二层交换芯片QOS机制说明
QOS技术原理及配置.
• 保证服务：它提供保证的带宽和时延限制来满足应用程序的要求。 • 负载控制服务：它保证即使在网络过载的情况下，能对报文提供 近似于网络未过载类似的服务，即在网络拥塞的情况下，保证某 些应用程序的报文低时延和优先通过。
Differentiated service
（区分服务模型，简称DiffServ）
WRED和队列机制的关系
WRED和队列机制关系示意图
令牌桶
用令牌桶评测流量
流量监管
丢弃：比如对评估结果为“不符合”的报文进行丢弃 转发：比如对评估结果为“符合”或者“不符合”的报文进
行转发
改变802.1p 优先级并转发：比如对评估结果为“符合”
的报 文将之标记为其它的802.1p 优先级后再进行转发；
������
广播或者组播报文流量密集，瞬间突发流量大的网络 环境中。 ������ 报文从高速链路进入设备，由低速链路转发出去；或 者报文从相同速率的多个接口同时进入设备，由一个 相同速率的接口转发出去。
流镜像
流镜像功能是指通过引用ACL 进行流识别， 将通过指定端口的匹配ACL 规则的报文镜 像到目的端口
QoS服务模型简介
通常QoS提供以下三种服务模型（服务模型， 是指一组端到端的QoS功能）：
☆ Best-Effort service（尽力而为服务模型） ☆ Integrated service（综合服务模型，简称IntServ） ☆ Differentiated service
（区分服务模型，简称DiffServ）
解决网络拥塞—队列技术
具体过程包括队列的创建、报文的分类、将报 文送入不同的队列、队列调度等 队列调度将对不同优先级的报文进行分别处理， 优先级高的报文会得到优先处理。 常用的队列有FIFO、PQ、CQ、WFQ、 CBWFQ、RTP优先队列等
多层交换机qos的基本概念
多层交换机qos的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。
二层交换机的qos限速
二层交换机的QOS限速
在二层交换机上做流量控制
需求：对172.16.12.241的下载进行限速
1.配置高级ACL
acl number 3000
rule 10 permit ip source 172.16.1.22 0 desti nation 172.16.12.241 0
2.配置防火墙接在交换机上的48号端口
in terface Ethernet1/0/48
traffic-limit in bou nd ip-group 3000 rule 10 640 burst-bucket 512
最终可实现IP 172.16.12.241的下载速度为640Kbps,也就是80K/s。
当你
需要对多个IP，做不一样的限速时，做多个ACL如3001, 3002。
在48号端口上再添加类似的配置，将640改为你想要的速度。
注意：此配置下的速度限制是全局的。
不能实现如开网页的80k，游戏120k，QQ300I这样的功能。
burst-bucket是缓存的意思，将超过640K的数据存到交换机的缓存里，当数据量超过1152K时，多的数据将被丢弃。
二层QOS
交换机QOSmls qos // 在交换机上启用QOS交换机的分类、标记、管制 2950、3550型默认情况下，一台激活了QOS特性的交换机的默认动作是不信任边缘设备，并且任何进入该交换机的帧将其cos重写为最低优先级0。
如果你信任你的边缘设备，不想对其所设置的cos做改动，哪么要做以下配置：配置入站信任:SW1(config-if)#mls qos trust cos //信任接口进来流量的COS值，不做改动SW1(config-if)#mls qos cos default-cos //为接口设置一个默认COS值，在没有配置信任的情况下，所有进来的包都将被给予这个值。
SW1(config-if)#mls qos cos override //本命令将接口进来的所有流量COS都设为默认值。
这条命令和任何mls qos trust 命令不能同时存在默认情况下，交换机在进行QOS处理时，会使用内部DSCP值重新标记所有的分组，在没有设置入口信任的情况下，所有分组的优先级都会被设为0。
当外部进来的流量有三层标记时，如果想继续保留原有的标记不变。
可以通过开启信任入站分组来实现。
交换机会将外部进来的分组原有的标记映射到内部DSCP上。
这样，在使用内部DSCP值重标记以后，每一个分组其实还是原有的标记不变。
(详见下面默认映射表)如果你想改写入站分组的三层标记，还可以手工进行映射，将入站分组的优先级重新标记为另一个DSCP值，而不用默认的映射。
(注意，是真正地改变了原有的标记)SW1(config-if)#mls qos trust dscp //信任DSCP，根据收到的DSCP值来设置内部的DSCP值SW1(config-if)#mls qos trust ip-precedence //基于收到的包的IP优先级来设置内部的DSCPSW1(config-if)#mls qos trust cos //基于收到的包的COS来设置内部的DSCPSW1(config-if)#mls qos trust device cisco-phone默认映射表：COS/IP DSCP0 01 82 163 244 325 406 487 56手工配置映射修改：mls qos map cos-dscp 0 8 16 24 32 46 48 56 //手工配置将进入包的每一个COS值映射到内部的DSCP上mls qos map dscp-cos 2 5 8 to 0 //将多个DSCP值映射为一个COS值mls qos map ip-prec-dscp 0 8 16 24 32 40 48 56还可以将外部进入包的DSCP值映射到内部的一个不同的DSCP值上，这个叫DSCP突变mls qos map dscp-mutation DIFFSERV1-TO-DIFFSERV2 18 to 8int f0/1mls qos trust dscpmls qos dscp-mutation DIFFSERV1-TO-DIFFSERV2也可以使用CBMARKING为交换机某一接口进来的流量分类并设置优先级：例一：在F0/1接口为VOIP流量设DSCP为50access-list 100 permit udp any any range 16384 32767class-map VOIPmatch access-group 100policy-map DSCPclass VOIPset ip dscp 50int f0/1service-policy input DSCP总结：1、交换机默认如果没开MLS QOS，不对IP包做任何处理2、交换机开启了MLS QOS，默认不信任所收到包的原有标记，会将所有标记重写为03、开启MLS QOS后，如果又开启了信任，交换机会用内部DSCP值重新标记IP包4、如果在接口开启了mls qos trust cos，则交换机信任原有包的二层COS，并根据COS在映射表中找到对应的内部DSCP值来改写三层TOS，这也就是COS到TOS的映射。
03-第3章 二层QoS配置
目录第3章二层QoS配置.............................................................................................................3-13.1 二层QoS简介....................................................................................................................3-13.1.1 二层QoS概述.........................................................................................................3-13.1.2 基本原理..................................................................................................................3-23.2 处理通过MPLS域的流量...................................................................................................3-33.2.1 建立配置任务...........................................................................................................3-33.2.2 