优先级映射概述
优先级映射用来实现报文携带的QoS优先级与设备内部优先级(又称为本地优先级,是设备内部区分报文服务等级的优先级)之间的转换,从而设备根据内部优先级提供有差别的QoS服务质量。
用户可以根据网络规划在不同网络中使用不同的QoS优先级字段,例如在VLAN网络中使用802.1p,IP网络中使用DSCP。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。当设备连接不同网络时,所有进入设备的报文,其外部优先级字段(包括802.1p、DSCP)都被映射为内部优先级;设备发出报文时,将内部优先级映射为某种外部优先级字段。
优先级映射原理描述优先级映射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。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网关处配置这些优先级字段的映射关系。 优先级映射实现从QoS优先级到内部优先级(或者本地优先级)或从内部优先级到QoS优先级的映射,并利用DiffServ域来管理和记录QoS优先级和服务等级之间的映射关系。对于进入设备的报文,设备将报文携带的优先级或者端口优先级映射为内部优先级,然后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,并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QoS服务。
QoS优先级字段为了在Internet上针对不同的业务提供有差别的QoS服务质量,人们根据报文头中的某些字段记录QoS信息,从而让网络中的各设备根据此信息提供有差别的服务质量。这些和QoS相关的报文字段包括: Precedence字段 根据RFC791定义,IP报文头ToS(Type of Service)域由8个比特组成,其中3个比特的Precedence字段标识了IP报文的优先级,Precedence在报文中的位置如图2-1所示。 图2-1 IP Precedence/DSCP字段

比特0~2表示Precedence字段,代表报文传输的8个优先级,按照优先级从高到低顺序取值为7、6、5、4、3、2、1和0。最高优先级是7或6,经常是为路由选择或更新网络控制通信保留的,用户级应用仅能使用0~5。 除了Predecence字段外,ToS域中还包括D、T、R三个比特: D比特表示延迟要求(Delay,0代表正常延迟,1代表低延迟)。 T比特表示吞吐量(Throughput,0代表正常吞吐量,1代表高吞吐量)。 R比特表示可靠性(Reliability,0代表正常可靠性,1代表高可靠性)。
DSCP字段 RFC1349重新定义了IP报文中的ToS域,增加了C比特,表示传输开销(Monetary Cost)。之后,IETF DiffServ工作组在RFC2474中将IPv4报文头ToS域中的比特0~5重新定义为DSCP,并将ToS域改名为DS(Differentiated Service)字节。DSCP在报文中的位置如图2-1所示。 DS字段的前6位(0位~5位)用作区分服务代码点DSCP(DS Code Point),后2位(6位、7位)是保留位。DS字段的前3位(0位~2位)是类选择代码点CSCP(Class Selector Code Point),相同的CSCP值代表一类DSCP。DS节点根据DSCP的值选择相应的PHB(Per-Hop Behavior)。 VLAN帧头中的802.1p优先级 通常二层设备之间交互VLAN帧。根据IEEE 802.1Q定义,VLAN帧头中的PRI字段(即802.1p优先级),或称CoS(Class of Service)字段,标识了服务质量需求。VLAN帧中的PRI字段位置如图2-2所示。 图2-2 VLAN帧中的802.1p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。 - 优先级映射应用场景
组网需求 不同网络中的报文使用不同的优先级字段,例如LAN侧网络的报文使用802.1p优先级,WAN侧网络中的报文使用DSCP优先级。如图2-3所示,企业网用户的语音、视频、数据业务通过RouterA接入WAN侧网络。报文在LAN侧网络传输时使用802.1p优先级进行标识,在RouterA入方向上将报文的802.1p优先级映射到某优先级字段,以便RouterA根据映射结果对报文进行差分服务。当报文进入WAN侧网络时,需要使用DSCP优先级进行标识,此时可以在RouterA上根据报文的802.1p优先级来重标记报文的DSCP优先级值。 图2-3 优先级映射应用组网图

业务部署- RouterA根据802.1p优先级将报文送入不同的队列进行差分服务。
- RouterA配置优先级映射表,将802.1p优先级映射为DSCP优先级,以便报文在出RouterA进入WAN侧网络时可以根据802.1p优先级重标记DSCP优先级,可以让后续设备根据DSCP优先级进行差分服务。
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