理解CATALYST 3550 多层交换机QOS基本概念

　　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.