IP 层标记字段层标记字段 ToS一、一、 IP 优先权优先权RFC 791中定义了TOS位的前三位为IP Precedence，划分成了8个优先级，即：IP优先级字 段。可以应用于流分类，数值越大表示优先级越高。IP 优先权与CoS 相同，有8种服务（0 到7）可以标记。IP优先权值应用类型如下： 7 预留（Reserved） 6 预留（Reserved） 5 语音（Voice） 4 视频会议（Video Conference） 3 呼叫信号（Call Signaling） 2 高优先级数据（High-priority Data） 1 中优先级数据（Medium-priority Data） 0 尽力服务数据（Best-effort Data）二、二、 DSCP1. DSCP 简介简介在网络中实际部署的时候 8 个优先级是远远不够的，于是在 RFC 2474 中又对 TOS 进行 了重新的定义。把前六位定义成 DSCP 差分服务代码点（Differentiated Services Code Point），后两位保留。 IETF 于 1998 年 12 月发布了 Diff-Serv（Differentiated Service）的 QoS 分类标准。 它在每个数据包 IP 头部的服务类别 TOS 标识字节中，利用已使用的 6 比特和未使用的 2 比 特字节，通过编码值来区分优先级。 每一个 DSCP 编码值都被映射到一个已定义的 PHB（Per-Hop-Behavior）标识码。通过 键入 DSCP 值，电话、Windows 客户和服务器等终端设备也可对流量进行标识。2. DSCP 位置位置DSCP 提供6 位字段用于QoS 标记，这6位字段是与IP 优先权相同的3 位，再加上接下 来的ToS 字段的3 位。因此，DSCP 值的范围是0 到63。下图为DSCP 和IP 优先权位示意图。3. DSCP 值有两种表达方法值有两种表达方法数字形式和关键字形式。 关键字形式的DSCP值称为逐跳行为（PHB）。目前有三类已定义的PHB，分别是尽力服 务（BE 或者DSCP 0）、确保转发（AFxy）和加速转发（EF）。具体信息参考 RFC2547、2597、RFC 2474和3246。DSCP 值将在QoS 处理中起到关键性的作用。3.1 DSCP 数字形式数字形式DSCP 使用 6 比特，十进制区间是 063，可以定义 64 个等级（优先级）。表 2-1 列出了 IP 优先级值和 DSCP 值的对应关系。表 2-1 IP 优先级值和 DSCP 值的对应关系3.2 DSCP 关键字形式（关键字形式（PHB）但是由于DSCP和IP PRECEDENCE是共存的，于是存在了一些兼容性的问题，DSCP的可读 性比较差，比如DSCP 43我们并不知道对应着IP PRECEDENCE的什么取值，于是就把DSCP进 行了进一步的分类。DSCP总共分成了4类： Class Selector(CS) aaa 000 Expedited Forwarding(EF) 101 110 Assured Forwarding(AF) aaa bb0 Default(BE) 000 000a)默认的 DSCP 为 000 000 b)CS 的 DSCP 后三位为 0，也就是说 CS 仍然沿用了 IP PRECEDENCE 只不过 CS 定义的 DSCP=IP PRECEDENCE*8，比如 CS6（110 000）=6*8=48，CS7（111 000）=7*8=56 c)EF 含义为加速转发，也可以看作为 IP PRECEDENCE 为 5，是一个比较高的优先级，取 值为 101110(46)，但是 RFC 并没有定义为什么 EF 的取值为 46。 d)AF 分为两部分，a 部分（IP 优先级）和 b 部分：a 部分为 3 bit 仍然可以和 IP PRECEDENCE 对应； b 部分为 2 bit 表示丢弃性，可以表示 3 个丢弃优先级，可以应用于 RED 或者 WRED。目前 a 部分有三个 bit 最大取值为 8，但是目前只用到了 14。为了迅速的和 10 进制转换，可以用如下方法，先把 10 进制数值除 8 得到的整数就是 AF 值，余数换算 成二进制看前两位就是丢弃优先级，比如 34/8=4 余数为 2，2 换算成二进制为 010， 那么换算以后可以知道 34 代表 AF4 丢弃优先级为 middle 的数据报。 确定转发（AF），定义了 4 个服务等级，每个服务等级有 3 个下降过程，因此使 用了 12 个 DSCP 值（10，12，14），（18，20，22），（26，28，30）， （34，36，38）三、三、 实际应用举例实际应用举例如果把 CS、EF、AF 和 BE 做一个排列可以发现一个有趣的现象，如下表。这个表也就 是我们在现实当中应用最多的队列。根据 IP PRECEDENCE 的优先级，CS7 最高依次排列 BE 最低。对应的服 务IPv4 优 先级DSCP(二 进制)DSCPdec HexTOS(十六进 制)应用丢包 率BE0000INTERNET0AF111001 010100x0a400x28Leased LineLAF121001 100120x0c480x30Leased LineMAF131001 110140x0e560x38Leased LineHAF212010 010180x12720x48IPTV VODLAF222010 100200x14800x50IPTV VODMAF232010 110220x16880x58IPTV VODHAF313011 010260x1a1040x68IPTV BroadcastLAF323011 100280x1c1120x70IPTV BroadcastMAF333011 110300x1e1200x78IPTV BroadcastHAF414100 010340x221360x88NGN/3G SingalingLAF424100 100360x241440x90NGN/3G SingalingMAF434100 110380x261520x98NGN/3G SingalingHEF5101 110463 0184B 8NGN/3G voiceCS6(INC)6110 000480x301920xC0ProtocolCS7(NC)7111 000560x382240xE0Protocol1.CS6 和 CS7 默认用于协议报文，比如说 OSPF 报文，BGP 报文等应该优先保障，因为如 果这些报文无法接收的话会引起协议中断。而且是大多数厂商硬件队列里最高优先级 的报文。 2.EF 用于承载语音的流量，因为语音要求低延迟，低抖动，低丢包率，是仅次于协议报 文的最重要的报文。 3.AF4 用来承载语音的信令流量，这里大家可能会有疑问为什么这里语音要优先于信令 呢？其实是这样的，这里的信令是电话的呼叫控制，你是可以忍受在接通的时候等待 几秒钟的，但是绝对不能允许在通话的时候的中断。所以语音要优先于信令。 4.AF3 可以用来承载 IPTV 的直播流量，直播的时时性很强需要连续性和大吞吐量的保证。5.AF2 可以用来承载 VOD 的流量，相对于直播 VOD 要求时时性不是很强，允许有延迟或 者缓冲。 6.AF1 可以承载不是很重要的专线业务，因为专线业务相对于 IPTV 和 VOICE 来讲，IPTV 和 VOICE 是运营商最关键的业务，需要最优先来保证。当然面向银行之类需要钻石级 保证的业务来讲，可以安排为 AF4 甚至为 EF。 7.最不重要的业务是 INTERNET 业务，可以放在 BE 模型来传输。