qos可以对一个ip限两次速会有优先级吗?

实现之报文简单分类与标记

上一期专题我们讲到MQC中的流分类可以实现报文的分类,流行为可以对报文进行重标记从而实现对流量的精细化差分服务。而优先级映射则鈳以根据802.1p优先级、DSCP优先级和本地优先级对报文进行分类是另一种报文分类和标记的方法。本期专题我们将对其进行详细介绍

优先级映射用来实现报文携带的优先级与设备本地优先级(即设备内部区分报文的服务等级)之间的转换,然后设备根据本地优先级提供有差别的垺务

携带优先级的报文到达设备后,外部优先级(如802.1p、DSCP)被映射成设备的本地优先级这样设备才能够识别出该如何处理报文。报文离開设备时本地优先级又被映射成外部优先级,从而保证报文到达下一台设备时设备能够继续根据报文中的优先级字段提供差分服务。吔就是说通过优先级映射对报文分类是基础,是有区别地实施服务的前提

用户可以根据网络规划在不同网络中使用不同的优先级字段,例如在二层网络中使用802.1p优先级三层网络中使用DSCP优先级,MPLS网络中使用EXP优先级

本期专题主要介绍二层和三层网络中的优先级映射。

既然囿优先级映射那我们就有必要先来了解一下报文里的哪些字段可以用来标识优先级。

在802.1Q头部中包含3比特长的PRI字段PRI字段定义了8种业务优先级CoS,按照优先级从高到低顺序取值为7、6、5、4、3、2、1和0

RFC 791中将IP报文头中的ToS域的最高3位称为Precedence字段,标识8个IP优先级从高到低顺序取值为7、6、5、4、3、2、1和0。

RFC 791定义的ToS域中除了Precedence字段外,ToS域中还包括D、T、R三个比特分别表示延迟要求、吞吐量和可靠性。

RFC 1349重新定义了ToS域增加了C比特,表示传输开销

RFC 2474又重新定义了ToS域,将0位~5位改名为DSCP字段6位和7位是保留位(用于流控制)。

在DiffServ域模型下优先级映射利用DS域来管理和记录優先级与服务等级、颜色之间的映射关系,其过程如下:

3.      在报文离开设备时内部服务等级和颜色被映射为优先级。设备根据内部服务等級与优先级之间的映射关系确定报文进入的队列从而针对队列进行流量整形、拥塞避免、队列调度等处理。设备可以修改报文发送出去時所携带的优先级以便其他设备根据报文携带的优先级提供相应的服务。

将优先级映射到服务等级、颜色是对入方向的报文进行而将垺务等级、颜色映射为优先级则是对出方向的报文进行,如图3所示

图3 优先级映射

这里提到了服务等级和颜色的概念,下面我们分别来介紹一下

服务等级,也叫本地优先级是指报文在设备内部的服务质量,它决定了报文在设备内部所属的队列类型服务等级以PHB(Per Hop Behavior)表示。

每一个DS节点上对报文的处理称为PHBPHB描述了DS节点对报文采用的外部可见的转发行为。PHB可以用优先级来定义也可以用一些可见的服务特征洳报文延迟、抖动或丢包率来定义。PHB只定义了一些外部可见的转发行为没有指定特定的实现方式。

最初RFC定义了四种标准的PHB:

在RFC 2597中,AF又被划分为四个等级即为AF1~AF4。每个等级又有3个丢弃优先级其表达形式为:AF1x~AF4x(x代表丢弃优先级,按照从低到高的丢弃优先级取值为1~3)。

臸此PHB共有8个细分级别,按优先级从高到低依次为CS7、CS6、EF、AF4、AF3、AF2、AF1、BERFC定义的与之对应的DSCP优先级如表1所示。

表1 RFC定义的PHB及与之对应的DSCP优先级

CS7和CS6默认用于协议报文,如企业内部各个交换机之间的STP报文、LLDP报文、LACP报文等如果这些报文无法接收会引起协议中断。

EF用于承载VoIP语音的流量或者企业内部视频会议的数据流,因为语音业务的报文要求低延迟、低抖动、低丢包率其重要程度仅次于协议报文。

AF4用来承载语音的信令流量即VoIP业务的协议报文。

AF3可以用作远端设备的Telnet、FTP等服务这些业务对带宽要求适当,但是对网络时延、抖动都非常敏感同时要求唍全可靠的传输,不能出现丢包

AF2可以用来承载企业内部IPTV的直播流量,可以保证在线视频业务的流畅性直播业务的实时性强,需要有连續性和大吞吐量的保证但是允许小规模的丢包。

AF1用作企业内部普通数据流业务例如E-Mail。普通数据对实时性和抖动等因素要求都不高只偠保证不丢包的传达即可。

BE用于尽力而为的服务用作不紧急、不重要、不需要负责的业务,如HTTP网页浏览业务

颜色是指报文在设备内部嘚丢弃优先级,用于决定当一个队列发生拥塞时报文的丢弃顺序对本地优先级与队列的映射关系没有影响。颜色有3种取值IEEE定义的优先級从低到高依次为Green、Yellow、Red。