隧道入口处将优先级信息映射到MPLS外层标签中................................................3-33.2.3 隧道出口处将MPLS外层标签中的优先级映射到报文中.........................................3-43.3 配置二层QoS在Diff-Serv边缘的复杂流分类...................................................................3-53.3.1 建立配置任务...........................................................................................................3-53.3.2 定义MAC地址组.....................................................................................................3-53.3.3 定义二层ACL规则..................................................................................................3-63.3.4 定义流分类..............................................................................................................3-63.3.5 定义复杂流分类动作................................................................................................3-63.3.6 定义策略..................................................................................................................3-73.3.7 应用策略到VLAN中的二层端口.............................................................................3-73.3.8 启用流量策略...........................................................................................................3-83.3.9 检查配置结果...........................................................................................................3-83.4 配置二层QoS在Diff-Serv核心的简单流分类...................................................................3-83.4.1 建立配置任务...........................................................................................................3-83.4.2 配置简单流分类行为，优先级映射关系...................................................................3-93.4.3 将端口加入DS域..................................................................................................3-103.4.4 端口配置信任8021p..............................................................................................3-103.5 配置举例...........................................................................................................................3-103.5.1 配置二层 QoS典型示例........................................................................................3-103.5.2 配置根据8021p优先级对流量进行带宽限制和保证的示例...................................3-133.5.3 配置VPLS示例.....................................................................................................3-153.6 故障处理...........................................................................................................................3-18第3章二层QoS配置二层QoS是基于Diff-Serv（Differentiated Services）模型，分为边缘和核心部分。
qos路由协议工作原理和 特点
qos路由协议工作原理和特点QoS（Quality of Service）路由协议是一种网络协议，其目的是优化网络传输中的服务质量，确保重要数据的高优先级传输，提高网络的性能和可靠性。
QoS路由协议主要通过优化网络资源的分配和传输流量的控制来实现这一目标。
本文将介绍QoS路由协议的工作原理和特点。
QoS路由协议的工作原理：QoS路由协议通过在网络路由器之间交换和处理各种信息来决策数据包的路由路径和传输优先级。
它不仅仅关注传统的网络拥塞控制问题，还关注更多的服务质量相关的参数，如延迟、带宽、数据包丢失率等。
QoS路由协议的主要工作流程如下：1. QoS要求确定：用户可以根据自己的需求定义所需的服务质量参数，例如最大延迟、最小带宽等。
2.资源发现和拓扑信息收集：路由器通过交换协议，在网络中发现其他路由器并收集拓扑信息，包括链路状态、带宽等。
3.路由选择和路径计算：路由器根据拓扑信息和QoS要求，计算出最佳路径，并为数据包分配传输优先级。
4.流量管理和调度：路由器根据路径计算结果，对数据包进行分组和调度，确保高优先级的数据包有较高的传输优先级。
5.拥塞控制和资源分配：路由器根据网络拥塞情况，动态分配带宽资源，以避免网络拥塞并保障关键数据的传输。
QoS路由协议的特点：1.改善服务质量：QoS路由协议可以根据用户需求和网络拥塞情况，动态分配网络资源，提高重要数据的传输质量，减少延迟和数据丢失。
2.多层次服务：QoS路由协议可以根据不同的应用要求设置多个优先级，确保多种类型的流量得到适当的传输优先级和带宽分配。
3.灵活性和可扩展性：QoS路由协议可以根据网络的具体需求进行配置和调整，适应不同的网络拓扑和应用场景，具有较好的灵活性和可扩展性。
4.适应动态网络环境：QoS路由协议可以根据网络负载和拓扑变化实时调整路由路径和资源分配，适应动态的网络环境。
5.拥塞控制：QoS路由协议可以根据网络拥塞情况，对流量进行控制和调整，避免网络拥塞，提高网络的吞吐量和性能。
二层组播和qos
5.队列调度算法
• 调度算法: 1、SP(Strict Priority)严格优先级队列
2、WRR(Weighted Round Robin)加权公平轮
转队列
3、WFQ（ Weighted Fair Queuing ）加权公平 队列
4、SP+WRR队列
6.队列丢弃
• 尾丢弃 • sRED：Simple random early detection是一种简
7.流量整形
GTS（Generic Traffic Shaping，通用流量整形） 通过限制流出某一网络的某连接的流量和突发，
使这类报文在某个接口以比较均匀的速度向外 发送 通常使用缓冲区和令牌桶来实现。令牌桶以来 控制发送速度，超过流量的报文放在缓冲区中 缓存，以后再定时发送
Thank you!
