报文分类与标记

报文分类与标记
- 1.1.优先级映射是什么？
- 1.2.802.1P优先级
- 1.3.IP Precedence优先级
- 1.4.DSCP优先级
- 1.5.服务等级
- 1.6.服务等级规范定义
- 1.7.颜色
- 1.8.优先级映射关系
- - 1.8.1.802.1P优先级映射关系
  - 1.8.2.DSCP优先级映射关系
  - 1.8.3.本地优先级
  - 1.8.4.qos map-table模型下的优先级映射
- 1.9.DiffServ模型下的配置举例
- 1.10.qos map-table模型下配置举例

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报文分类与标记

前面说到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。而优先级映射则可以根据802.P优先级、DSCP优先级和本地优先级对报文进行分类。是另一种标记方法。

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1.1.优先级映射是什么？

优先级映射实现报文携带的QOS优先级与设备本地优先级（设备内部区分报文的服务等级）之间转换，然后设备根据本地优先级提供有差别的OQS服务。

携带QOS优先级的报文到达设备后，外部802.1P或DSCP被映射成设备的本地优先级，这样设备才能够识别出该报文如何处理。

报文离开设备时，本地优先级又映射成外部优先级，从而保证报文到达下一个设备时，设备能够继续根据报文优先级字段提供差分服务。

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。

不同网络使用的QOS优先级字段不同。二层使用802.1P优先级，三层使用DSCP优先级，MPLS使用EXP优先级。

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1.2.802.1P优先级

在VLAN帧头中的PRI字段，也就是802.1P优先级，也叫COS字段。标识服务质量需求。

3个bit的字段，可以组合出来8种优先级COS。
二进制即：000、001、010、011、100、101、110、111，8种组合。
十进制：0、1、2、3、4、5、6、7。数值越大，优先级越高。

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1.3.IP Precedence优先级

在IP报文头中的TOS域最高3位为Precedence字段，也是3bit。D、T、R三个比特，分别表示延迟要求、吞吐量和可靠性。C代表传输开销。

二进制即：000、001、010、011、100、101、110、111，8种组合。
十进制：0、1、2、3、4、5、6、7。数值越大，优先级越高。

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1.4.DSCP优先级

RFC2474重新定义了TOS域，将0位-5位改名为DSCP字段，6和7保留（用于流控制）。

之前3bit，增加了3位，占6bit。组合有64种。
二进制即：000000、000001、000010…111110、1111111。
十进制：0、1、2、3…62、63。数值越大，优先级越高。

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1.5.服务等级

服务等级也叫本地优先级，值报文在设备内部的服务质量，决定了报文在设备内部所属的队列类型。服务等级以PHB表示。

最初RFC定义了4种标准PHB：
CS：选择类器
EF：加速转发
AF：确保转发
BE：尽力而为

在RFC2474中，CS被划分2个等级，CS6和CS7。

在RFC2597中，AF又被划分AF1-AF4，每个等级又有3个丢弃优先级。
表示形式为：（AF1x-AF4x，X代表丢弃优先级，从低到高丢弃。）
AF1：AF11、AF12、AF13
AF2：AF21、AF22、AF23
AF3：AF31、AF32、AF33
AF4：AF41、AF42、AF43

至此，PHB共有8个细分级别，按照优先级从高到低依次为：CS7、CS6、EF、AF4、AF3、AF2、AF1、BE。

看看RFC定义与之对应的DSCP优先级。

上面有AF1-AF4和默认的BE（Default）、EF、CS7和CS6。

IPP优先级是最早定义的，把流量组合为8种进行分类，现网的流量类别远远大于8种，于是又借了3位，组合为64种分类。

设备默认支持DSCP，为了和IPP兼容，进行了对应关系的映射。比如使用IPP的0-7对应默认+CS1-7，在上图设备中可以兼容。

后面也附带了二进制。
EF：固定值，101110，十进制46。
CS7：111000，十进制56。
CS6：110000，十进制48。
AF11、AF12、AF13：001010、001100、001110，十进制：10，12，14
AF21、AF22、AF23：010010、010100、010110，十进制：18，20，22
AF31、AF32、AF33：011010、011100、011110，十进制：26，28，30
AF41、AF42、AF43：100010、100100、100110，十进制：
34，36，38
BE：默认值，000000，十进制0。

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1.6.服务等级规范定义

CS7和CS6，默认用于协议报文，如各个路由协议，STP协议、LLDP报文、LACP报文等。这些协议无法接收会引起协议中断。对应DSCP值为CS7：56。CS6：48。在所有的标准中CS优先级最高。