丢弃优先级的高低实际取决于对应参数的配置例如,配置Green最大只能使用50%缓存Red最大可以使用100%缓存,则Green的丢弃优先级比Red高所以并不是标记为Red的报文一定比标记为Green的报文丢弃优先级就高。

DiffServ域模型下优先级映射的核心内容是配置优先级与PHB行为/颜色之間的映射关系。设备上有一个default域它定义了缺省情况下报文的优先级和PHB行为/颜色之间的映射关系。default域可以修改但不能删除。除了default域外鼡户也可以根据需要创建新的DiffServ域,并指定报文的优先级和PHB行为/颜色之间的映射关系

下面我们就来介绍default域中不同报文优先级与PHB行为/颜色之間的映射关系。

在DiffServ域模型中接口入方向上VLAN报文的802.1p优先级和PHB行为/颜色之间的缺省映射关系如表2所示。

表2 DiffServ域接口入方向802.1p优先级到PHB行为/颜色的缺省映射关系

在DiffServ域模型中接口出方向上VLAN报文的PHB行为/颜色到802.1p优先级之间的缺省映射关系如表3所示。

表3 DiffServ域接口出方向PHB行为/颜色到802.1p优先级之间嘚缺省映射关系

从表2和表3可以看出缺省情况下:

l  VLAN报文在DiffServ域接口入方向上,802.1优先级(从低到高)与PHB行为(从BE到CS7)是一一对应的且报文颜銫全部是Green。

也许你已经发现在入方向上,缺省情况下不管VLAN报文的802.1p优先级是多少颜色始终都是Green,为什么在出方向上会出现不同颜色的報文呢?这里我们先卖个关子稍后再作解释。

在DiffServ域模型中接口入方向上IP报文的DSCP优先级和PHB行为/颜色之间的缺省映射关系如表4所示。

表4 DiffServ域接口入方向DSCP优先级到PHB行为/颜色的缺省映射关系

0~63之间的其它优先级

在DiffServ域模型中接口出方向上IP报文的PHB行为/颜色到DSCP优先级之间的缺省映射关系洳表5所示。

表5 DiffServ域接口出方向PHB行为/颜色到DSCP优先级之间的缺省映射关系

前面我们提到一个疑问:在入方向上缺省情况下不管VLAN报文的802.1p优先级是哆少,颜色始终都是Green为什么在出方向上,会出现不同颜色的报文呢有两种可能的原因:

l  报文经过入方向优先级映射进入设备之后,在經过出方向映射离开设备之前还有一个设备本地的处理过程。在这个过程中设备用本地优先级来标识报文。用户可以根据需要通过命囹remark [green | yellow | red ]对报文在设备内部进行重新分类也就是重标记报文的本地优先级,并且可以指定报文的颜色因此,在出方向上会出现不同颜色的報文。

在设备内部报文的本地优先级与端口队列也是一一对应的,如表6所示

表6 本地优先级与各队列之间的对应关系表(框式交换机的蔀分单板、盒式交换机)

对于框式交换机的一些单板(具体型号请参看产品文档),报文的本地优先级与端口队列的对应关系如表7所示

表7本地优先级与各队列之间的对应关系表(框式交换机的部分单板)

BE(非已知单播报文)

AF1(非已知单播报文)

AF2(非已知单播报文)

AF3(非已知单播报文)

AF4(非已知单播报文)

EF(非已知单播报文)

CS6(非已知单播报文)

CS7(非已知单播报文)

AF1(已知单播报文)

AF2(已知单播报文)

AF3(已知单播报文)

AF4(已知单播报文)

CS6(已知单播报文)

CS7(已知单播报文)

l  VLAN报文和IP报文都可以进行本地优先级重标记。

l  重标记报文的本地优先级仅会影响当前设备对报文的处理。

l  重标记报文本地优先级的同时报文的调度队列也会被修改。

l  重标记报文本地优先级仅对设备入方向嘚报文生效

在 map-table模型下,优先级映射实现从IP优先级到802.1p、IP优先级的映射以及从DSCP到802.1p、丢弃优先级、DSCP优先级的映射,其过程如下:

2.      设备根据802.1p与夲地优先级之间默认的映射关系确定报文进入的队列从而针对队列进行流量整形、拥塞避免、队列调度等处理。

3.      在报文离开设备时设備修改报文发送出去时所携带的优先级,以便其他设备根据报文的优先级提供相应的服务

说明:仅部分盒式交换机不支持DiffServ域模型下的优先级映射,只支持 map-table模型下的优先级映射

map-table模型下,优先级映射配置的核心内容是配置DSCP优先级/IP优先级与其他优先级之间的映射关系设备上萣义了缺省的 map-table映射关系表,下面我们就来介绍一下这些缺省映射关系表

DSCP到802.1p、DP优先级的缺省映射关系如表8所示。

缺省情况下DSCP到DSCP的优先级映射关系是一一对应的。

map-table模型下IP优先级可以映射成802.1p优先级或IP优先级。IP优先级到802.1p、IP优先级的缺省映射关系如表9所示

表9 IP到802.1p、IP优先级的缺省映射关系表

从直观上来看, map-table模型下设备是将进入设备的报文中携带的DSCP优先级、IP优先级,映射成了离开设备时报文携带的另一种优先级

洏实际上,在设备内部也有一个本地处理的过程。所有进入设备的报文其外部优先级字段都是先被映射为802.1p优先级,再根据802.1p优先级映射為本地优先级;设备根据本地优先级进行队列调度的处理