1、qos基本概念
• Qos: Quality of Service（服务质量）是指网络通 信过程中，允许用户业务在丢包率、延迟、抖 动和带宽等方面获得可预期的服务水平
• IP QoS目标： – 避免并管理IP网络拥塞 – 减少IP报文的丢失率 – 调控IP网络的流量 – 为特定用户或特定业务提供专用带宽 – 支撑IP网络上的实时业务
单的随机早期丢弃算法，它在队列满之前就开 始丢弃某种颜色的报文。sRED有两个队列门限， 低门限和高门限，每次收到一个报文要入队的 时候，检查当前的队列深度，如果队列深度低 于低门限，那么这个报文就入队，如果队列深 度高于高门限，那么这个报文就丢弃，如果队 列深度位于低门限和高门限之间，那么就根据 所配置的丢弃几率来决定这个报文是否要被丢 弃。
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QoS原理及配置
QoS原理及配置QoS，即服务质量（Quality of Service），是一种网络管理策略，用于优化网络资源分配和性能控制，以确保在网络拥塞或资源竞争的情况下，为特定应用程序或服务提供所需的带宽、延迟、丢包率等指标。
QoS的原理是通过分类、标记、队列和调度等技术手段，将不同应用程序或服务的流量进行区分和管理，从而为不同类型的流量分配不同的优先级，并保证高优先级的流量能优先访问网络资源，提高其传输和响应的质量。
QoS的配置主要包括以下几个方面：1.流量分类和标记：QoS通过对流量进行分类和标记，将不同应用程序或服务的流量区分开来，以便后续针对性地进行管理。
可以使用ACL （访问控制列表）或策略映射等方式来实现流量分类和标记。
2.带宽管理：QoS可以通过带宽管理来保证关键应用程序或服务的带宽需求。
可以根据实际需要，为不同类型的流量分配不同的带宽比例，并采用策略路由或带宽限制等方式来实现带宽的控制和管理。
3.队列管理：QoS通过队列管理来控制流量的排队和调度，确保高优先级的流量能够有限地访问网络资源。
可以通过配置不同的队列和队列调度算法，如FIFO（先进先出）、WFQ（加权公平队列）或PQ（优先队列）等，来管理流量的排队和调度顺序。
4.丢包管理：QoS可以通过丢包管理来控制丢包率，以保证关键应用程序或服务的数据传输的可靠性。
可以使用RED（随机早期检测）或WRED （加权随机早期检测）等算法，在网络拥塞时对流量进行主动丢包，以降低网络负载和延迟。
5.延迟管理：QoS可以通过延迟管理来控制流量的传输延迟，以满足实时应用程序或服务的时延要求。
可以采用低延迟队列（LLQ）或LLDP（低延迟队列优先调度）等方式，对关键应用程序或服务的流量进行优先处理，以提高其传输的实时性和响应速度。
在实际的网络配置中，QoS的实现依赖于网络设备和协议的支持。
常见的QoS配置方式包括：1.交换机上的QoS配置：在交换机上可以配置端口的QoS策略，包括流量分类和标记、带宽管理、队列管理和丢包管理等。
简述二层交换机工作原理
二层交换机工作原理介绍二层交换机是局域网（LAN）中最常见的网络设备之一，它起到了连接计算机、服务器和其他网络设备的作用。
本文将详细介绍二层交换机的工作原理，包括其组成部分、数据交换方式和决策过程。
组成部分一个标准的二层交换机通常由以下几个核心组件组成：1. 硬件接口二层交换机的硬件接口用来连接局域网中的计算机和其他网络设备。
它们通常使用以太网（Ethernet）接口，可以支持不同数据传输速率，如10Mbps、100Mbps或1000Mbps。
2. 转发引擎转发引擎是二层交换机的核心部件，负责处理数据包的转发和转发决策。
它通常由一组专用的芯片和算法组成，能够高效地处理大量的数据包。
转发引擎根据目的MAC地址来决定将数据包转发到哪个端口。
3. MAC地址表MAC地址表存储了与二层交换机连接的设备的MAC地址和对应的端口。
当交换机收到一个数据包时，它会查找该数据包的目的MAC地址，并从MAC地址表中找到对应的端口，然后将数据包转发到该端口。
4. 内存缓冲区内存缓冲区用来临时存储交换机接收到的数据包。
当交换机接收到一个数据包时，如果目的端口正忙于处理其他数据包，则该数据包会暂时存储在内存缓冲区中，待目的端口可用时再进行转发。
数据交换方式二层交换机使用存储转发（Store-and-Forward）的数据交换方式。
在存储转发模式下，交换机会先将整个数据包接收完毕，然后再进行转发。
这种方式可以确保数据包的完整性和正确性，同时也能够检测和纠正传输中的错误。
数据交换的过程如下： 1. 当交换机接收到一个数据包时，它会先检查数据包的帧头，以获取目的MAC地址。
2. 交换机会查询MAC地址表，查找目的MAC地址对应的端口。
3. 如果目的MAC地址在MAC地址表中不存在，交换机会将数据包广播到所有端口。
4. 如果目的MAC地址存在于MAC地址表中，交换机会将数据包转发到目标端口。
转发决策二层交换机通过学习和建立MAC地址表来做出转发决策。
二层QOS
交换机QOSmlsqos // 在交换机上启用QOS交换机的分类、标记、管制 2950、3550型默认情况下，一台激活了QOS特性的交换机的默认动作是不信任边缘设备，并且任何进入该交换机的帧将其cos重写为最低优先级0。
如果你信任你的边缘设备，不想对其所设置的cos做改动，哪么要做以下配置：配置入站信任:SW1(config-if)#mlsqos trust cos//信任接口进来流量的COS值，不做改动SW1(config-if)#mlsqoscos default-cos//为接口设置一个默认COS值，在没有配置信任的情况下，所有进来的包都将被给予这个值。
