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了解服务等级 (CoS) 配置文件

当网络遇到拥塞和延迟时,必须优先考虑某些数据包以避免随机丢失数据。 服务等级 (CoS)(也称为 QoS)通过将类似类型的流量(如电子邮件、流视频、语音、大型文档文件传输)划分为类来实现此优先级。然后,将不同的优先级(例如吞吐量和数据包丢失的优先级)应用于每个组,从而控制流量行为。例如,当必须丢弃数据包时,您可以确保根据配置的规则发生数据包丢失。CoS 还使您能够重写退出特定接口的数据包的差异分服务代码点 (DSCP)、IP 优先级或 802.1p CoS 位,从而使您能够定制传出数据包以满足远程对等方的网络要求。

在数据中心交换设备上,CoS 可用于配置以太网接口以支持以太网光纤通道 (FCoE) 流量。

如何使用 CoS(也称为 QoS)?

在以太网中继上,您可以使用服务等级 (CoS) 值标记帧。CoS 用于将中继连接定义为全双工、仅传入或仅传出。

路由器和交换机等网络设备可以配置为对来自其他设备的传入数据包使用现有 CoS 值(信任模式),也可以将 CoS 值重写为完全不同的值。第 2 层标记也可以扩展到 WAN;例如,使用帧中继网络。CoS 通常仅限于在组织的内部网中使用。

对于传统的电话系统,CoS 可用于定义分机对专用交换机 (PBX) 或 Centrex 的权限。某些用户可能需要延长语音邮件保留时间或将呼叫转接到手机的功能,而其他用户则无需在办公室外拨打电话。可以通过修改应用于整个组的 CoS 变量来更改一组扩展的权限。

注意:

CoS 配置可能很复杂,因此除非需要,否则建议您不要更改缺省类名或队列号关联。

如何创建 CoS 组?

使用 802.1Q 标记的 VLAN 对用户进行分组,并使 CoS 能够设置下游设备支持的优先级。

CoS 与 QoS 有何不同?

CoS 仅在数据链路层(第 2 层)的 802.1Q VLAN 以太网上运行,而服务质量 (QoS) 机制在 IP 网络层(第 3 层)运行。QoS 可使用 802.1p 第 2 层标记来区分和调整网络流量。

CoS 如何运作?

CoS 是应用 802.1Q VLAN 标记时以太网帧标头中的 3 位字段。3 位字段指定一个介于 0 和 7 之间的优先级值,QoS 可以使用该值来区分和调整网络流量。不同的设备使用不同的优先级值。选择创建 CoS 配置文件时,Connectivity Services Director 会根据您选择的设备系列显示优先级。您可以修改这些值或添加更多优先级值

将转发类视为输出队列会很有帮助。实际上,分类的最终结果是识别特定数据包的输出队列。要使分类器为每个数据包分配输出队列,它必须将数据包与 表 1 中列出的其中一个转发类相关联。

表 1:带 VLAN 标记的以太网报头中的 3 位 CoS 字段

CoS 价值

优先级适用

0

尽力而为是一项向后兼容性功能。

1

有保证的转发提供了一种高级别的保证,只要来自客户端的数据包流保留在您定义的特定服务配置文件中,数据包就会被传送。

2

组播保证转发可提供高级别保证,只要来自客户的数据包流保持在您定义的特定服务配置文件内,组播数据包就会被传送。该软件接受超额流量,但它会应用尾部丢弃配置文件来确定是否丢弃了多余的数据包,而不是转发。最多为此服务类定义了两个丢弃概率(低和高)。

组播加速转发可为此服务等级中的组播数据包提供有保证的端到端带宽、低损耗、低延迟和低延迟变化(抖动)。软件接受此类中的超额流量,但与组播保证转发类相比,配置文件外组播加速转发类数据包可以不按顺序转发或丢弃。

组播尽力而为不会对组播数据包应用任何特殊的 CoS 处理。这些数据包通常在拥塞的网络条件下被丢弃。

3

4

5

加速转发可为此服务等级中的数据包提供有保证的端到端带宽、低损耗、低延迟和低延迟变化(抖动)。

6

7

网络连接

注意: 转发类组播加速转发、组播保证转发和组播尽力而为适用于 ACX、M、MX、PTX 系列路由器。

差异服务指示数据包的转发方式。由于第 2 层简单优先级标记中使用的三位为管理流量提供了最少的方向,因此开发了差分服务协议(DS 或 DiffServ)来增强流量差异化。

使用 CoS 可以控制哪些无线网络流量方面?

除了将流量分成类之外,您还可以选择使用 CoS 配置以下设置:

  • 对数据会话和聚合类别(如中继接口、第 3 层接口、接入接口和路由 VLAN 接口)应用带宽限制。

  • 为服务配置文件 SSID 上的所有流量分配相同的 CoS 级别。这称为静态 CoS,可覆盖 802.1p 上指示的设置,覆盖数据包本身中的 DSCP 标记,并忽略标记 CoS 的任何过滤器。您可以指示分配给所有用户流量的值。

  • 允许控制器将客户端 DSCP 用于无线电入口流量,并忽略 Wi-Fi 多媒体 (WMM)。

  • 为语音流量指定流量类,并选择性地将带宽限制应用于语音会话和聚合类别。您还可以为语音流量启用静态 CoS,这将覆盖 802.1p 上指示的设置,覆盖数据包本身中的 DSCP 标记,并忽略标记 CoS 的任何过滤器。您可以指示分配给所有语音流量的值。

  • 指定使用 11 个转发队列中的哪一个。您可以修改与每个转发队列对应的操作以满足您的要求。这称为访问类别。

我可以控制哪些 CoS 参数?