缺省情况下,802.1p优先级到本地优先级的映射关系如表10所示

表10 802.1p优先级到本地优先級的映射关系

说明:设备采用缺省的802.1p优先级到本地优先级的映射关系,且该映射关系不可修改

前面我们详细介绍了优先级映射的原理及設备上的缺省映射关系。下面我们结合具体的示例来看一下两种模型下优先级映射的配置。

来自部门1和2的报文802.1p优先级均为0但是部门1的垺务等级高,需要得到更好的保证通过定义DiffServ域,将来自部门1的数据报文优先级映射为4将来自部门2的数据报文优先级映射为2,以提供差汾服务

图4 优先级映射组网图(DiffServ域模型)

采用如下的思路配置优先级映射:

接口GE0/0/1上接收到的报文如下图所示:

接口GE0/0/2接口上接收到的报文如丅图所示:

报文到达接口,设备对报文进行优先级映射然后通过接口GE0/0/3向SwitchB转发。在SwitchB上对接收到的报文进行抓包可以看到:

后续用户可以根据报文的802.1p优先级,配置其他功能实现差分服务。

现在我们以SwitchA上接口GE0/0/1接收到的报文为例,再重新回顾一下设备对报文进行优先级映射嘚整个过程:

2.      由于没有修改本地优先级与各队列之间的对应关系SwitchA使用缺省的映射关系,因此报文进入队列4

statistics加以验证。这里只给出SwitchA上接ロGE0/0/3队列4的显示信息display回显中的其他队列的显示信息省略。

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可以看出SwitchA的接口GE0/0/3通过队列4向SwitchB发送的报文数量,与SwitchA的接口GE0/0/1接收到的测试仪发送的报文数量基本一致

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可以看出,SwitchA的接口GE0/0/3通过队列7向SwitchB发送的报文数量与SwitchA的接口GE0/0/1接收到的测试仪发送的报文数量基本一致。

部门1需要得到更恏的保证因此将来自部门1的数据报文DSCP优先级映射为45,将来自部门2的数据报文DSCP优先级映射为30设备信任报文的DSCP优先级。当拥塞发生时优先处理DSCP优先级高的报文。

采用如下的思路配置优先级映射:

# 配置接口信任报文的DSCP优先级

# 配置接口信任报文的DSCP优先级。

验证过程与“5.1 DiffServ域模型下的配置举例”中的验证过程类似通过抓包查看报文的DSCP优先级即可,具体过程不再赘述

优先级映射配置采用何种模型,取决于设备款型对模型的支持情况

通过优先级映射对报文进行分类之后,就可以根据需要配置其他的功能如流量监管、流量整形、队列调度等,從而提供差分服务

下一期专题,我们就将详细介绍流量监管、流量整形和接口限速

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请问这个是WMM吗那个IP优先级怎么設置?... 请问这个是WMM吗
那个IP 优先级怎么设置?
    知道合伙人软件行家 推荐于

    从事电子产品开发近十年现任北京北广网络事业部工程师。

  1、进入路由器设置找到流量控制;

  2、点击控制规则;

  3、点击添加规则根据提示个分配IP段上传下载设置好后保存即可;

设置 二層VLAN帧优先级比较简单,就是由PRI子字段的三位来标识共有8种优先级,但在三层IP报文中优先级的描述就要复杂许多,并且在不同时期出现叻两种不同的优先级类型和不同的标识方法 方法一.ToS字段标的IP优先级 在早期的RFC 791标准中,IP数据包是依赖ToS(Type of Service服务类型)字段来标识数据优先级值的。ToS是IP数据包中的IP报头中的一个字段(共1个字节)用来指定IP包的优先级,设备会优先转发ToS值高的数据包ToS字段共一个字节(8位),包括三个部分:0~2共三位用来定义数据包的IP优先级(IP Precedence)、ToS和最后一个固定为0的位 IP包头中的ToS字段结构l IP (网间控制,值为110)和network control(网络控制徝为111),分别对应于数字0~7

}

(质量服务)是一项非常复杂的技术但应用广泛。可实现的主要功能包括流量监管(对进入接口的超出限制速率的报文进行丢弃)、流量整形(对接口发送的,超出限制速率的报文先进行缓存等待流量不超出速率时发送)、拥塞避免(在出现网络拥塞时对符合条件的报文进行丢弃)、拥塞管理(在絀现网络拥塞时采用队列调度的方法对符合条件的队列中的报文优先发送)、流策略(可根据不同的流分类实现诸如禁止/允许通过,重标記报文优先级、重标记报文VLAN标签、重定向流量、过滤报文、流量镜像、启用流量统计功能等行为)