SW1(config-if)#mlsqoscos override //本命令将接口进来的所有流量COS都设为默认值。
这条命令和任何mlsqos trust 命令不能同时存在默认情况下，交换机在进行QOS处理时，会使用内部DSCP值重新标记所有的分组，在没有设置入口信任的情况下，所有分组的优先级都会被设为0。
当外部进来的流量有三层标记时，如果想继续保留原有的标记不变。
可以通过开启信任入站分组来实现。
交换机会将外部进来的分组原有的标记映射到内部DSCP上。
这样，在使用内部DSCP值重标记以后，每一个分组其实还是原有的标记不变。
(详见下面默认映射表)如果你想改写入站分组的三层标记，还可以手工进行映射，将入站分组的优先级重新标记为另一个DSCP值，而不用默认的映射。
(注意，是真正地改变了原有的标记)SW1(config-if)#mlsqos trust dscp //信任DSCP，根据收到的DSCP值来设置内部的DSCP值SW1(config-if)#mlsqos trust ip-precedence //基于收到的包的IP优先级来设置内部的DSCPSW1(config-if)#mlsqos trust cos//基于收到的包的COS来设置内部的DSCPSW1(config-if)#mlsqos trust device cisco-phone默认映射表：COS/IP DSCP0 01 82 163 244 325 406 487 56手工配置映射修改：mlsqos map cos-dscp 0 8 16 24 32 46 48 56 //手工配置将进入包的每一个COS值映射到内部的DSCP上mlsqos map dscp-cos 2 5 8 to 0 //将多个DSCP值映射为一个COS值mlsqos map ip-prec-dscp 0 8 16 24 32 40 48 56还可以将外部进入包的DSCP值映射到内部的一个不同的DSCP值上，这个叫DSCP 突变mlsqos map dscp-mutation DIFFSERV1-TO-DIFFSERV2 18 to 8int f0/1mlsqos trust dscpmlsqosdscp-mutation DIFFSERV1-TO-DIFFSERV2也可以使用CBMARKING为交换机某一接口进来的流量分类并设置优先级：例一：在F0/1接口为VOIP流量设DSCP为50access-list 100 permit udp any any range 16384 32767class-map VOIPmatch access-group 100policy-map DSCPclass VOIPsetipdscp 50int f0/1service-policy input DSCP总结：1、交换机默认如果没开MLS QOS，不对IP包做任何处理2、交换机开启了MLS QOS，默认不信任所收到包的原有标记，会将所有标记重写为03、开启MLS QOS后，如果又开启了信任，交换机会用内部DSCP值重新标记IP包4、如果在接口开启了mlsqos trust cos，则交换机信任原有包的二层COS，并根据COS在映射表中找到对应的内部DSCP值来改写三层TOS，这也就是COS到TOS 的映射。
二层交换的工作原理
二层交换的工作原理
二层交换是通过交换机在数据链路层（第二层）上进行数据转发的一种技术。
其工作原理如下：
1. 学习：当交换机收到一个数据帧时，会先检查数据帧中的源MAC地址。
交换机会将源MAC地址和该接口绑定，以这种
方式建立一个MAC地址和接口之间的映射表。
如果该地址已
存在于表中，则会更新已有的接口信息。
2. 转发：当交换机收到一个数据帧时，会检查数据帧中的目的MAC地址。
交换机查询其MAC地址表，找到与目的MAC地址关联的接口。
如果找到了，就将数据帧转发到该接口；如果没有找到，交换机就会把数据帧广播到所有其他接口。
3. 过滤：交换机还可以根据需要进行更严格的筛选，例如基于虚拟局域网（VLAN）的划分或者基于访问控制列表（ACL）
的配置。
这样可以更加精确地控制数据帧的转发。
这种工作原理使得二层交换具有较高的转发速度和较低的延迟。
当交换机学习到目的地址后，只需在表中查找接口，而不需要像路由器那样进行复杂的IP地址查找和路由计算。
因此，二
层交换非常适用于局域网内部的高速数据转发。
二层交换芯片QOS机制说明
二层交换芯片QOS机制说明一、调度算法1、严格优先级调度（strict priority-base (SP)）1) 高优先级队列首先得到调度发包；2）只有高优先级队列为空，没有包的时候，低优先级队列才得到调度发包；3）缺点是当高优先级队列一直有包转发时，低优先级队列中的包会饿死。
2、加权循环调度（weighted round robin (WRR)）1）给每个队列赋予一个权重，通过权重来控制每个队列一次被调度发包的个数。
3、加权公平队列（weighted fair queuing (WFQ)）1) 为避免低优先级队列饿死，给所有队列提供固定的最低的带宽来发包；2）剩余的带宽通过严格优先级或循环调度的方式分配给所有队列；3）这个机制保证低优先级队列不饿死下，同时又有可控的调度行为。
4、WRR+SP1）WRR+SP被同时支持；2）一个或多个队列权重可以设为0，其他设为非0值，只要权重为0值的队列有包一定优先调度发包，只有所有权重为0值的队列中没有包了，其他队列再根据WRR方式进行调度发包；（多个0值队列，应该按照SP方式进行调度发包。
）3）一旦权重为0值的队列有包进入了，WRR方式的调度发包将被抢占，权重为0值得队列进行调度发包。
