本文着重讨论一些多层交换机qos的基本概念,以后将有相关内容的后续补充,希望能够帮助大家理解交换机的qos功能。
1. 理解qos
多层交换机使用InternetEngineering Task Force (IETF) DiffServ体系结构标准来实现qos. 这个体系结构在网络的边缘对进入的流量使用Layer 3 IP packets (ToS/DSCP)或者Layer 2 CoS 进行流量分类(Classification)和标识(Marking),在交换机内部为每一类流量生成Internal DSCP(不修改数据包或者帧的qos值),交换机使用这个Internal DSCP值来对每一类流量实施各种QOS策略。
2. 流量的优先级标准
(1) Layer 2 frames的优先级比特位:
Layer 2 Inter-Switch Link (ISL) frame
头信息中有个 1-byte User字段的最后三个比特定义了和IEEE 802.1p class of service (CoS)相同的优先级(0~7)。将一个交换机接口配置为isl trunk时,该接口的所有的流量以isl帧的格式处理
Layer 2 802.1Q frame
头信息中插入一个 2-byte Tag Control Information field ,其中的前三个比特定义了IEEE 802.1p class of service (CoS),将一个交换机接口配置为802.1q trunk时,该接口的native vlan的流量没有cos信息,其他所有vlan的流量都以802.1q帧的格式处理,携带有cos信息。
Layer 2 CoS值的范围为0~7, 0 是最低优先级,7是最高优先级.
(2) Layer 3 packets的优先级比特位:
Layer 3 IP packets 能够使用同一个头字段携带IP precedence 或者 Differentiated Services Code Point(DSCP) . QoS 支持这两种标准, DSCP 后向兼容IP precedence。
IP precedence(3bit) 范围: 0 to 7.
DSCP(6bit)范围 : 0 to 63.
3.基本QoS模型
下图示意了交换机的基本的QoS处理模型
(1)对一个交换机接口的入站方向的流量,可以实施以下qos处理.
o 分类(Classifying),为每一类流量产生一个internal DSCP.
o 策略 (Policing), 对于每一类流量进行带宽和速率限制.
o 标识 (Marking), 对于每一类流量进行按条件的标识处理
(2)对一个交换机接口的出站方向的流量,可以实施以下qos处理.
o 排队 (Queueing):
基于流量的internal DSCP和系统的DSCP to CoS映射, 为每一类流量选择一个合适的接口出站队列(每接口自动有四个出站队列)
o 调度服务(Scheduling services):
可以调整四个队列基于WRR队列设定的weights 和 thresholds使用接口带宽.
也可以配置一个加速队列(expedite queue), 优先于其他三个队列被服务和转发.
在千兆接口,可以实施 tail drop或WRED拥赛避免技术.
在百兆接口, 只能实施 tail drop技术.