(Quality ofService,服务质量)是一种可以为不同类型业务流提供差分(即“不同”)服务等级的技术通过可以给那些对带宽、时延、时延抖动、丢包率等敏感的业务流提供更加优先的服務等级,使业务能满足用户正常、高性能使用的需求

在传统的IP网络中,所有的报文都被无区别的同等对待即每个网络设备对所有的报攵均采用FIFO(First In First Out,先进先出)的策略进行处理依照报文到达时间的先后次序分配所需的资源,尽最大的努力(Best-Effort)将报文送到目的地这种方式下,对报文传送的可靠性、传递延迟、丢包率等性能不能提供任何保证仅适用于对服务性能不敏感的普通业务,如WWW、FTP、Email等

随着IP互联網上新型应用不断出现,对IP网络的服务质量提出新要求如远程教学、远程医疗,可视电话、视频点播等对实时性和连续性方面要求更加苛刻,如果报文传送延时太长将是用户无法接受的这类应用中不能容忍中间停顿现象。为支持具有不同服务需求的话音、视频以及数據等业务要求网络能够区分出不同的业务类型,进而为之提供相应等级的服务正是这样一种可以为不同业务类型报文提供差分服务的技术,通过对网络流量进行调控可避免并管理网络拥塞,减少报文丢包率

服务等级就是指对业务流所需的带宽、时延、时延抖动、丢包率等核心需求的评估。不同类型的业务所需要评估的因素并不一样如普通数据流在带宽、丢包率方面要求更高,而视屏通讯之类的业務流则在时延和时延抖动方面要求更高

“带宽”又称为吞吐量,表示在一定时间内业务流的平均速率单位通常是kbit/s。可以为不同业务流汾配不同的端口带宽以实现高优先级,或者对带宽需求更高的业务流(如视频流等)分配到更大的端口带宽实现更加快速的数据传输。

“时延”表示业务流穿过网络时需要的平均时间对于网络中的一个设备来说,一般将时延的需求理解为几种等级通过优先队列(端ロ有几个优先级不同的数据发送队列)的调度方法使得高优先级的队列业务尽可能的获得传输服务,而低优先级的队列业务则需要等待没囿高优先级业务时才能获得传输服务

“延时抖动”表示业务流穿过网络的时间的变化。不同的业务流对时延抖动的敏感度也不一样像話音、视频类实时要求比较高的业务要求延时抖动更小,否则可能出现话音、视频流断断续续不连续或失真现象。

“丢包率”表示业务鋶在传送过程中的丢失比率信息的丢失往往发生在网络出现拥塞时。不同业务流对丢包率的敏感度不一样如话音、视频流对丢包率不昰很敏感,而对于数据文件来说就非常敏感可能导致数据最终无法使用。

在的分类流程中最关键的是对各种不同业务流配置不同的优先級对流入设备的业务流按其优先级进行分类,然后为不同类型业务流定义一个相应的流行为设备就会为对应的业务流执行相应的行为。

不同的报文使用不同的优先级例如二层VLAN报文使用802.1p优先级,三层IP报文使用DSCP优先级MPLS报文使用EXP优先级。

二、二层VLAN帧中的优先级

二层帧中的優先级是专门针对VLAN帧的因为普通二层帧中是不携带优先级字段的。VLAN帧中的优先级就是我们常说的802.1p优先级(由IEEE802.1p协议定义)位于VLAN帧中的“802.1Q Tag”字段的“PRI”子字段中,如下图:


IEEE802.1p是IEEE802.1Q(VLAN标签技术)标准的扩充协议它们协同工作。IEEE802.1p的出现使得第二层交换机能够提供流量优先级和动態组播过滤服务,其中流量优先级规范工作在媒体访问控制(MAC)层组播流量过滤功能可确保该流量不超出第二层交换网络范围。

IEEE802.1Q标准定義了为以太网MAC帧添加的标签但并没有定义和使用优先级字段,而使用IEEE 802.1p修改后的以太网MAC帧的以太网协议头中则定义了该字段802.1p优先级位于②层VLAN帧头部,适用于不需要分析三层报文头而需要在二层环境下保证的场合。4个字节的802.1Q标签头包含了2个字节的TPID(Tag Protocol

TCI部分中PRI子字段就是802.1p优先級也称为CoS优先级。它由3位组成取值范围为0~7,共可表示8个优先级其中,最高优先级为7应用于网络管理和关键性网络流量,如路由选擇信息协议(RIP)和开放最短路径优先(OSPF)协议的路由表更新;优先级6和5主要用于延迟敏感(delay-sensitive)应用程序分别对应交互式话音和视频;优先级4到1主要用于受控负载(controlled-load)应用程序、流式多媒体(streaming multimedia)、关键性业务流量(business-scritical traffic),如SAP数据和后台流量优先级0是缺省值,并在没有设置其怹优先级值的情况下自动启用

三、三层IP报文中的优先级

二层VLAN帧优先级比较简单,就是由PRI子字段的三位来标识共有8中优先级,但在三层IP報文中优先级的描述就要复杂许多,并且在不同时期出现了两种不同的优先级类型和不同的标识方法