当权重为0值得队列没有包了，WRR方式的调度发包再继续运转。
5、WFQ+SP1）WFQ+SP被同时支持；2）可以设置一些队列与一个带宽进行SP调度发包；3）其他剩下的队列与剩下的带宽进行WFQ调度发包。
二、一些流量控制技术1、WRED（weighted random early detection）加权随机早期检测1）WRED使用了TCP拥塞控制机制；2）基于当前队列中的包进入平均量，进行丢弃随机选择的流入包，避免对缓存资源的拥塞；3）触发包的源头根据可获得的带内来合理地调整他们的发送速率；4）5650/5651可以基于每端口每COS队列中支持WRED的配置。
2、head of line blocking prevention 线头阻塞预防1) 当多个端口或多条流向同一个端口发包的时候，在某些架构中产生拥塞，从而导致源端口发给其他端口的包丢弃，这就是HOL blocking；2）5650/5651支持两种防止HOL blocking，一种是基于cell，另一种是基于packet，都可以同时应用于每端口每COS；3）基于cell的线头阻塞预防机制依据每端口每COS使用的所有包的内存，基于packet 的线头阻塞预防机制依据每端口每COS队列中包的数量。
二层交换技术介绍
VLAN配置举例
管理vlan配置： 管理vlan配置需要在设备命令行方式进行：
VLAN配置举例
局端vlan配置：
VLAN配置举例
远端数据业务vlan配置：
VLAN配置举例
远端iptv业务vlan配置：
VLAN配置举例
远端语音业务vlan配置：
VLAN机制小结
由若干VLAN桥组成 VLAN桥的端口有：端口状态、出入口规则等 VLAN桥的端口组成拓扑结构 拓扑结构的生成和维护 滤波规则 查询滤波数据库进行帧转发 动态生成滤波数据库 动态学习机制 GVRP对拓扑结构管理 上层配置
VLAN桥的操作规则——桥操作
滤波和中继转发信息内容：
g) 对与桥端口相关的PVID进行明确配置 h) 对每个端口可接收帧类型参数进行配置 i) 对每个桥端口入口滤波器使能进行配置 j) 通过GVRP自动配置动态VLAN注册Entry k) 通过静态VLAN注册Entry对GVRP操作相关的管理控制信息进行明确配 置 l) j) 通过对网络通信的观察对相关VLAN中的MAC地址进行自动学习 对每个端口的出口进行标签配置
PVLAN技术
人们在传统VLAN的基础上引入新的机制，所有服务器在 同一个子网中，但服务器只能与自己的默认网关通信。这 一新的VLAN特性就是专用VLAN（Private VLAN）。
VLAN的局限
VLAN的限制：交换机固有的VLAN数目的限制； 复杂的STP：对于每个VLAN，每个相关的Spanning Tree的拓扑都需要管理； IP地址的紧缺：IP子网的划分势必造成一些IP地址的浪 费； 路由的限制：每个子网都需要相应的默认网关的配置。
PVLAN基本概念
3.“Secondary VLAN”的属性 “Secondary VLAN”有两种属性：一种是“isolated”，我 们把它叫做“Isolated VLAN”；另一种是“community”， 我们把它叫做“Community VLAN”。一个“Secondary VLAN”必须、且只能被赋予其中某一种属性。这两种属性 的“Secondary VLAN”都有一些规则，下面我们会讲到。
QoS介绍及测试方法
QoS介绍及测试方法风吹云涌1.QoS介绍QoS（quality of service）网络服务质量，用于在二层网络传输过程中，提供差异化的服务。
2.QoS中使用的技术下面分别介绍在FPGA逻辑处理芯片中对业务流的处理。
在FPGA中，主要有flow、car、qm 模块。
分别实现了不同的功能，以保证业务量的正常转发。
2.1.F low 模块介绍2.1.1.流分类支持基于单层vlan、vlan+pri，封装（encapsulation）、双层vlan（Double vlan）等。
在建流的时候需要进行配置相关参数。
2.1.2.优先级remark此处主要是进行vlan切换和pri的remark，vlan切换根据设置的svlan不同，以及流分类的方法不同，进行vlan的切换。
外层vlan的Pri-remark支持user-cos，user-inner-cos，user-tos，local-setting，内层vlan支持上述几种方式，以及pbits-to-pbits映射表。
其中local-setting与default pri是同一参数，又称为流的优先级。
上面所有的参数都会写入到流表象中，可以通过查询逻辑芯片中的流表来获得相关的参数。
2.2.C AR模块介绍2.2.1.T RTCM此处主要完成CAR的功能。
CAR功能是通过令牌桶Token Bucket的方式完成的。
这在业界也是一个非常流行的方式。
此功能在traffic table中是通过设置CIR、CBS、PIR、PBS四个参数来完成的。
通过这四个参数的设置，能否完成TRTCM（双速三色）的功能，具体算法在下面会介绍到。
CBS和PBS设置的是桶的深度，即能够装多少的令牌，CIR和PIR是向令牌桶中注入令牌的速度。
当报文过来，能否从令牌桶中获得报文，该报文就能够通过令牌桶，否则就被丢弃。
TRTCM的实现，具体的处理方式如下所述：报文首先通过P桶，在某时刻，如果大于∆Pt（表示瞬间P桶中的令牌数），则该令牌通过，同时令牌数减少报文的长度，否则就会被丢弃，被丢弃的报文为红色报文。
(完整版)二层交换机原理总结
