QoS之流分类与重标记(1)

一、优先级标记


优先级标记是对分类的流量打上不同的标签,根据标签分级别对待不同的报文;

根据优先级标记的作用可以分为设备内部优先级和报文优先级;

1、报文优先级和内部优先级

内部优先级是用于内部资源分配和调度的值,如选择队列,每个进到设备的报文一定会得到一个内部优先级值,根据入接口配置的信任或Remark功能生成;

报文优先级是报文携带的Qos标记值,报文离开设备时,报文优先级可能会被重写,把内部优先级作为报文优先级携带出去;

二层报文使用8021p或EXP,三层报文使用IP Precedence和DSCP;

2、优先级映射

优先级映射指在交换机或路由器内部把报文携带的Qos值和内部优先级做转换,设备根据内部优先级提供有差别的Qos服务;

不同网络使用不同的报文优先级字段,在交换网络中使用802.1p分配资源,在三层路由器上使用DSCP或IPP,而在MPLS网络中使用EXP;

当报文经过不同网络时,为了保持报文优先级,需要在连接不同网络的设备上配置这些优先级字段的映射关系;

当报文进入设备时,报文优先级被映射内部优先级;

当报文离开设备时,将内部优先级映射为报文优先级;

二、优先级种类


1、802.1p

Cos值用于二层设备或和LAN有连接接口的三层设备;

只有Trunk或Hybrid链路上出现的tagged帧才会携带802.1p;

Cos值范围0—7,数值越大越优先,802.1p值为5多用于语音业务;

2、EXP

MPLS报文就是在二层数据帧和三层数据包之间插入了4字节的标签;

EXP取值范围0-7,数值越大优先级越高;

缺省情况下,在MPLS网络的边缘将IP报文的IP优先级直接拷贝到MPLS报文的EXP字段,也可以根据分类重新设置MPLS报文的EXP,MPLS转发过程中保持IP报文的ToS域不变;

3、IPP

IP Precedence占ToS字域的前3bit,同二层帧CoS类似;

最高优先级6和7,通常为路由选择或更新网络控制通信保留,如OSPF、BGP;

用户级应用仅使用0-5;

ToS还包括D、T、R、C四位,表示延迟、吞吐、可靠、传输开销;

根据IPP定义,可定义级别较少,推荐使用DSCP标记;

4、DSCP

将报文ToS域的0-5比特重新定义为DSCP,占ToS域的6bit,最多提供64个级别的差分服务;

DSCP定义PHB去代表某类QoS动作,PHB是DS节点作用于报文的动作;

如果DS节点(使用DSCP Qos的设备)接收到一个报文检查其DSCP,如果没有定义PHB将采用缺省PHB(000000)进行转发处理;

DSCP的四种PHB:

(1)default PHB,数值为0,提供尽力而为的服务;

(2)Class Selector PHB,前三位非0,后三位为0,用于与IPP兼容;

(3)Assured Forwarding PHB,用于提供带宽保证;

(4)Expedited Forwarding PHB,服务于低延迟应用,数值46;

AF:

前3bit定义转发优先级,第4和第5个bit定义丢弃优先级,第6bit为0;

转发优先级有001、010、011、100四类,丢弃优先级有01、10、11三类,总计12类,如AF11的DSCP值为10;

EF:101 110

三、生成内部优先级    信任和remark


如果设备在报文入口仅配置信任并开启Override,则从出接口出去的报文优先级是内部优先级,下游设备根据报文优先级提供差分服务;

如果使用MQC或CAR Remark为报文设置优先级,则离开的报文优先级就是在报文入口配置的优先级;

在报文进入设备时,还可以通过MQC和CAR等Remark工具生成内部优先级,在报文进入设备时生成的Qos标记就是内部优先级,同时也是离开设备时的报文优先级;

若接口同时配置信任和Remark工具,Remark配置优于信任起作用;

未配置Override关键字,进入的报文按照指定优先级映射成内部优先级,但是离开时报文优先级并不修改,报文优先级透传;

配置Override关键字,离开设备的报文中802.1p、DSCP值均被修改成内部优先级;

1、信任关系

当报文进入设备内部时,根据接口配置的信任状态决定设备内部优先级和出接口报文优先级;

四种信任状态:trust 802.1p、dscp、exp和不信任;

(1)trust 802.1p/dscp/exp

对于带vlan tag的报文,设备根据报文携带的802.1p优先级查找优先级映射表,生成内部优先级来确定报文进入的队列,并修改报文的优先级值;

对于不带vlan tag的报文,设备使用端口优先级作为802.1p优先级,查找优先级映射表,生成内部优先级来确定报文进入的队列,并修改报文的优先级值;

不同业务的报文在LAN侧使用802.1p优先级进行标识,在RA上根据报文的802.1p优先级选择入队列,要求配置优先级映射表,根据报文的802.1p优先级修改设备内部DSCP优先级提供差分服务,使802.1p值为3的内部优先级为AF31,802.1p值为5的内部优先级为EF;

内部优先级使用同DSCP一样的取值范围,可以做到同DSCP一致的精细化控制;

当报文从出接口离开设备时,报文优先级没有被改写;

不同业务的报文在LAN侧使用802.1p优先级进行标识,在RA上根据报文的802.1p优先级选择入队列,当报文从G3/0/0接口到达WAN侧时,需要根据报文的DSCP优先级提供差分服务;

(2)端口优先级        默认端口优先级为0

端口处于信任状态,收到不带vlan tag的报文,设备将根据端口优先级生成内部优先级;

端口处于不信任状态,所有报文根据端口优先级进入一个队列,无法实现差分服务;

如果端口处于不信任状态,不信任任何外部网络进来的报文优先级,设备在报文离开时重写或清除原有报文优先级,重新生成的报文优先级在网络中继续使用;

2、MQC中的Remark工具

在企业网络边界,把进入企业网络内部的所有RTP报文,打上DSCP EF标记;

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