EF固定值：用于承载语音流量，如企业内部视频会议流量，要求低延时低抖动低丢包率。仅次于协议报文。必须限制EF的专用带宽，以免其他服务得不到可用带宽。对应DSCP值为46。

AF推出其实是为了满足用户与ISP订购带宽服务时，允许业务量超出所订购的规格，对不超出的确保转发质量，对超出的降低服务待遇继续转发，而不是就直接丢弃。AF要求较低延迟、低丢包率、高可靠性。应用于数据可靠性要求高的业务，如电子商务，企业VPN等等。
AF又细分了AF1-AF4。

AF4：用来承载语音的信令流量，即语音业务的协议报文。AF4又细分了：AF41、42、43分别对应DSCP值：34，36，38。

AF3：用作远端设备的telnet、FTP等服务，要求带宽适当就行，但是对时延、抖动非常敏感，要求可靠传输，不能出现丢包。AF3又细分了：AF31、AF32、AF33对应DSCP值：26，28，30

AF2：用来承载企业内部IPTV的直播流量，可以保证在线视频业务流畅性。直播业务实时性强，需要连续性和大吞吐量保证，允许小规模丢包。AF2细分了：AF21、AF22、AF23，对应DSCP18，20，22。

AF1：用作企业内部普通数据流业务，如MAIL。对实时性和抖动等因素要求都不高，只要保证不丢包的传达即可。AF1又细分了：AF11、AF12、AF13，对应DSCP10，12，14。

BE：就是上面的Default，默认。尽力而为，值为0。应用传统的IP报文投递服务，只关注可达，其他不做任何要求。任何交换机都必须支持BE PHB。尽力而为服务，不紧急、不重要、不需要负责的业务，比如员工浏览HTTP网页业务。

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1.7.颜色

颜色是指报文在设备内部的丢弃优先级，用于决定当一个列队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：IEEE定义的优先级从低到高依次：Green、Yellow、Red。绿色、黄色、红色。

将QOS优先级映射到服务等级、颜色是对入方向报文进行。

将服务等级、颜色映射为QOS优先级则是对出方向报文进行。

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1.8.优先级映射关系

优先级的核心内容是配置优先级与PHB行为/颜色之间的映射关系。设备上有一个缺省的域，定义了缺省情况下报文优先级和PHB行为/颜色的映射关系。default域可以修改，但不能删除。可以创建新的域。

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1.8.1.802.1P优先级映射关系

入方向上VLAN报文的映射关系。

出方向的VLAN报文映射关系

从上面的图可以看出。在默认情况下：

1、VLAN报文在接口入方向，802.1优先级从低到高，与PHB行为BE到CS7，是一一对应的，且报文颜色全部是绿色。

2、VLAN报文在接口出方向，PHB行为BE到CS7，与802.1P优先级从底到高，是一一对应，不管报文的颜色是绿、黄、红。

所以，在入方向，默认下不管VLAN报文的802.1P优先级是多少，颜色始终都是绿色。为什么在出方向，会出现不同颜色？？？？下面在说。

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1.8.2.DSCP优先级映射关系

IPP优先级就不用说了，0-7和CS一一对应。

在接口入方向的IP报文的DSCP优先级和PHB行为/颜色之间的缺省映射关系如下表：

在接口出方向的IP报文的缺省映射关系如下表：

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1.8.3.本地优先级

前面的疑问，在入方向，默认下不管VLAN报文的802.1P优先级是多少，颜色始终都是绿色。为什么在出方向不同？有2种原因：

1、配置入方向优先级映射时，用户可以根据需要通过命令：8021p-inbound phb [ green yellow red ]指定报文颜色，如不指定，则默认为绿色。

2、报文经过入方向优先级映射进入设备后，在经过出方向离开之前，还有一个设备本地处理过程。在这个过程，设备用本地优先级标识报文。用户可以根据需要通过命令：remark local-precedence [ green yellow red ] 对报文在设备内部进行重新分类，也就是重标记报文本地优先级，并指定颜色。因此，在出方向会出现不同的颜色报文。

本地优先级与各队列之间对应表关系：

VLAN报文和IP报文都可以进行本地优先级重标记。
重标记报文的本地优先级，仅影响当前设备对报文QOS处理。
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。
重标记报文本地优先级仅对设备入方向的报文生效。

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1.8.4.qos map-table模型下的优先级映射