二层交换机原理总结一．背景知识以太网这个术语通常是指由DEC、Intel和Xerox公司在1982年联合公布的一个标准，它是当今TCP/IP采用的主要的局域网技术，它采用一种称作CSMA/CD的媒体接入方法。
在TCP/IP世界中，以太网IP数据报文的封装在RFC 894中定义。
以太网采用广播机制，所有与网络连接的工作站都可以看到网络上传递的数据。
通过查看包含在帧中的目标地址，确定是否进行接收或放弃。
如果证明数据确实是发给自己的，工作站将会接收数据并传递给高层协议进行处理。
以太网采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）媒体访问机制，任何工作站都可以在任何时间访问网络。
在以太网中，所有的节点共享传输介质。
如何保证传输介质有序、高效地为许多节点提供传输服务，就是以太网的介质访问控制协议要解决的问题。
二．标准以太网帧结构前导码：由7字节的前同步码和1字节的帧起始定界符构成。
这个字段有7个字节（56位）交替出现的0和1，它的作用就是提醒接收系统有帧的到来，以及使到来的帧与计时器进行同步。
前同步码其实是在物理层添加上去的，并不是（正式的）帧的一部分。
前同步码的目标是允许物理层在接收到实际的帧起始符之前检测载波，并且与接收到的帧时序达到稳定同步。
这个字段用1字节（10101011）作为帧开始的信号，表示一帧的开始。
最后两位是11，表示下面的字段是目的地址。
目的地址（DA）：48位，表示帧准备发往目的站的地址，共6个字节，可以是单址（代表单个站）、多址（代表一组站）或全地址（代表局域网上的所有站）。
当目的地址出现多址时，表示该帧被一组站同时接收，称为“组播”（Multicast）。
目的地址出现全地址时，表示该帧被局域网上所有站同时接收，称为“广播”（Broadcast），通常以DA 的最高位来判断地址的类型，若第一字节最低位为“0”则表示单址，第一字节最低位为“1”则表示组播。
BCM5341X二层交换功能学习
BCM5341X二层交换功能学习BCM5341X二层交换功能学习5341X二层交换功能芯片支持二层交换功能最主要的组成部分是l2 table，l2 table有三种应用情况：1，基于vlan桥接方式交换二层单播报文；2，基于单层vlan交叉连接方式使用外层vlan进行转发DSLAM 场景报文；3，基于双层vlan交叉连接方式使用内外层vlan进行转发DSLAM 场景报文；L2 table由硬件管理，允许所有长度和条件的报文线速交换。
只有普通vlan和vsi情况下的mac条目学习，所有条目均支持老化；基于vlan桥接方式，学习和转发基于报文的mac地址和外层vlan，和IVL方式一样，{DST_MAC&VID}搜索l2 table，当命中时使用表项中的module id、port id、tgid、vpg或l3标志进行转发处理。
当不命中时vlan内广播。
基于单层vlan交叉连接方式交换，报文转发基于外层vlan进行交换，使用vlanid为key搜索l2 table，当命中时使用表项中的module id、port id、tgid、vpg或l3标志进行转发处理。
当不命中时报文丢弃或拷贝到cpu。
基于双层vlan交叉连接方式交换，报文转发基于外层和内层vlan 进行交换，使用内层和外层vlan为key查找l2 table，命中和不命中表项的处理同单层vlan交叉连接方式。
支持vpls虚交换实例桥接方式，l2 table的学习和转发基于mac 和vfi，和基于vlan+mac不同的是学习和转发的端口是虚端口。
转发处理中，使用{DST_MAC &VFI}查找l2 table，命中时使用表项中的虚端口进行转发，不命中时同广播报文一样在vfi内广播；学习：L2_ENTRY table，芯片内部的l2表逻辑上由4096个buckets组成，每个bucket有8条l2条目，当双hash方式使能时，l2表分布在两个不同的逻辑bucket中，此时每个bucket有4条l2条目；L2表包含4种不同的类型，基于vlan桥接、基于单层vlan交叉连接、基于双层vlan交叉连接、基于VFI桥接。
实验四十一、多层交换机 QoS 实验
实验四十一、多层交换机QoS 实验一、实验目的1、理解交换机中实现QoS 的方法；2、掌握QoS 的配置过程；二、应用环境QoS（Quality of Service，服务品质保证）是指一个网络能够利用各种各样的技术向选定的网络通信提供更好的服务的能力。
QoS 是服务品质保证，提供稳定、可预测的数据传送服务，来满足使用程序的要求，QoS 不能产生新的带宽，但是它可以将现有的带宽资源做一个最佳的调整和配置，即可以根据应用的需求以及网络管理的设置来有效的管理网络带宽。
三、实验设备1、DCRS-7604（或6804 或5526S）交换机1 台2、PC 机2-4 台3、Console 线1 根4、直通网线若干四、实验拓扑五、实验要求在交换机上划分两个基于端口的VLAN：VLAN100，VLAN200。
为：在vlan、20使用优先权。
六、实验步骤第一步：交换机全部恢复出厂设置，创建vlan 并添加端口。
