6、MQC配置流程

图2 MQC配置流程

MQC配置流程如上图2所示。

1、配置流分类：

按照一定规则对报文进行分类，是提供差分服务的基础。

2、配置流行为：

为符合流分类规则的报文指定流量控制或资源分配动作。

3、配置流策略：

将指定的流分类和指定的流行为绑定，形成完整的策略。

4、应用流策略：

将流策略应用到一个对象（可以是全局、单板、接口、VLAN）。

目前华为设备支持MQC的规格最大数见下表1。

7、QoS优先级映射概述

优先级映射用来实现报文携带的QoS优先级与设备内部优先级（又称为本地优先级，是设备内部区分报文服务等级的优先级）之间的转换，从而设备根据内部优先级提供有差别的QoS服务质量。

用户可以根据网络规划在不同网络中使用不同的QoS优先级字段，例如在VLAN网络中使用802.1p，IP网络中使用DSCP，MPLS网络中使用EXP。

当报文经过不同网络时，为了保持报文的优先级，需要在连接不同网络的设备上配置这些优先级字段的映射关系。

当设备连接不同网络时，所有进入设备的报文，其外部优先级字段（包括802.1p、DSCP和MPLS EXP）都被映射为内部优先级；设备发出报文时，将内部优先级映射为某种外部优先级字段。

优先级映射实现从QoS优先级到内部优先级（或者本地优先级）或从内部优先级到QoS优先级的映射，并利用DiffServ域来管理和记录QoS优先级和服务等级之间的映射关系。

对于进入设备的报文，设备将报文携带的优先级或者端口优先级映射为内部优先级，然后根据内部优先级与队列之间的映射关系确定报文进入的队列，从而针对队列进行流量整形、拥塞避免、队列调度等处理，并可以根据配置修改报文发送出去时所携带的优先级，以便其他设备根据报文的优先级提供相应的QoS服务。

8、QoS优先级及字段

为了在Internet上针对不同的业务提供有差别的QoS服务质量，人们根据报文头中的某些字段记录QoS信息，从而让网络中的各设备根据此信息提供有差别的服务质量。这些和QoS相关的报文字段包括：

1、Precedence字段

根据早期的RFC791定义，IP报文头ToS（Type of Service）域由8个比特组成，其中3个比特的Precedence字段标识了IP报文的优先级，Precedence在报文中的位置如下图1所示。

图1 IP Precedence/DSCP字段

比特0～2表示Precedence字段，代表报文传输的8个优先级，按照优先级从高到低顺序取值为7、6、5、4、3、2、1和0。最高优先级是7或6，经常是为路由选择或更新网络控制通信保留的，用户级应用仅能使用0～5。

除了Predecence字段外，ToS域中还包括D、T、R三个比特：

D比特表示延迟要求（Delay，0代表正常延迟，1代表低延迟）。

T比特表示吞吐量（Throughput，0代表正常吞吐量，1代表高吞吐量）。

R比特表示可靠性（Reliability，0代表正常可靠性，1代表高可靠性）。

2、DSCP字段

RFC1349重新定义了IP报文中的ToS域，增加了C比特，表示传输开销（Monetary Cost）。之后，IETF DiffServ工作组在RFC2474中将IPv4报文头ToS域中的比特0～5重新定义为DSCP，并将ToS域改名为DS（Differentiated Service）字节。

DSCP在报文中的位置如上图1所示。

DS字段的前6位（0位～5位）用作区分服务代码点DSCP（DS Code Point），后2位（6位、7位）是保留位。

DS字段的前3位（0位～2位）是类选择代码点CSCP（Class Selector Code Point），相同的CSCP值代表一类DSCP。

DS节点根据DSCP的值选择相应的PHB（Per-Hop Behavior）。

后来在IETE RFC2597中定义了PHB(per-hop behavior，逐跳行为)，通过PHB值可以确定在网关处对IP包的转发行为。在RFC2597中定义了4种确保转发（assured forwarding，AF）PHB组（称为AF PHB），在确保转发PHB中定义了4种PHB类别（也即流分类），代表流的不同优先级。

3、IP优先级与DSCP优先级对应关系

DSCP优先级是向后兼容IP优先级的，当支持DSCP的设备收到仅支持ToS中的IP优先级报文时，缺省情况下他们之间有一种映射关系，如下表。

如果设备仅支持ToS的IP优先级，缺省情况下是不能识别报文中的DSCP优先级的，这时需要事先在接收设备上配置好DSCP优先级与IP优先级的映射关系。

4、VLAN帧头中的802.1p优先级

通常二层设备之间交互的是VLAN帧。

根据IEEE 802.1Q定义，VLAN帧头中的PRI字段（即802.1p优先级），或称CoS（Class of Service）字段，标识了服务质量需求。VLAN帧中的PRI字段位置如下图2所示。

