路由器上的这个功能,开还是不开?

业界 作者:电脑报 2023-10-02 21:18:39

随着功能的增多,如今的路由器在后台配置界面,也多了很多一般用户看不懂的功能。比如“QoS”,有的路由器还在后台配置界面冠以“智能限速”、“智能带宽分配”等字眼。那么,这个功能到底有啥用?真的智能吗?


QoS,关键在“质”



服务质量(QoS,Quality of Service)是一种网络机制,用于管理网络上数据流量传输的质量和确定其优先级。它可确保语音、视频和数据等不同类型的数据流量获得适当的服务水平。它对提高业务应用、广域网(WAN)和服务提供商网络的性能至关重要。需要使用 QoS 的典型服务包括以下内容:IPTV、在线游戏、直播推流、视频会议、视频点播、VOIP语音通话。

QoS的主要目标是在“质量”上,其目的是使网络和组织能够确定流量的优先级,包括提供专用带宽、控制抖动和减少延迟。

因此,很多商家宣传的“智能榨干带宽”之类说法,并不准确。

QoS如何工作?



QoS 网络技术通过标记数据包来识别服务类型,然后配置路由器,根据优先级为每个应用创建单独的虚拟队列。

如图所示,数据包通过入口接口进入系统时会被分类和标记。在此过程中,警戒机制可能会丢弃一些数据包。随后,数据包会根据其标记再次进行分类。拥塞管理和拥塞规避机制会为各类数据包分配不同的优先级,以便在网络拥塞时,优先级较高的数据包能更早通过网关。最后,系统利用 QoS 机制通过出口接口发送已处理的数据包。

是的!它会丢包!丢弃它认为“非优先”的数据包!因此如果识别机制有问题,那么就会丢掉有用数据包,导致数据校验后,用户的程序必须重发数据包。所以QoS的识别规则,非常重要。

企业有必要,家庭打问号



于企业局域网来说,保证内网的重点网络应用在任何情况下都有可用带宽,而不被一些非重要工作甚至是“摸鱼”网络行为挤占完带宽,导致完全无法使用网络,是最重要的。因此,QoS在这个时候就能派上比较大的用场。

如上图,以企业办公室为例。除了基本的网页浏览和电子邮件服务外,基于 Telnet 的设备登录、远程视频会议、实时语音通话、FTP 文件上传和下载以及视频播放等服务也必须在繁忙时段保证其网络质量。如果服务对网络质量有不同的要求,可以在路由器或者交换机上配置相应的 QoS 功能,或只对某些服务启用 QoS 以满足要求。

例如,对于Telnet远程登录这类网络运维常用应用,要求低延迟和低数据包丢失率,但对带宽要求不高。因此,通过 QoS 的优先级映射功能,这类数据包可以标记为较高的服务级别,从而允许网络设备优先转发这些数据包,但是并不占用大带宽。

而VOIP语音通话、视频会议要求高带宽、低延迟和低抖动。因此,可以利用 QoS 的流量整形功能为视频数据包提供充足的带宽。此外,还可通过 QoS 的优先级映射功能,适当提高视频数据包的优先级。

而通过FTP、NAS一类的文件传输应用,在内外网络中调用视频素材之类的大带宽应用,涉及长时间、大规模的网络数据传输。这些类型的服务需要尽可能低的网络数据包丢失率。因此,可以为这类数据包配置流量整形。这包括使用数据缓冲区来缓存要从接口发送的数据包,从而减少因突发流量造成的拥塞而导致的数据包丢失。


流量整形:把波动的数据包流3拉到一个统一的波动范围内,减少丢包

对于家庭来说,QoS似乎是很有用,理想状态下,它同样可以通过流量整形和优先级调整功能,把各种流量的带宽使用拉到一个均衡稳定,且优先度、带宽有先有后的程度,如下图:

但是,由于家庭网络的特点是单一时段内,存在两个极端:一个极端是弱要求应用(普通网络聊天、看直播)和极致优先带宽应用、极致优先数据包稳定应用(网络电竞游戏)交相呼应,此起彼伏的情况,也就是应用类型切换波动过大;另一个极端是单一时间几乎只需要一种应用(比如强带宽的P2P下载,希望占完所有外网带宽)。

这就和需求固定、数据包类型相对固定、网络应用行为有规律的办公网络相比有巨大区别,尤其是个人和家庭用户林林总总的应用程序、APP、游戏等等,数据包类型也是五花八门,对于一般的路由器而言,大致只能分出几个场景,多数做优先度调整,而把带宽调整交给经验不丰富的用户。

如下图,是红米某路由器的典型QoS设置,只有比较笼统的场景设置,不知道数据包处理规则,那么其有效性就在于固定中设置的规则广泛性和精确性,以及规则是否能够不断升级:

著名的第三方固件DD-WRT,需要用户自行设置上下行带宽和排队规则,且优先级的带宽取舍比较呆板,并不像企业级路由器那样,可以自行设置优先带宽比率等,而是分了最大“60% - 100%”、优先25% - 100%、快速10% - 100%、标准5% - 100%、延后1% - 100%的弹性过大比率让用户自己调整。

因此,大多数情况下,带宽都或多或少因为较为机械的设置规则而有所浪费,无法满血。所以,在家庭网络情况下,如果不是拥塞特别厉害的情况,正常使用,不一定非要开QoS。

未来可期



当然,随着AI芯片的普及,未来的家用路由器,也可能会列装专门的通用AI计算芯片,到时候通过机器神经网络的自主学习,QoS模块就有可能具备智能更新用户环境下服务质量规则的能力,那时候,才是真正的做到网络资源不浪费的智能流量控制!

文章转载自钛师父


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