在qos 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.P、丢弃优先级、DSCP优先级的映射。

1、在报文进入设备时，在端口信任报文携带的DSCP或IP优先级情况下，DSCP或者IP根据map-table被映射为802.p优先级。

2、设备根据802.1p与本地优先级之间默认的映射关系确定报文进入的队列，从而针对列队进行流量整形、拥塞避免、队列调度等处理。

3、在报文离开设备时，设备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优先级提供相应QOS服务。

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qos map-table模型下的优先级映射。设备上默认定义了qos map-table映射关系表。

DSCP到802.1P优先级。DP（丢弃优先级）优先级始终为0

IP到802.1P、IP优先级。

802.1P优先级到本地优先级，上面802.1P优先级章节已经有了。

设备采用默认的802.1P优先级到本地优先级的映射关系，且映射关系不可修改。

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1.9.DiffServ模型下的配置举例

如图：接入交换机通过G0/0/3口与核心交换机G0/0/1口互联，部门1和部门2可经由接入、核心、ISP访问互联网。部门1和部门2属于VLAN10和20。

来自部门1和2的报文802.1p优先级均为0，但是部门1的服务等级高，需要更好的QOS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。来自2的映射为2。以提供差分服务。

基础配置

LSW1：

vlan batch 10 20 1000

interface Vlanif10
ip address 192.168.1.254 255.255.255.0

interface Vlanif20
ip address 192.168.2.254 255.255.255.0

interface Vlanif1000
ip address 10.1.1.1 255.255.255.252

interface GigabitEthernet0/0/1
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 10 20

interface GigabitEthernet0/0/2
port link-type access
port default vlan 1000

ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.1.2

SW2：

vlan batch 10 20

interface GigabitEthernet0/0/1
port link-type access
port default vlan 10

interface GigabitEthernet0/0/2
port link-type access
port default vlan 20

interface GigabitEthernet0/0/3
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 10 20

配置策略：
SW2：

diffserv domain bumen1
8021p-inbound 0 phb af4 green
//将部门1的802.1P优先级映射到本地优先级。

diffserv domain bumen2
8021p-inbound 0 phb af2 green

interface GigabitEthernet0/0/1
trust upstream bumen1

interface GigabitEthernet0/0/2
trust upstream bumen2

配置完成，使用dis diff dom all查看配置。

可以看到这个对应关系。802.1P进入的本地优先级映射关系。

查阅了很多手册，全部都是这配置，要么在VLAN号地下应用，要么在接口地下应用，百度没查到抓包信息，自己抓包后，用ENSP的S5700交换机做的，不生效。优先级抓包全是缺省的0。

原理：报文默认优先级为0，到达接口，设备对报文进行优先级映射，然后通过接口G0/0/3向核心发送，在核心上对报文进行抓包，就可以看到在802.1P优先级变为4和2。

在来说下这个过程：
1、接口G0/0/1收到VLAN10的802.1P优先级为0的报文，根据 8021p-inbound 0 phb af4 green命令，将PHB映射为AF4。
2、由于没有修改本地优先级与各列队之间的对应关系，使用默认的关系，因此报文进入队列4。
3、通过G0/0/3的队列4将报文转发到核心。

display qos queue statistics可以验证统计信息。

如果通过命令qos local-precedence-queue-map改变本地优先级与队列之间的对应关系，那么在G0/0/3上报文的队列将被改变。

例如：qos local-precedence-queue-map af4 7 后，队列7将报文转发核心。

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1.10.qos map-table模型下配置举例

如图：为了保证QOS。来自部门1的数据报文DSCP优先级映射为45，部门2的DSCP优先级映射为30。当拥塞，优先处理DSCP优先级高的报文。

清除刚的配置，直接配置策略。

接入交换机：ENSP5700没有命令，换了个AR2240路由器加了个交换板卡。

接入交换机：AR4

interface GigabitEthernet6/0/0
port link-type access
port default vlan 10
trust dscp //二层接口信任DSCP优先级，二层默认信任8021P优先级

interface GigabitEthernet6/0/1
port link-type access
port default vlan 20
trust dscp

interface GigabitEthernet6/0/2
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 10 20
trust dscp

qos map-table dscp-dscp
input 0 to 63 output 45 //配置优先级映射

配置完可以查看命令：dis qos map-table dscp-dscp查看映射关系。

ENSP上没成功，这俩。。。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后，可以根据需要配置其他的QOS功能，如流量监管、流量整形、列队调度等，从而提供差分服务。

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