图2 VLAN帧中的802.1p优先级

在802.1Q头部中包含3比特长的PRI字段。PRI字段定义了8种业务优先级CoS，按照优先级从高到低顺序取值为7、6、5、4、3、2、1和0。

0为缺省值，1-4用于受控负载应用程序、流式多媒体、关键性业务量；5-6用于延迟敏感应用程序，即交互式话音和视频；7用于网络管理和关键性网络流量。

802.1p使得二层交换机能够提供流量优先级和动态组播过滤服务，其中流量优先级规范工作在媒体访问控制（MAC）层，组播流量过滤功能可确保该流量不超出第二层交换网络范围。

802.1p优先级位于二层vlan帧头部，适用于不需要分析三层报文头，而需要在二层环境下保证qos的场合。

5、入队列索引与内部优先级

对于进入设备的报文，可以根据报文携带的优先级映射为内部优先级，并根据内部优先级与队列之间的映射关系确认报文进入的队列，将不同的服务等级放入同一入端口队列中进行调度，从而有效节约设备缓存。设备按照内部优先级将报文送入不同的入端口队列，从而针对队列进行流量整形、拥塞避免、队列调度等处理。

6、MPLS EXP字段

MPLS报文与普通的IP报文相比增加了标签信息。标签的长度为4个字节，封装结构如下图3所示。

图3 MPLS标签的封装格式

MPLS报文标签共有4个域：

1、Label：20比特，标签值字段，用于转发的指针。

2、Exp：3比特，保留字段，用于扩展，现在通常用做CoS。

3、S：1比特，栈底标识。MPLS支持标签的分层结构，即多重标签，S值为1时表明为最底层标签。

4、TTL：8比特，和IP分组中的TTL（Time To Live）意义相同。

对于MPLS报文，通常将标签信息中的EXP域作为MPLS报文的CoS域，与IP网络的ToS域等效，用来区分数据流量的服务等级，以支持MPLS网络的DiffServ。

EXP字段表示8个传输优先级，按照优先级从高到低顺序取值为7、6、……、1和0。

在IP网络，由IP报文的IP优先级或DSCP标识服务等级。

对于MPLS网络，由于报文的IP头对LSR（Label Switching Router）设备是不可见的，所以需要在MPLS网络的边缘对MPLS报文的EXP域进行标记。

缺省的情况下，在MPLS网络的边缘，将IP报文的IP优先级直接拷贝到MPLS报文的EXP域；但是在某些情况下，如ISP不信任用户网络、或者ISP定义的差别服务类别不同于用户网络，则可以根据一定的分类策略，依据内部的服务等级重新设置MPLS报文的EXP域，而在MPLS网络转发的过程中保持IP报文的ToS域不变。

在MPLS网络的中间节点，根据MPLS报文的EXP域对报文进行分类，并实现拥塞管理，流量监管或者流量整形等PHB行为。

9、QoS优先级应用场景

图1 优先级映射应用组网图

如上图1所示，企业园区网络中存在语音，数据和视频等多种业务流，当企业用户的不同业务流量进入ISP网络时，需要在整个网络中对三类业务区分优先级，保证语音优先级一直最高、视频其次、数据优先级最低，这样设备可以根据优先级的高低对三类业务提供不同的QoS服务。

不同网络中的报文使用不同的优先级字段，例如二层网络中的报文使用802.1p优先级，三层网络中的报文使用DSCP优先级。

报文在进入设备时，设备将报文携带的优先级映射到内部服务等级和颜色，再根据服务等级和颜色对报文进行不同的QoS服务。

报文在出设备时，设备可以根据内部服务等级和颜色重标记报文优先级，以便后续网络根据报文优先级进行服务。 

SwitchA入方向配置流策略将语音、视频、数据三类业务重标记不同的802.1p优先级，其中语音优先级最高、视频其次、数据最低。

SwitchB入方向将802.1p优先级映射为服务等级和颜色，SwitchB根据服务等级和颜色为报文提供不同的QoS服务。

SwitchB出方向根据服务等级和颜色重标记DSCP优先级，以便后续三层网络根据DSCP优先级为三类业务提供不同的QoS服务。