Page History

...

A processing priority for a packet can be set by the service fields of various network protocols. This article describes the use of Ethernet and IPv4 protocol headers.

...

Priority within an Ethernet (802.1p)

Заголовок кадров Ethernet включает в себя служебное поле The Ethernet frame header includes the "User Priority" , которое предназначено для приоритизации кадров данных. Поле имеет размер 3 бита, что позволяет выделить 8 классов трафика: 0 класс - наименьший приоритет, 7 класс - наибольший приоритет. Следует иметь в виду, что поле "User Priority" присутствует только в кадрах 802.1q, т.е. тэгированных одной из меток VLANservice field, which is used to prioritize data frames. The field has a 3 bits size, which allows to select 8 traffic classes: 0 class - the lowest priority, 7 class - the highest priority.Keep in mind that the "User Priority" field is only in 802.1q frames, i.e. tagged with the VLAN tag.

Приоритизация в IP

Протокол IP включает в себя три исторических стадии развития служебного поля, отвечающего за приоритизацию пакетов:

...

Priority within an IP

IP protocol has three historical stages in the development of the service field responsible for packets prioritization:

1. When the protocol was approved, there was an 8-bit ToS (Type of Service - тип сервиса) размером 8 бит (см. ) field in the IP packet header (see RFC 791). ToS включал в себя следующие поля (рис. 12аincluded the following fields (Figure 12a):
   1. Precedence: значение приоритетаpriority value.
   2. Delay: бит минимизации задержкиdelay minimization bit.
   3. Thorughput: бит максимизации пропускной способностиthroughput minimization bit.
   4. Reliability: бит максимизации надёжностиreliability maximization bit.
   5. 2 бита, значения которых равны 0.
   Для приоритизации пакетов по-прежнему использовались 8 битов, однако ToS теперь включал в себя следующие поля (см.
   1. bits with values are equal to 0.
2. 8 bits were still used for packets prioritization, however, ToS had included the following fields (see RFC 1349):
   1. Delay.
   2. Throughput.
   3. Reliability.
   4. Cost: бит минимизации метрики стоимости (используется 1 бит, значение которого ранее было нулевымbit to minimize the cost metric (1 bit is used, which value was previously zero).
3. Структура заголовка IP была изменена (см. IP header structure has been changed (see RFC 2474). 8 бит, используемые ранее для приоритизации, были распределены следующим образом (рис. 12бThe 8 bits previously used for prioritization were distributed in a following way (Figure 12b):
   1. DSCP (Differentiated Services Code Point - код дифференцированной услуги): приоритет  пакетаpacket priority.
   2. 2 бита зарезервированоbits are reserved.

Таким образомThus, ToS позволяет выделить 8 классов трафикаallows to distinguish 8 traffic classes: 0 - наименьший приоритетthe lowest priority, 7 - наивысший приоритет, а the highest priority, and DSCP - 64 классаclasses: 0 - наименьший приоритетthe lowest priority, 63 - наивысший приоритетthe highest priority.

Установка приоритета

Множество конечных узлов в сети не поддерживают операции по установке и удалению приоритетов в служебных заголовках, поэтому эта функциональность должна быть реализована в промежуточных сетевых устройствах

...

Priority configuration

Many end nodes on the network do not support manipulation with service headers: can not set or remove the priority, so this functionality should be implemented on the intermediate network devices.

Let's look at the example of data transmission from Node-1 to Node-2 through a DS-domain and a third-party telecom operator network (Figures 13a-c). The DS domain includes three devices, two of them for the domain are borderline and one is intermediate. Lets look at the steps of processing data in a network using an Ethernet frame transmission (the basic principles discussed in the example are applicable for an IP packet or other protocol that supports data prioritization):

• Этап 1: Узел-1 формирует кадр Ethernet для Узла-2. Поле для установки приоритета кадра в заголовке отсутствует (рис. 13а).
• Этап 2: Пограничное сетевое устройство-1 меняет заголовок Ethernet, устанавливая в поле приоритета значение 1. На пограничных устройствах должны быть настроены правила для выборки трафика Узла-1 из общего потока, для того, чтобы необходимый приоритет был установлен только этим кадрам. В сетях с большим числом потоков трафика список правил на пограничных устройствах может быть объёмным. Пограничное сетевое устройство-1 обрабатывает кадр в соответствии с установленным приоритетом, помещая его в соответствующую очередь сообщений. Кадр передаётся на исходящий интерфейс и отправляется в сторону Промежуточного сетевого устройства-2 (рис. 13а).
• Этап 3: Промежуточное сетевое устройство-2 принимает кадр Ethernet, в котором установлен приоритет 1, и помещает его в соответствующую очередь сообщений. Устройство не выполняет манипуляций по установке/удалению приоритета в заголовке кадра. Кадр передаётся в сторону Пограничного сетевого устройства-3 (рис. 13а).
• Этап 4: Пограничное сетевое устройство-3 обрабатывает входящий кадр аналогично Промежуточному устройству-2 (см. Этап 3) и передаёт его в сторону Сети оператора связи(рис. 13а).
  • Этап 4б: в случае, если существует договорённость о том, что трафик будет передан через Сеть оператора связи с приоритетом, отличным от 1, то Пограничное устройство-3 должно выполнить изменение приоритета. В рассматриваемом примере, устройства меняет значение приоритета с 1 на 6 (рис. 13б).
• Этап 5: при распространении кадра через Сеть оператора связи устройства руководствуются значением приоритета в заголовке Ethernet (рис. 13а).
  • Этап 5б: аналогично Этапу 5 (рис. 13б).
  • Этап 5в: при отсутствии договорённости о приоритизации кадров данных в соответствии со значением приоритета, указанным в заголовке Ethernet, сторонний оператор связи может применить к трафику собственную политику QoS и установить приоритет, который может не согласовываться с политикой QoS, принятой в DS-домене (рис. 13в).
• Этап 6: пограничное устройство в Сети оператора связи удаляет поле приоритета из заголовка Ethernet и передаёт его в направлении Узла-2 (рис. 13а-в).

...