服務品質 (QoS) 概觀
適用於: Windows Server 2012
QoS 是一組技術，可讓您以高成本效益的方式管理網路流量並加強企業環境、小型辦公室，甚至是家用網路環境中的使用者體驗。
此文件提供 Windows Server® 2012 服務品質 (QoS) 的相關介紹資訊。
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除了本主題之外，還提供下列 Windows Server 2012 QoS 文件。 |
QoS 功能
QoS 技術可讓您藉由測量網路頻寬、偵測網路狀況變化 (例如壅塞或頻寬可用性)，以及排列網路流量的優先順序 (或節流)，來滿足工作負載或應用程式的服務需求。 例如，您可以使用 QoS 設定優先使用延遲敏感應用程式的流量 (例如語音或視訊串流)，並控制非延遲敏感流量的影響 (例如大量資料傳輸)。
QoS 提供下列功能。
頻寬管理
分類和標記
優先順序型流量控制
以原則為依據的 QoS 與 Hyper-V QoS
下列各節提供這些功能的詳細資訊。
| 注意事項 |
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QoS 包含在所有版本的 Windows Server 2012 和 Windows® 8 中，並支援 Windows Server ® 2008 R2 和 Windows® 7 中的 QoS 提供的所有 QoS API 和功能。 QoS 不適用於 Windows® RT。 |
頻寬管理
在舊版 QoS 中，與 Windows Server 2012 中的 QoS 合作時，[最大頻寬] 是設定工作負載的節流速率絕對上限的一項功能。Windows Server 2012 導入了 [最小頻寬]。
[最小頻寬] 可在網路壅塞時提供指定的工作負載服務等級，同時仍可在沒有網路壅塞的情況下，允許此工作負載具備較高的頻寬使用率。 當多個工作負載透過一張網路介面卡競相存取外部網路時，電腦系統就會發生網路壅塞。
由於任何網路介面卡的容量皆有限，因此當工作負載的總和超過該容量時，每個工作負載的網路輸送量就會變得難以判定。 您可以使用 [最小頻寬] 來定義競爭的應用程式如何分享頻寬。
例如，您的存放裝置、即時移轉和叢集可能正在執行 Hyper-V 伺服器角色的電腦上共用 10 GB NIC。 如果分別向存放裝置、即時移轉和叢集指派權數 50、30 和 20，則它們會在 NIC 壅塞時接收共用的對應頻寬。
[最小頻寬] 和 [最大頻寬] 可讓您對每個工作負載進行可預測的網路輸送量。 它們的主要差異在於利用網路資源的方式 (就系統管理員的觀點而言)。
網路資源使用率
為工作負載設定 [最大頻寬] 時，工作負載絕對不能超過上限，即使系統中沒有其他工作負載正在使用網路頻寬亦然。 為工作負載設定 [最小頻寬] 時，工作負載可盡可能使用最多頻寬，直到發生網路壅塞為止。 以上述範例來看，在未發生即時移轉時，存放裝置與叢集工作負載可超過其預先定義的共用網路頻寬。
您可以根據特定案例的需求，選擇啟用 [最大頻寬] 和/或 [最小頻寬]。 例如，若要防止託管的 VM 意外使用所有可用的網際網路頻寬，公用主機服務提供者可以強制在 VM 上進行 QoS [最大頻寬] 設定。 相反地，若要最大化資料中心內執行 Hyper-V 伺服器角色的任何電腦上使用的頻寬，您可以強制在伺服器上進行最小頻寬設定。
伺服器訊息區塊直接傳輸 (SMB 直接傳輸) 與資料中心橋接 (DCB)。
[最小頻寬] 和 [最大頻寬] 由 QoS 封包排程器強制執行。 它們適用於流經 Windows Server 網路堆疊的流量。
但是會有網路流量略過網路堆疊。 最值得注意的範例是伺服器訊息區塊直接傳輸 (SMB 直接傳輸)，即遠端直接記憶體存取 (RDMA)上建立的一項 Windows Server 2012 功能。 SMB 直接傳輸可直接卸載流向具備 RDMA 功能之 NIC 的 SMB 流量，減少耗費在網路上的延遲和 CPU 循環次數。 由於 SMB 直接傳輸仍會與 NIC 硬體上的其他網路流量競爭頻寬，因此如果未經檢查，某個流量可能會影響或甚至完全佔用其他流量的頻寬。
若要解決這個問題，您可以使用資料中心橋接 (DCB)。 DCB 是由網路介面卡中部分 NIC 廠商所實作。 DCB 運作方式類似與 [最小頻寬]：每個流量類別 (不論它是否已卸載) 都有頻寬配置；在發生網路壅塞事件時，每個類別會取得其共用份額，否則，每個類別會盡可能取得可用的頻寬。
分類和標記
在工作負載的頻寬受管理之前，必須分類或篩選出工作負載，讓 QoS 封包排程器或具備 DCB 功能的 NIC 可以執行它。 Windows 具有複雜的流量分類功能。 分類可以根據 5-Tuple、使用者類型或 URI。Windows Server 2012 會簡化管理工作，如此您就可以叫用 Windows PowerShell 中的內建篩選器來分類一些最常見的工作負載。 下表將列出這些內建的篩選器。
工作負載 |
Windows PowerShell 中的內建篩選器 (參數) |
篩選器實作 |
|---|---|---|
iSCSI |
-iSCSI |
比對 TCP 或 UDP 連接埠 3260 |
NFS |
-NFS |
比對 TCP 或 UDP 連接埠 2049 |
SMB |
-SMB |