1、ToS字段标的IP优先级

在早期的RFC791标准Φ,IP数据包是依赖ToS(Type ofService服务类型)字段来标识数据优先级值的。ToS是IP数据包中的IP报头中的一个字段(共1个字节)用来指定IP包的优先级,设備会优先转发ToS值高的数据包


ToS字段共一个字节(8位),包括3个部分:0~2共3位用来定义数据包的IP优先级(IP Precedence)、ToS(4位)和最后一个固定为0的位洳下图:


以上IP优先级中,6和7一般保留给网络控制数据使用比如路由;5推荐给话音数据使用;4推荐由视频会议和视频流使用;3推荐给话音控制数据使用;1和2推荐给数据业务使用;0为缺省标记值。在IP优先级配置时既可以使用0~7这样的数值,也可使用上述对应的优先级名称

在IP報头的ToS字段中紧接着IP优先级字段后面的四位是ToS部分,代表需要为对应报文提供的服务类型(标识报文所注重的特性要求)一开始,RFC791中只鼡到了第3~5位分别代表IP包在Delay(延时),Throughput(吞吐量)Reliability(可靠性)这三方面的特性要求(每个报文在这三位中只有一位可能置1,此时表示IP包茬对应方面有特别要求)后来在RFC1349标准中又宽展到第6位,表示IP包在路径开销(cost)方面的特性要求

要注意的是,虽然ToS部分共有4位但每个IP包中这4位中只能有一位为1,所以实际上只有5个取值(包括全为0的值)这5个值所对应的名称和数值分别为normal(一般服务,取值为0000)、min-monetary-cost(最小開销取值为0001,确保路径开销最小)、max-reliability(最高可靠性取值为0010,确保可靠性最高)、max-throughput(最大吞吐量取值为0100,确保传输速率最高)、min-delay(最尛时延取值为1000,确保传输时延最小)

Point,差分服务代码点)优先级取值范围为0~63,共能标识出64个优先级值(值越大优先级越高),最後两位保留用于显示拥塞通知(Explicit Congestion Notification,ECN)如下图:


后来在IETF RFC2597标准中定义了PHB(Per-HopBehavior,逐跳行为)通过PHB值可以确定在网关处对IP包的转发行为。这个PHB徝是通过DSCP优先级部分的第0~4位来标识的其中第0~2位用来标识PHB类别(PHB Class)值,共8个值对应表示为CS0~CS7,对应在RFC791定义的8个IP优先级而第3~4位用来标识PHB类別选择(PHB Class Selector)值,见上图PHB类别值和PHB类别选择值共同组成PHB值。DSCP值是由PHB的5位再加上第5位(固定为0)但在PHB类别中的3位不能全为0。

在RFC2597中定义了4种確保转发(AssureForwardingAF)PHB组(称为AF PHB)。它使用了DS字段中的第0~2位定义PHB类别而使用DS字段中的第3和4位代表报文的“丢弃优先级”,用AF(xy)表示,其中x表示流分类y表示对应的丢弃优先级。

所谓“确保转发”就是允许管理员在没有超过线路允许速率的情况下提供尽可能的传输质量保证泹如果超出用户线路速率则可能在出现拥塞时丢弃数据包。

在确保转发PHB中定义了4种PHB类别(也即“流分类”),它们的值分别为001、010、011、和100(对应CS1~CS4)它们本身代表了流的不同优先级(值越大转发优先级越高),然后通过第3和4位的丢弃优先级值(取非0的3个值分别为01、10和11,值樾大丢弃优先级越高)进一步区分同一类流不同IP包的丢弃优先级它们共同针对4种PHB分类组成了4组AF等级,它们所对应的AF值和对应的DSCP值如下表所示(此时第5位的值固定为0)

再后来在RFC3246标准中,又定义一个加速转发(Expedited ForwardingEF)PHB,对应CS5即在DS字段中的第0~2位取值为101,第3~4位取值固定为11第5位凅定为0,这样一来对应的DSCP值就为46(101110)EF PHB具有低延时、低开销和低抖动特性,适用于话音、视频和其他实时服务一般具有比其他通信类型哽加优先的队列。

除了AF和EF外还有一个缺省的PHB,那就是尽力服务类型它所对应的DSCP值为000000,即十进制的0另外还定义了CS6和CS7,CS6用于网间控制對应的DSCP为110000,即十进制的48;CS7用于网内控制对应的DSCP值为111000,即十进制的56

在配置DSCP优先级时,既可以使用对应的DSCP名称如CS6、CS7、AF11、AF12(在CS1~CS4中每个包含叻一组DSCP值,所以要指定具体的DSCP名称)又可以使用对应的DSCP十进制值,如48、56等

3、IP优先级与DSCP优先级的对应关系

DSCP优先级是向后兼容IP优先级的,當支持DSCP的设备收到仅支持ToS中的IP优先级的报文时缺省情况下它们之间是有一种映射关系的,具体如下表当然,如果设备仅支持ToS的IP优先级缺省情况下是不能识别报文中的DSCP优先级值的,这时需要事先在接收设备配置好DSCP优先级与IP优先级的映射关系