switch(Config)#vlan 10switch(Config-Vlan10)#switchport interface e 1/5-8Set the port Ethernet1/5 access vlan 10 successfullySet the port Ethernet1/6 access vlan 10 successfullySet the port Ethernet1/7 access vlan 10 successfullySet the port Ethernet1/8 access vlan 10 successfullyswitch(Config-Vlan10)#exitswitch(Config)#vlan 20switch(Config-Vlan20)#switchport interface ethernet 1/9-12Set the port Ethernet1/9 access vlan 20 successfullySet the port Ethernet1/10 access vlan 20 successfullySet the port Ethernet1/11 access vlan 20 successfullySet the port Ethernet1/12 access vlan 20 successfullyswitch(Config-Vlan20)#exitswitch(Config)#第二步：添加vlan 地址。
一文彻底搞懂工业网络QoS的原理、作用和实施
一文彻底搞懂工业网络QoS的原理、作用和实施本文图片来源：Antaira作者 | Henry Martel, Antaira“当今的工业网络智能且强大，这与几年前的情况相比，是一个巨大的变化。
”近年来，工业通信取得了长足的进步。
已经不再是现场总线卡和串行连接器的时代。
当今的工业网络，智能且强大。
它们可以通过高速无线网桥、高性能千兆工业以太网交换机和万兆光纤链路传输数据。
然而，情况并非总是如此。
直到最近，工业网络仍然主要是闭环网络，由集成数字电路、微处理器和逻辑控制器之间的简单通信组成。
多年来，这些简化的通信形式一直是工业标准。
随着技术和通信的进步，数字电路变得越来越笨重，限制性强，维护成本高昂。
工业企业需要更快、更强大的通信方式，以实现扩张和增长。
这最终导致以太网技术被引入到过去封闭的数字环网中。
这些改进的通信方式，对工程师来说是一个重大的飞跃。
这种新的数据传输方式使工程师能够扩展过去封闭的数字网络，并将远程管理和分段等新功能，以及基于PC的硬件和软件融入到他们的网络中。
基于以太网的通信具有变革性，然而它确实带来了一些挑战。
在传统的以太网通信中使用的IEEE 802.3标准，不能满足实时工业通信的要求。
以太网TCP太慢了。
错误检查功能，虽然可以确保数据包的传递，但会导致延迟，无法支持实时通信。
以太网UDP的数据包传输速度，要比TCP快得多。
然而，UDP 协议的设计不是特别可靠，不能确保实时数据流所需的可靠的数据包传输。
这些功能的缺乏，最终导致了工业协议的诞生，这些协议可以在亚毫秒内提供可靠的数据包交付，这是同步工业通信流所必需的。
多年来，交换技术也经历了几次变化。
曾经将通信联系在一起的集线器和中继器已经过时。
在数据传输过程中缺乏服务质量（QoS）会导致信令问题，应用程序通常会超时。
为了改善数据流，增加了带冲突检测的载波侦听多址接入，但随着具有高级功能集的多层交换机的出现，集线器和中继器被淘汰。
最终，工业化网络设备应运而生。
二层交换机工作原理
二层交换机工作原理在网络通信中，二层交换机是一个非常重要的设备，它可以实现局域网内计算机之间的数据交换和传输。
那么，二层交换机是如何工作的呢？本文将详细介绍二层交换机的工作原理。
我们需要了解二层交换机的结构。
二层交换机通常由多个端口、交换矩阵、MAC地址表和处理器组成。
每个端口都连接着一台计算机或其他网络设备，交换矩阵用于数据包的转发，MAC地址表用于存储各个端口对应的MAC地址，处理器则负责控制整个交换机的运行。
当一台计算机发送数据包到网络上时，二层交换机会先读取数据包中的目标MAC地址。
然后，交换机会在MAC地址表中查找对应的端口。
如果找到了对应的端口，交换机就会将数据包直接转发到该端口。
如果在MAC地址表中找不到对应的端口，交换机会向所有端口广播该数据包。
当目标计算机收到数据包后，它会响应一个确认信号，告诉交换机自己的MAC地址。
交换机在收到确认信号后，会将目标MAC地址和对应端口的信息存储在MAC地址表中，以便下次直接转发数据包。
通过上述的工作原理，二层交换机可以实现局域网内计算机之间的快速数据传输。
由于二层交换机是根据MAC地址进行转发，而不是IP地址，因此在局域网内通信时速度更快、更稳定。
二层交换机还支持虚拟局域网（VLAN）的功能。
通过将不同端口划分到不同的VLAN中，可以实现不同VLAN之间的隔离，提高网络安全性。
同时，二层交换机还支持链路聚合、流控、广播风暴抑制等功能，进一步增强了网络的性能和可靠性。
二层交换机是一种非常重要的网络设备，它通过根据MAC地址进行数据包转发，实现了局域网内计算机之间的快速数据交换。
同时，二层交换机还支持多种功能，如VLAN、链路聚合等，提高了网络的性能和安全性。
通过深入了解二层交换机的工作原理，我们可以更好地理解网络通信的运行机制，为网络的优化和管理提供更多的参考依据。
了解使用QoS服务策略时路由更新和第二层控制包在接口上
基于RSP的QoS和 q 除class-default之外，在另二套队
其他平台，包括 Cisco7200， 3600， 2600系列
列安置pak_priority数据流。(请参 阅与non-RSP Platforms部分的了 解特殊队列。) q 标记这样消息用特殊重量值(当前 1024)。
换句话说，在Cisco 7500系列，如果输出策略附有接口，信息包分类关于在该策略的组，并且 pak_priority信息包被放置在选定组队列结束时。如果pak_priority信息包不匹配任何用户定义的组 ，被放置在class-default队列的尾标。