您可以使用 CoS 配置文件对一组服务等级 (CoS) 参数进行分组,并将其应用于一个或多个接口。您可以在 CoS 配置文件中配置以下参数:

  • 分类器 — 数据包分类是指对传入数据包的检查。此函数将数据包与特定的 CoS 服务级别相关联。

  • 调度器图 - 调度器定义输出队列的属性。这些属性包括分配给队列的接口带宽量、为存储数据包分配的内存缓冲区大小、队列的优先级以及与队列关联的丢弃配置文件。您可以通过调度程序图将调度程序与转发类相关联。然后,您可以将每个调度器映射与一个接口相关联,从而配置根据此映射运行的队列、数据包调度程序和尾部丢弃进程。

  • 重写值 — 重写规则修改传出数据包中的相应 CoS 位。修改 CoS 位后,下一个下游设备能够将数据包分类到相应的服务组中。当设备位于网络边界并且必须更改 CoS 值以满足目标对等方的策略时,重写或标记出站数据包非常有用。

  • 流量控制配置文件 — 流量控制配置文件允许将特定类的流量限制为指定的带宽和突发大小。超出限制的数据包可能会被丢弃,也可以分配给不同的转发类和/或不同的丢失优先级。

默认的 CoS 流量类型有哪些?

在 EX 系列交换机上,系统为您提供以下四种预定义流量类型(数据、语音、视频和网络控制),以及以下默认流量配置和整形详细信息:

  • 数据 — 转发队列 0(nd_best 工作量),缓冲区大小 50%,预留带宽 30%

  • 语音 — 转发队列 5(nd_expedited转发),缓冲区大小 20%,带宽保留 0%

  • 视频 — 转发队列 4(nd_video 转发),缓冲区大小 20%,带宽保留 70%

  • 网络控制 — 转发队列 7(nd_network 控制),缓冲区大小 10%,带宽保留 0%

对于园区交换 ELS,系统为您提供以下四种预定义流量类型(数据、语音、视频和网络控制),以及以下默认流量配置和整形详细信息:

  • 数据 — 转发队列 0(nd_best 工作量),缓冲区大小 50%,预留带宽 30%

  • 语音 — 转发队列 1(nd_expedited转发),缓冲区大小 20%,带宽保留 0%

  • 视频 — 转发队列 2(nd_video 转发),缓冲区大小 20%,带宽保留 70%

  • 网络控制 — 转发队列 3(nd_network 控制),缓冲区大小 10%,带宽保留 0%

对于采用 分层后调度 的园区交换 ELS(瞻博网络 EX4600 以太网交换机),Connectivity Services Director 为您提供预定义的转发等级 — nd_cs_best力转发、nd_cs_video转发、nd_cs_expedited转发和nd_cs_network控制。这些转发类分为两个优先级组 - data_video_pg 和 voice_control_pg。

在数据中心交换机上,系统为您提供转发等级 — nd_dc_best力、nd_dc_network控制、nd_dc_fcoe、nd_dc_no丢失和nd_dc_mcast。这些转发类分为三个优先级组:data_control_pg、fcoe_noloss_pg 和 multicast_pg。

对于具有 分层发布调度 的园区交换 ELS 和日期中心切换,您可以修改和自定义这些优先级组和转发类中的每一个。有关更多详细信息,请参阅 创建和管理有线 CoS 配置文件

数据中心交换 CoS 配置

对于数据中心交换设备,可以使用以下附加 CoS 功能:

  • 分层端口调度 (ETS) — 分层端口调度(增强型传输选择 或 ETS)是一个两层过程,可提供更好的端口带宽利用率和更大的灵活性来将资源分配给队列和队列组。

  • 基于优先级的流控制 (PFC) — 一种链路级流控制机制。

如何实施服务等级?

CoS 可以从 MSS CLI 和 Connectivity Services Director 实现。RingMaster 配置单播流量,但不配置组播流量。有关从 Connectivity Services Director 实现 CoS 的说明,请参阅 创建和管理有线 CoS 配置文件

编辑发现的 CoS 配置文件

当您编辑由 Connectivity Services Director 在设备发现或带外更改过程中自动创建的 CoS 配置文件时,重复的调度程序配置将部署到设备。在 CoS 配置中,单个分类器可以关联到多个端口,而不管其他 CoS 配置如何。当 Connectivity Services Director 发现具有此类配置的设备时,它将根据其他 CoS 配置的差异创建多个配置文件,并映射到相同的分类器配置。如果修改由 Connectivity Services Director 自动创建的此类 CoS 配置文件中的分类器设置,则 Connectivity Services Director 无法修改配置,因为它映射到多个配置文件。每当修改自动创建的此类 CoS 配置文件时,Connectivity Services Director 都会在设备上创建新的分类器设置配置并将其映射到该设备,而不会影响现有分类器设置。新创建的分类器设置将具有基于配置文件名称生成的名称。即使只有一个配置文件映射到分类器设置,Connectivity Services Director 也会创建新的分类器设置,而旧设置将是孤立的。

注意:

此行为适用于分层和非分层配置文件,并且适用于拥塞通知配置文件名称、流量控制配置文件名称、计划程序映射名称、分类器名称和重写规则设置。