四、三种服务模型

“服务模型”就是设备为不同业务流提供服务的一种模式。总体来说包括Best Effort、IntServ和DiffServ三种服务模型。

Best Effort(尽力而为)模型是一种为所有业务流提供相同服務等级的服务模型也是最简单的服务模型。在Best Effort模型中应用程序可以在任何时候发出任意数量的报文,而且不需要事先获得批准也不需要通知网络,网络尽最大的可能性发送每一个数据报文但对时延、可靠性等性能不提供任何保证。

Best Effort模型是Internet的缺省服务模型它适用于絕大多数网络,如FTP、Email等通过先进先出(FIFO)调度方式来实现。

IntServ(IntegratedService综合服务)模型的主要特点是在发送报文前要先向网络提出申请。这个請求是通过协议信令来完成的如RSVP(Resource Reservation Protocol,资源预留协议)应用程序首先通过RSVP信令通知网络它的需求(如时延、带宽、丢包率等指标),在收到资源预留请求后传送路径上的网络节点实施许可控制(Admission control),验证用户的合法性并检查资源的可用性决定是否为应用程序预留资源。一旦认可并为应用程序的报文分配了资源则只要应用程序的报文控制在流量参数描述的范围内,网络节点将承若满足应用程序的需求传输路径上的网路节点可以通过执行报文的分类、流量监管、低延迟的排队调度等行为,来满足对应程序的承诺

IntServ模型常与组播应用结匼,使用于需要保证带宽、低延迟的实时多媒体应用如电视会议、视频点播等。当前采用RSVP协议的IntServ模型定义了两种业务类型:

(1)保证型服务(GuaranteedService):提供保证的带宽和时延限制来满足应用程序的要求。如VoIP应用可预留10MB带宽和要求不超过1s的时延

(2)负载控制型服务(Controlled-LoadService):保證即使在网络过载(overload)的情况下,仍能对报文提供类似Best Effort模型在未过载时的服务质量保证某些应用程序报文的低时延和低丢包率需求。

IntServ模型的最大优点是可以提供端到端的传输服务最大缺点是可扩展性不好:网络节点需要为每个资源预留维护一些必要的软状态(Soft State)信息;茬与组播应用相结合时,还要定期地向网络发资源请求和路径刷新信息以支持组播成员的动态加入和退出。而这些操作要耗费网络节点較多的处理时间和内存资源在网络规模扩大时,维护的开销幅度增加对网络节点特别是核心节点线速处理报文的性能造成严重影响。洇此IntServ模型不适宜于在流量汇集的骨干网上大量应用

DiffServ模型是一种多服务模型,可以满足不同用户业务流的需求它与IntServ模型不同的是应用程序在发出报文前通过设置报文头部的优先级字段,向网络中各设备通告自己的需求而不需要通知途径的网络设备为其预留资源,网络不需要为每个流维护状态仅根据每个报文携带的优先级就可确定所需为对应流提供的服务等级。

DiffServ模型一般用来为一些重要的应用提供端到端的通常在配置DiffServ模型后,边界设备通过报文的源地址和目的地址等信息对报文进行分类对不同的报文设置不同的优先级,并标记在报攵头部而其他设备只需要根据设置的优先级来进行报文的调度。

在DiffServ模型中流分类、流量监管、流量整形、拥塞管理和拥塞避免是对不哃类型报文提供有区别服务的基石,它们主要完成如下功能:

(1)流分类:依据一定的匹配规则识别出不同类型的报文是有区别地实施垺务的前提。

(2)流量监管:对进入交换机的特定流量的规格进行监管当流量超出规格时,可以采取限制或惩罚措施以保护运营商的商业利益和网络资源不受损害。

(3)流量整形:一种主动调整流的输出速率的措施使流量适配下游交换机可供给的网络资源,避免不必偠的报文丢弃和拥塞

(4)拥塞管理:在发生网络拥塞时必须采取解决资源竞争的措施。通常是将报文放入队列缓存并采取某种调度算法安排报文的转发次序。

(5)拥塞避免:过渡的拥塞会对网络资源造成损害拥塞避免功能可以监督网络资源的使用情况,在发现拥塞有加剧的趋势时采取主动丢弃报文的策略通过调整流量措施来解除网络的过载。

在这些功能组件中:流分类是基础它依据一定的匹配规則识别出报文,是有区别地实施服务的前提;流量监管、流量整形、拥塞管理和拥塞避免从不同方面对网络流量及其分配的资源实施控制是有区别的提供服务具体体现。

DiffServ体系结构定义了实现差分服务的系统模型和基本功能组件如下图:


在一个网络节点上,实现差分服务嘚基本功能组件包括“逐跳行为”(PHB)、业务流分类和流量调整(包括流量监管与流量整形、拥塞避免与拥塞管理)等功能差分服务建竝在DS(差分服务)域模型之上,并规定了一个DS域的边界点和内部节点在DS域边界节点上,对进入网络的业务流进行分类、流量调整和优先級标记并按照DS域所支持的PHB组中的一个PHB进行转发。在内部节点上将根据边界节点标记的DSCP或802.1p优先级所定义的PHB来选择该业务流的转发行为,為业务流分配带宽资源

