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理解CATALYST 3550 多层交换机QOS基本概念

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  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.