802.1P和IP Precedence及DSCP優先級的分類和對應

IP網絡中,IPv4報文中有三種承載QoS優先級標籤的方式,分別爲基於二層的CoS字段(IEEE802.1p)的優先級、基於IP層的IP優先級字段ToS優先級和基於IP層的DSCPDifferentiated Services Codepoint)字段優先級。每種優先級的定義和對應關係如下:

 

 (1IEEE802.1p優先級

它是位於二層帶標籤的以太網幀的CoS字段,和VLAN ID在一起使用,在字節中的位置如下:

P2  P1  P0  CU  V11  V10  V9  V8

V7  V6  V5  V4  V3   v2   V2  V1

其中:

IEEE802.1p優先級:3bitP2-P0

  未用(CU):1bit

VLAN ID12bitV11-V0

IEEE802.1p優先級值有8個(0-7),0優先級最低,7優先級最高。報文分爲三種情況:帶優先級和VLAN ID的標籤報文,其優先級值是自身帶的值;只帶優先級的標籤報文,此時VLAN ID0,其優先級值是自身帶的值;未帶標籤的報文,一般默認的優先級值爲0,也可以進行更改指定新的優先級。

 

 (2IP優先級

  它由IP分組報頭中的服務類型(ToS)字節中的3位組成,其在字節中的位置如下:

  P2  P1 P0 T3 T2 T1 T0 CU

其中:

IP優先級:3bitP2-P0

  服務類型(ToS):4bitT3-T0

  未用(CU):1bit

IP優先級值有8個(0-7),0優先級最低,7優先級最高。在默認情況下,IP優先級67用於網絡控制通訊使用,不推薦用戶使用。ToS字段的服務類型未能在現有的IP網絡中普及使用。

IP優先級可用於流分類,將服務分爲8類,分別對應優先級0-7,如下:

111Network Control  網絡控制

110 Internetwork Control  網間控制

101 Critic  關鍵

100 FlashOverride  疾速

011 Flash  閃速

010 Immediate快速

001 Priority  優先

000 Routine  普通

優先級67一般保留給網絡控制數據使用,比如路由。

優先級5推薦給語音數據使用。

優先級4由視頻會議和視頻流使用。

優先級3給語音控制數據使用。

優先級12給數據業務使用。

優先級0爲缺省標記值。

在標記數據時,既可以使用數值,也可以使用名稱(英文名稱)。 

 

3DSCP優先級

IP優先級將報文分爲8個優先級,但是在網絡中實際部署的時候這8個優先級是遠遠不夠的,於是在RFC 2474中又對TOS進行了重新的定義。將服務類型的3bit用於優先級(T3 T2 T1)

所以DSCP優先級IP分組報頭中的6位組成,使用的同樣是ToS字節,在使用DSCP後,該字節也被稱爲DSCP字節。其在字節中的位置如下:

  DS5  DS4 DS3 DS2 DS1 DS0 CU  CU

其中:

DSCP優先級:6bitDS5-DS0

  未用(CU):2bit

DSCP優先級值有64個(0-63),0優先級最低,63優先級最高。

 

但是由於DSCPIP PRECEDENCE是共存的於是存在了一些兼容性的問題,而且DSCP的可讀性比較差,比如DSCP 43我們並不知道對應着IP PRECEDENCE的什麼取值,於是就把DSCP進行了進一步的分類。目前定義的DSCP總共分成了4(64個優先級並未用完):

 類選擇器 Class Selector(CS)           aaa 000

 加速轉發 Expedited Forwarding(EF)     101 110

 確保轉發 Assured Forwarding(AF)       aaa bb0

 盡力而爲 Default(BE)                  000 000

①、默認的DSCP0

②、CS定義爲向後與IP優先級兼容後三位仍然爲0,也就是說CS仍然沿用了IP PRECEDENCE只不過CS定義的DSCP=IP PRECEDENCE*8,所以CS1-7取值依次爲8162432404856

③、EF取值46101110

④、AF分爲兩部分,a部分和b部分:a部分爲3 bit仍然可以和IP PRECEDENCE對應;b部分爲2 bit表示丟棄性,01爲低,10爲中,11爲高(00未用),可以應用於RED或者WRED。雖然a部分有3bit,可以將AF分爲8類,但是目前只用到了1~4,即AF只有4個等級AF1-AF4,每個等級有三個丟棄優先級,取值爲[101214),(182022),(262830),(343638]

PS:爲了迅速 的和10進制轉換,可以用如下方法,先把10進制數值除8得到的整數就是AF值,餘數換算成二進制看前兩位就是丟棄優先級,比如34/8=4餘數爲22換算成二進制爲010,那麼換算以後可以知道34代表AF4丟棄優先級爲middle的數據報。

 

(4)IP precedenceDSCP的對應

DSCP

IP/802.1P

DSCP二進制

DSCP十進制

應用

丟包率

BE

      0

000 000

0[0x0a]

Internet

 

AF1

Green 1

001 010

10[0x0a]

Leased Line

    L

AF1

Green 1

001 100

12[0x0e]

Leased Line    

    M

AF1

Green 1

001 110

14[0x0e]

Leased Line

    H

AF2

Green 2

010 010

18[0x12]

IPTV VOD

    L

AF2

Green 2

010 100

20[0x12]

IPTV VOD

    M

AF2

Green 2

010 110

22[0x12]

IPTV VOD

    H

AF3

Green 3

011 010

26[0x1a]

IPTV Broadcast

    L

AF3

Green 3

011 100

28[0x1a]

IPTV Broadcast

    M

AF3

Green 3

011 110

30[0x1a]

IPTV Broadcast

    H

AF4

Green 4

100 010

34[0x22]

NGN/3G Singaling

    L

AF4

Green 4

100 100

36[0x22]

NGN/3G Singaling

M

AF4

Green 4

100 110

38[0x22]

NGN/3G Singaling

H

EF

      5

101 110

46[0x2E]

NGN/3G voice

 

CS6(INC)

      6

110 000

48[0x2E]

Protocol

 

CS7(NC)

      7

111 000

56[0x2E]

Protocol

 

注:CS6用於網間控制(Internetwork Control),CS7用於網內控制 (Intranetwork Control),EF用於承載語音流量,AF4用於承載語音信令流量,AF3用於承載IPTV的直播流量,AF2用於承載IPTV VOD流量(相對於直播允許有延遲和緩衝),AF1承載不是很重要的專線業務,BE承載Internet業務

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