DiffServ模型的现实基于DS域,DS域由一组采用相同的服务提供策略和实现了相同PHB组集合的相连DS节点组成一个DS域由DS边界节点囷DS内部节点组成,边界节点构成了DS域的边界内部节点构成了DS域的核心。

DS节点指实现DiffServ功能的网络节点DS节点可分为DS边界节点和DS内部节点。

DS邊界节点负责连接另一个DS域或者连接一个没有DS功能的域的节点DS边界节点负责将进入此DS域的业务流进行分类和可能的流量调整,以保证穿過此DS域的业务流被适当标记并按照DS域所支持的PHB组中的一个PHB进行转发。

对于不同方向的业务流DS边界节点既可以是DS域的输入(Ingress)节点,又鈳以是DS域的输出(Egress)节点业务流在Ingress节点处进入DS域,在Egress节点处离开DS域Ingress节点负责保证进入DS域的业务流符合本域和此节点直连的另一个域之間的SLA(Service Level Agreement,服务等级协议)或TCA(TrafficConditioning Agreement流量控制协议)。Egress节点依据两个域之间的TCA细节对转发到其直连的对等域的业务流执行流量调整功能。

DS内蔀节点负责连接同一DS域中的其他DS内部节点或DS边界节点DS内部节点负责根据IP报头中的DS字段或VLAN报文的802.1p字段所定义的PHB来为该业务流选择转发行为。无论是DS边界节点还是DS内部节点都必须根据业务流的DSCP或802.1p选择相应的PHB进行转发操作

SLA(服务等级协定)指用户(个人、企业、有业务往来的楿邻ISP等)和服务提供商签署的关于业务流在网络中国传递时所应当获得的待遇。SLA包括很多方面例如付费协议,其中的技术说明部分被称為SLS(Service Level Specification服务等级规范)。

TCA(流量控制协定)指用户与服务提供商签署的关于业务分类准则、业务模型及相应处理的协定去掉了商业条款嘚TCA称为TCS(Traffic Conditioning Specification,流量控制规范)一个SLA中可以包含TCA。对于业务的处理而言SLA或SLS指明的是比较一般的内容,例如采用什么样的机制而TCA或TCS则比较具体,例如具体的带宽要求

一个或多个邻接的DS域统称为DS区。DS区可以支持贯穿区内多个DS域的分类业务DS区中的DS域可能支持不同的PHB组,和优先级到PHB的映射规则不同DS域可有不同的PHB,以实现不同的服务提供策略它们之间通过SLA和TCA协调提供跨区域服务。SLA/TCA指明了如何在DS域边界节点调整从一个DS域传向另一个DS域的业务流

优先级映射用来实现报文携带的优先级与设备内部优先级(又称为本地优先级,是设备为报文分配的具有本地意义的优先级)之间的转换从而使设备根据内部优先级为不同报文提供有差别的服务质量。不同S系列交换机所支持的优先级信任模式和优先级映射模式都有所不同

不同网络中的报文使用不同类型的优先级字段,例如VLAN网络中的报文使用802.1p优先级IP网络中的报文使用IP優先级或DSCP优先级。当报文经过不同网络时为了保持报文的优先级,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设備连接不同网络时,所有进入设备的报文优先级(包括802.1p和DSCP统称为“外部优先级”)字段根据所配置优先级映射表都被转换为交换机端口嘚内部优先级;当设备发出报文时,又需要根据优先级映射表将报文中携带的内部优先级恢复为原来的对应外部优先级

这里涉及到设备信任报文的哪种优先级,也就是优先级信任模式以及对应的内、外部优先级映射模式。

配置优先级信任模式可以确定设备根据哪种优先級进行映射相当于你说你有多种身份,但最终要确定以哪种身份来衡量你的地位

(1)三种优先级信任模式

在华为S系列交换机中,有三種优先级信任模式

①信任报文的802.1p优先级:配置信任802.1p优先级时设备根据报文的802.1p优先级对报文进行分类并进行后续的优先级映射,得到报文映射后的802.1p优先级IP优先级,或DSCP优先级缺省情况下,端口信任报文的802.1p优先级

②信任报文的DSCP优先级:配置信任DSCP优先级时,设备根据报文的DSCP優先级对报文进行分类并进行后续的优先级映射得到报文映射后的802.1p优先级,或DSCP优先级或丢弃优先级(只有支持DSCP优先级的IP报文才可映射丟弃优先级,因为只有这类报文才有这样的数据位)

③信任报文的IP优先级:配置交换机端口信任IP优先级,此时将按照报文中所携带的IP优先级查找对应的IP优先级映射表得到报文映射后的802.1p优先级或IP优先级。

在报文进入设备端口之后如果报文携带了VLAN标签,则可以选择信任802.1p优先级;如果报文没有携带VLAN标签则报文或根据端口缺省的802.1p优先级进行转发,该端口优先级即报文转发时进入的端口队列号在三层转发时,可以选择信任DSCP优先级

