列提供了更多的功能，使其可以先发送哪些数据包，但这并不是很有效。太大的TX环将使软件队列几乎无用，并导致重要数据包的更高延迟和抖动。

默认的排队算法通常是先进先出（FIFO）。这意味着数据包将按照到达接口输入的确切顺序进行传递。这通常是不希望的，因为某些数据包应优先处理。

客户以低价从Internet服务提供商（ISP）购买服务是很常见的。也就是说，客户购买了50 Mbit / s的服务，但物理接口以100 Mbit / s的速度运行。在这种情况下，不会出现拥塞，但是ISP将限制来自客户的流量。为了在这些情况下引入人为拥堵，可以使用整形器。

因此，现在存在拥塞，可以应用排队算法。请注意，排队算法不提供任何额外的带宽，它们只是让我们确定哪些数据包对我们更重要。WFQ是一种采用多个参数并据此做出决策的算法。该算法非常复杂，并且使用权重（IP优先级），数据包大小和调度时间作为参数。INE 在这里有非常详细的解释。如果不想在队列上摆弄太多，WFQ是一个不错的选择，因为它为SSH，Telnet，语音之类的小流量提供了足够的带宽，这意味着文件传输不会占用所有带宽。

加权随机早期检测（WRED）是一种避免拥塞的机制。WRED根据优先级值测量队列的大小，并在队列介于最小阈值和最大阈值之间时开始丢弃数据包。配置将决定丢弃每N个数据包中的1个。WRED有助于防止TCP同步和TCP饥饿。当TCP丢失数据包时，它将进入慢速启动状态；如果所有TCP会话同时丢失数据包，则它们可能会变得同步，从而提供了如下图所示：

可以看出，如果未配置WRED，则图形将变为完全爆炸，然后变为静音，然后变为完全爆炸，依此类推。WRED提供了更高的平均传输速率。重要的是要注意，UDP不会受到丢包的影响，因为它没有像TCP那样实现的确认机制和滑动窗口。因此，不应在基于UDP的类（如处理SNMP，DNS或其他基于UDP的协议的类）上实现WRED。

WFQ和WRED都可以并且应该一起部署。

首先，不要相信您在互联网上阅读的所有内容；-)

有时算法（或其物理实现方式）并不完全符合理论范畴。您所说的话并不比了解它的作用重要。

WFQ（或任何其他调度算法）的重点是在各种流之间共享有限的链路带宽。WFQ尝试按比例分配带宽给每个流。CBWFQ对每个“类”执行相同的操作。在拥有无限队列和无限内存的理想世界中，这就是您所需要的全部-您共享带宽，每个人都很高兴。

但是因为设备没有无限的队列和内存，所以必须做出一些“捷径”。因为队列的大小有限，所以存在队列将被填满，导致尾部丢弃和流量同步的危险。本质上，如果我的队列溢出，我将不再控制带宽。

为了避免队列溢出，我使用了随机早期检测。该算法根据队列的填充量（深度）从队列中随机丢弃数据包-队列越完整，丢弃的数据包越多。目的是防止队列溢出，以便调度算法可以正常工作。

然后，一些聪明的思科工程师注意到一个人可以使用更少的队列（较简单的硬件），并在不同的队列深度处随机丢弃不同种类的流量。WRED根据流量类型将流量从不同深度的队列中丢弃。尽管您可以将WRED称为拥塞避免机制，但是由于丢弃流量的深度随流量的类型而异，因此结果是不同类型的队列中的空间较少，因此带宽也较小。因此，它还充当调度算法。您说的是po-tay-to，我说的是po-tah-toe。

另一个区别是：FQ和WFQ可以处理所有类型的流量，因为它们实质上是对字节进行计数。RED和WRED仅与TCP一起使用，因为它们依赖TCP的流控制机制来减慢通信量并防止队列溢出。

（注意：为便于说明，我忽略了优先级队列和LLQ。这是另一个答案）。

我也同意Mike所说的一切。

这是CBWFQ和WRED的示例：

政策图OUT

语音
优先级百分比20

类视频
带宽百分比30

P1类
带宽百分比10
基于dscp的
随机检测dscp af31 26 40 10

P2类
带宽百分比15
基于dscp的
随机检测dscp af21 24 40 10

类 基于dscp的基于类的默认
公平队列
随机检测