比對 TCP 或 UDP 連接埠 445 |
即時移轉 |
-LiveMigration |
比對 TCP 連接埠 6600 |
SMB 直接傳輸 |
-NetDirect<port> |
符合指定的連接埠 |
萬用字元 |
-Default |
不會另外分類的任何流量 |
| 注意事項 |
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頻寬管理不是您在 QoS 原則中可唯一指定的動作。 例如，您可以排定優先順序並標記流量，跨資料中心的端點之間強制執行 QoS。
舊版 Windows 支援網路封包的 IP 標頭中所標記的優先順序。 優先順序位元已知為區別服務代碼點 (DSCP)。Windows Server 2012 加入 802.1p 標記支援。 802.1p 是第 2 層乙太網路框架中的 3 位元優先順序值。 因此它適用於非 IP 封包，例如透過乙太網路的 RDMA。
優先順序型流量控制
工作負載 (例如 RDMA) 需要不失真的傳輸。 如果 RDMA 建置於乙太網路正上方，也就是透過聚合式乙太網路的 RDMA (ROCE)，乙太網路傳輸必須不失真。 傳統上，依賴 802.3 暫停框架的連結層級流程控制是一種解決方案。 但連結層級流程控制會造成問題，例如標頭列封鎖。
優先順序型流量控制 (PFC) 可解決此問題，這是美國電機暨電子工程師學會 (IEEE) DCB 工作群組所定義的標準。 只要受 NIC 支援，Windows Server 2012 就能讓您啟用 PFC。 為乙太網路連結的兩端啟用 PFC 時，只有為 ROCE 指定的虛擬連結 (以優先順序值表示) 會變成不失真，而且相同實體連結上的其他工作負載不會受標頭列封鎖影響。
以原則為依據的 QoS 與 Hyper-V QoS
對於網路系統管理員而言，在Windows Server® 2012 設計 QoS 的目的是為了協助管理實體網路與虛擬網路的網路流量。 以原則為依據的 QoS 則是設計來管理實體網路的流量。 且 QoS 中名為 Hyper-V QoS 的新功能可讓您管理虛擬網路的流量。
以原則為依據的服務品質 (QoS)
您可以使用以原則為依據的 QoS 來管理實體網路上的網路流量。 以原則為依據的 QoS 可讓您根據應用程式類型、使用者和電腦指定網路頻寬控制。 您可以使用以原則為依據的 QoS 來管理流量，以協助控制頻寬成本、與頻寬提供者或企業部門協調服務等級，並提供最佳的使用者經驗。 因為以原則為依據的 QoS 會內建在群組原則中，是現有管理基礎結構的一部分，所以也是具有成本效益的解決方案。
以原則為依據的 QoS 可讓您：
強制流量的最低頻寬，這是由 5-Tuple 流量篩選器所識別。
注意事項5-Tuple 是電腦網路中使用的詞彙，描述構成傳輸控制通訊協定/網際網路通訊協定 (TCP/IP) 連線的一組值 (包含五個不同值)。
設定和查詢或檢視 QoS 原則，透過 WMI 與 PowerShell 強制頻寬的下限和上限，並在篩選的封包上強制執行 802.1p 或區別服務代碼點 (DSCP) 標示。
注意事項DSCP 是電腦網路中 IPv4 或 IPv6 標頭內的欄位。
802.1p 是美國電機暨電子工程師學會 (IEEE) 規格，可讓第二層交換器執行流量優先順序與動態多點傳送篩選。
使用群組原則編輯器可將封包擴充服務品質 (eQoS) 原則，設定為包含 802.1p 值的標籤封包。
在未加入網域的電腦上設定本機 QoS 原則。
如需詳細資訊，請參閱以原則為依據的服務品質 (QoS)。
Hyper-V QoS
您可以使用 Hyper-V QoS 來管理虛擬網路上的網路流量。 在 Windows Server® 2012 中，QoS 包含新的頻寬管理功能，可讓雲端主控提供者與企業提供服務，以便將可預測的網路效能提供給執行 Hyper-V 伺服器角色之伺服器上的虛擬機器。 Hyper-V QoS 支援允許的頻寬上限與下限的管理，通常稱為最大頻寬與最小頻寬。
在主控的環境中，Hyper-V QoS 可讓您依據您已與客戶達成共識的服務等級協定 (SLA)，確保特定的效能等級。 Hyper-V QoS 可協助確保您的客戶不會在其共用基礎結構 (包括運算、存放裝置及網路資源) 上，受到其他客戶的影響或危害。
此外，企業網路可能需要類似的功能。 藉著在企業中使用 Hyper-V QoS，您可以在執行 Hyper-V 的主機伺服器上執行多個虛擬機器型應用程式伺服器，並確保每個應用程式伺服器都會提供可預測的效能。
Hyper-V QoS 提供以下功能：
為流量強制執行最小頻寬和最大頻寬 (以「Hyper-V 虛擬交換器」連接埠號碼識別)。
使用 PowerShell Cmdlet 或 Windows Management Instrumentation (WMI) 來設定每一 Hyper-V 虛擬交換器連接埠的最小頻寬和最大頻寬。
在 Hyper-V 中設定多張虛擬網路介面卡，然後在每張虛擬網路介面卡上個別指定 QoS。
Windows Server 2012 Hyper-V QoS 也會利用資料中心橋接 (DCB) 的相容硬體，將多個網路流量類型合併到單一網路介面卡上，並為每種類型的流量提供保證的服務等級。 使用 Windows PowerShell，您可以手動設定這些新功能，或是在指令碼啟用自動化以管理伺服器群組，不論其是否加入網域皆可。