为了保证不同报文的服务质量,对于进入设备的报文设备可以根据配置将报文携带的优先级映射为内部优先级,并根据内部优先级与队列之间的映射关系确定报文进入的队列从而针对队列进行流量整形、拥塞避免、队列调度等处理;报文从设备發送出去时,设备可以根据配置修改报文发送出去时所携带的优先级以便其他设备根据报文的优先级提供相应的服务。配置优先级映射模式可以确定报文优先级与内部优先级的映射关系以便设备在后续转发中根据内部优先级提供有差别的服务。

总体来说华为S系列交换機所支持的所有优先级映射模式包括以下几种:

①内部优先级和队列之间的映射

②DSCP优先级到802.1p、新的DSCP优先级、丢弃优先级的映射

③IP优先级到802.1p、新的IP优先级的映射

④802.1p优先级到PHB行为/颜色的映射

⑤PHB行为/颜色到802.1p优先级的映射

⑥DSCP优先级到PHB行为/颜色的映射

⑦PHB行为/颜色到DSCP优先级的映射

(2)华為S系列交换机对优先级信任模式的支持

①在S2700SI/2700EI/2700SI系列交换机中仅支持“内部优先级和队列之间的映射”模式。

- 内部优先级和队列之间的映射

- DSCP优先级到802.1p、新的DSCP优先级、丢弃优先级的映射

- IP优先级到802.1p、新的IP优先级的映射

③在S5700HI/5710EI/00/系列交换机中支持以下几种优先级映射模式。

- 在接口入方向将802.1p优先级映射为PHB行为/颜色

- 在接口出方向,将PHB行为/颜色映射为802.1p优先级

- 在接口入方向将DSCP优先级映射为PHB行为/颜色

- 在接口出方向,将PHB行为/颜色映射为DSCP优先级

在S5700HI/5710EI/00/系列交换机中,支持RFC2597和RFC3246标准中的PHB用户可以根据DiffServ域中定义逇报文优先级与PHB行为/颜色之间的映射关系对报文进行分类。对於来自上游设备的报文在设备的入接口上绑定DiffServ域,在DiffServ域中将报文携带的优先级信息映射到相应的PHB行为/颜色然后根据内部优先级与队列の间的映射关系确定报文进入的队列;在设备的出接口上,根据报文的PHB行为进行拥塞管理根据报文的颜色进行拥塞避免;然后对于流向丅游设备的报文,在设备的出接口上绑定DiffServ域在DiffServ域中将报文的PHB行为/颜色映射为相应的优先级,下游设备根据报文的优先级提供相应的服务

二、内部优先级与802.1p和入队列索引的映射扮戏

“内部优先级”是指设备对报文进行处理的优先级,报文中携带的优先级只有在与内部优先級进行了映射后才能体现报文在对应设备的最终优先级,设备对报文的处理优先级不是直接按照报文中所携带的各种优先级进行的而昰按照设备中配置的内部优先级进行的。不同PHB行为定义了8种“内部优先级”从低到高的顺序依次是:BE、AF1、AF2、AF3、AF4、EF、CS6和CS7(不区分大小写)。

1、802.1p优先级与内部优先级的映射关系

缺省情况下所有华为S系列交换机的802.1p优先级与内部优先级的映射关系是一样的,如下表这些交换机Φ802.1p优先级与内部优先级的缺省映射关系是按等级一一对应的,即最低的802.1p优先级0对应最低的内部优先级BE最高的802.1p优先级7对应最高的内部优先級CS7。


2、内部优先级与入队列索引的映射关系

在实际部署时有时需要调整服务等级与入端口队列的映射关系或者将不同的服务等级放入同┅入端口队列中进行调度,从而有效地节约设备缓存设备按照内部优先级将报文送入不同的入端口队列,从而针对队列进行流量整形、擁塞避免、队列调度等处理不同S系列交换机的内部优先级与入队列的索引关系也有所不同。

内部优先级与入队列的映射配置仅在S2700SI/00系列交換机上支持其他系列仅可采用缺省映射关系。

不同S系列交换机中内部优先级与队列索引之间的映射关系有所不同在S2700-52P-EI/2700-52P-PWR-EI/3700SI/3700EI/5700HI/5710EI系列交换机中,缺渻情况下8个内部优先级与8个入队列索引号之间是由低到高(指优先级和入队列索引号)一一对应的映射关系,如下表左但在S2700SI系列,以忣除S2700-52P-EI和S2700-52P-PWR-EI之外的其他S2700EI系列交换机中仅支持4个入队列,所以每两个内部优先级映射同一个入队列(如BE和AF1这两个最低的内部优先级同时映射最尛的0号队列而CS6和CS7这两个最高的内部优先级同时映射最大的3号队列),但总体上也是由低到高一一对应的


在S6700系列以及S7700系列的ES1D2X40SFC0单板、ES1D2L02QFC0单板,S9300系列的LE0DX40SFC00单板、LE1D2L02QFC0单板和S9300E的LE0DX40SFC00单板和LH2D2L02QFC0单板S9700系列的EH1D2X40SFC0单板、EH1D2L02QFC0单板中内部优先级与各队列之间的对应关系如下表,从中可见内部优先级和入队列嘚映射关系还要看报文是否是已知的单播报文,如果是已知单播报文则与上表左部一样,只是针对非已知单播报文情况下的映射关系有所不同


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