「QoS」- DiffServ / Simplified Traffic Policy(简单流分类)

  CREATED BY JENKINSBOT

简单流分类是指采用简单的规则(如 只根据 IP 报文的 IP 优先级或 DSCP 值、IPv6 报文的 TC 值、MPLS 报文的 EXP 域值、VLAN 报文的 802.1p 值),对报文进行粗略的分类,以识别出具有不同优先级或服务等级特征的流量,实现外部优先级和内部优先级之间的映射;

简单流分类过程实际上就是信任端口的上行报文携带的优先级标记,并进行优先级映射(即根据优先级映射表,将上行报文携带的 QoS 优先级统一映射到设备内部的服务等级和颜色,将下行报文的内部的服务等级和颜色映射成为 QoS 优先级);

不同的报文使用不同的 QoS 优先级,例如 VLAN 报文使用 802.1p,IP 报文使用 DSCP,MPLS 报文使用 EXP;

为了保证不同报文的服务质量
1)报文在进入设备时,需要将报文携带的 QoS 优先级统一映射到设备内部的服务等级 Service Class(亦称调度优先级 PHB)和丢弃优先级(亦称颜色 Color)
2)报文在设备内部时,根据报文的服务等级进行拥塞管理,根据报文的颜色进行拥塞避免;
3)报文在发出设备时,需要将内部的服务等级和颜色映射为 QoS 优先级,以便后续网络设备能够根据 QoS 优先级提供相应的服务质量;

外部优先级间

报文头优先级:不同的报文,使用不同的 QoS 优先级(外部优先级)

外部优先级 – VLAN 报文

以太网在以太网帧头的 VLAN TAG 中定义了 8 种 PRI(业务优先级):

外部优先级 – MPLS 报文

对于 MPLS 报文,通常将标签信息中的 EXP 域作为 MPLS 报文的外部优先级,用来区分数据流量的服务等级;

外部优先级 – IP 报文

IPv4 报文在 IP 报文头的 ToS 中的 Precedence 字段域中定义了 8 种 IP 业务类型;
后对 IPv4 报文头的 ToS 字段进行了重新定义,称为 DS(Differentiated Services)字段,即对 IP-Precedence 字段进行了扩充;

RFC 1349 IP Precedence

RFC 2474 DSCP

各外部优先级间的对应关系

服务等级 (Service Class)

Service Class:报文在设备内部的服务等级(内部优先级)

服务等级,即队列

Service Class 是指报文在设备内部的服务等级,支持 8 种取值,优先级从高到低依次为 CS7、CS6、EF、AF4、AF3、AF2、AF1、BE;

Service Class 决定了报文在设备内部所属的队列类型;
服务等级的高低取决于具体的队列调度算法配置:
如果 8 种类型的队列都配置为 PQ 调度,则 CS7>CS6>EF>AF4>AF3>AF2>AF1>BE;
如果 BE 配置为 PQ 调度(一般不会这么配置),其余 7 种类型的队列配置为 WFQ 调度,则 BE 的优先级比其余 7 个都高;
如果 8 种类型的队列都配置成 WFQ 调度,则相互之间无优先级高低之分;

着色(Color)

Color:报文在设备内部的丢弃优先级(丢弃优先级)

Color 是指报文在设备内部的丢弃优先级,用于实现同一个队列内部,当队列发生拥塞时报文丢弃顺序;

Color 支持 3 种取值,IEEE 定义的优先级从低到高依次为 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;

映射

将QoS优先级映射到服务等级和颜色是在报文上行方向进行,而服务等级和颜色映射为QoS优先级则是在下行方向进行。
简单说,外部优先级需要转化为设备内部优先级,即是 DSCP 与 Service Class / Color 间的映射。