请使用Cisco IOS 6自动 地分配的IP优先级到信 息包影响其重要性和因 而其带宽的共用。请参 阅了解ATM上的加权公 平排队。
此方法不考虑IP优先级 。使用基于VIP的 QoS， pak_priority消息 排队对FIFO队列的尾端 。
这是示例如何创建RIP控制数据包的一个独立队列。
class-map match-all rp match access-group 104
Note: 使用传统排队方法例如优先级队列和定制队列或者与默认接口FIFO队列， non-RSP路由器排 队pak_priority消息到队列的题头保证最小的潜伏期和最小的丢弃概率。
了解特殊队列用NON-RSP平台
在数据包优先级划分标记与排队表中注明， Cisco路由器平台类似Cisco 7200、3600及2600系列放 置pak_priority消息到另二套队列而不是class-default套队列。
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二层交换芯片QOS机制说明
一、调度算法
1、严格优先级调度（strict priority-base (SP)）
1) 高优先级队列首先得到调度发包；
2）只有高优先级队列为空，没有包的时候，低优先级队列才得到调度发包；
3）缺点是当高优先级队列一直有包转发时，低优先级队列中的包会饿死。
2、加权循环调度（weighted round robin (WRR)）
1）给每个队列赋予一个权重，通过权重来控制每个队列一次被调度发包的个数。
3、加权公平队列（weighted fair queuing (WFQ)）
1) 为避免低优先级队列饿死，给所有队列提供固定的最低的带宽来发包；
2）剩余的带宽通过严格优先级或循环调度的方式分配给所有队列；
3）这个机制保证低优先级队列不饿死下，同时又有可控的调度行为。
4、WRR+SP
1）WRR+SP被同时支持；
2）一个或多个队列权重可以设为0，其他设为非0值，只要权重为0值的队列有包一定优先调度发包，只有所有权重为0值的队列中没有包了，其他队列再根据WRR方式进行调度发包；（多个0值队列，应该按照SP方式进行调度发包。
）
3）一旦权重为0值的队列有包进入了，WRR方式的调度发包将被抢占，权重为0值得队列进行调度发包。
当权重为0值得队列没有包了，WRR方式的调度发包再继续运转。
5、WFQ+SP
1）WFQ+SP被同时支持；
2）可以设置一些队列与一个带宽进行SP调度发包；
3）其他剩下的队列与剩下的带宽进行WFQ调度发包。
二、一些流量控制技术
1、WRED（weighted random early detection）加权随机早期检测
1）WRED使用了TCP拥塞控制机制；
2）基于当前队列中的包进入平均量，进行丢弃随机选择的流入包，避免对缓存资源的拥塞；
3）触发包的源头根据可获得的带内来合理地调整他们的发送速率；
4）5650/5651可以基于每端口每COS队列中支持WRED的配置。
2、head of line blocking prevention 线头阻塞预防
1) 当多个端口或多条流向同一个端口发包的时候，在某些架构中产生拥塞，从而导致源端口发给其他端口的包丢弃，这就是HOL blocking；
2）5650/5651支持两种防止HOL blocking，一种是基于cell，另一种是基于packet，都可以同时应用于每端口每COS；
3）基于cell的线头阻塞预防机制依据每端口每COS使用的所有包的内存，基于packet 的线头阻塞预防机制依据每端口每COS队列中包的数量。
3、back pressure handling 背压处理
1) 背压机制检测的限制是基于一个接收端口收到的包所利用的内存量；
采取的限制流控的方式：
2）802.3x流控。
在全双工模式下，采用802.3x流控同时周期性发送MAC控制暂停帧来进行对端口的流量限制；
3）使能人为干扰信号。
在半双工模式下并使能发送人为干扰信号。
连续收到包的端口，在应用以上流控之后，收到的包将被抛弃。
同样，当缓存的包被转发出去内存的利用降到一定的水平，重新处理收到的包。
对于全双工端口，另一种暂停帧被发送，当定位周期为0的暂停帧发送给远端的时候，远端端口可以重新发送。
对于半双工端口，如果人为干扰信号被声明，他将不再声明。
4、每入口包速控制
通过入口流量检测来实现入口包速控制。
每一个端口有一个专门的令牌桶来检测此端口收到的所有流。
这个令牌桶可以被配置用来以64kbps为颗粒度地限制流入带宽。
在入流限速打开时，当入流速率超过设定的速率，这个端口将发送流控帧或抛弃收到的包。
5、每端口包速率（风暴）控制
BCM5650/5651交换芯片支持每端口包速控制机制来防止洪泛包流入到网络的其他部分。
对所有端口都可以进行编程门限控制。
三类包可以被检测到：
Destination lookup failure(DLF)
Broadcast Packets
Multicast Packets
有分别的计数器来统计每类包。
入流计数器统计每个端口收到三类包的包速率，当每类包的速率超过设定的门限的时候，包将被抛弃。
6、包老化
交换芯片支持包老化机制，这容许设备抛弃驻留在交换芯片包内存中的包。
包的老化机制是可以编程设置的。
每一个流入的包被MMU打上时间戳信息。
当包驻留在MMU的时间超过设定的时间，MMU将清除这个包，这个包将不被转发。
7、policing与shaping
policing，在入端控制，超过限定值丢弃包。
Shaping，在发端控制，超过限定值将低优先级包放入缓存中，当队列中高优先级的包被转发完成后，再从缓存中取出进入队列进行转发。