实施指南_-_在园区网中用_EX_系列以太网交换机实现_CoS_服务类别区分.docx

资源描述

在园区网络的EX系列交换机上提供服务级别(COS)支持实施指南瞻博网络尽力确保本指南提供的信息准确无误，但不对信息的准确性负责。本文档会提及第三方的产品和相关的技术细节，瞻博网络不会为这些产品提供任何支持。本指南的所有信息都是“按原样”提供。瞻博网络及其供应商在此声明，不对本指南及包含的信息提供任何明示、暗示或法定的担保，包括但不限于产品的适销性、适用于特定用途和非侵权信息，或者其它的交易、使用信息。 Copyright © 2010, Juniper Networks, Inc. 1 实施指南 - 在园区局域网的EX系列交换机上提供服务级别(CoS)支持目录概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 范围 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 设计注意事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 为什么要部署CoS？ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 CoS与QoS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 网络架构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 硬件要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 软件要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 实施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 在EX系列交换机上实施CoS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 缓冲 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 EX2200/EX3200/EX4200交换机 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 EX8200产品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 部署CoS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 可信域和不可信域 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 边缘设备 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 核心设备 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 部署方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 单播部署 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.1 配置边缘设备 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 1.1.0 配置转发类别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 1.1.1 BA分类表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 1.1.2 多字段分类器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 1.1.3 丢弃配置文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.1.4 调度程序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.1.5 调度程序映射 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.1.6 重写规则表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.1.7 将CoS绑定到接口上 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.1.8 将多字段分类器绑定到接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 2 Copyright © 2010, Juniper Networks, Inc. 实施指南 - 在园区局域网的EX系列交换机上提供服务级别(CoS)支持 1.2 配置核心设备 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.2.0 丢弃配置文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.2.1 调度程序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.2.2 调度程序映射配置文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.2.3 将CoS绑定到接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 单播/多播部署 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.1 配置核心设备 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 2.1.0 EX8200交换机的多播部署 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 2.1.1 配置多播流量的分类器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.1.2 为多播队列配置调度程序配置文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.1.3 配置多播队列的调度程序映射 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.1.4 绑定分类器和调度程序映射，将广播、L2多播和未知单播的默认队列移入不同队列 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.1.5 调度程序和调度程序映射 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 多播流量的多字段分类器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 CoS验证 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 总结 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 参考资料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 附录1-A：单播边缘设备配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 附录1-B：单播核心设备配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 附录2：单播/多播核心设备配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 关于瞻博网络 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 图表图1：利用EX系列实施CoS所经历的阶段 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 图2：EX2200/EX3200/EX4200 PFE缓冲区分配状况 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 图3：CoS边界 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 图4：园区网络拓扑结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 图5：单播/多播拓扑结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Copyright © 2010, Juniper Networks, Inc. 3 实施指南 - 在园区局域网的EX系列交换机上提供服务级别(CoS)支持概述在任何网络中，部署CoS都是一项复杂和充满挑战的任务。在部署CoS，特别在整个园区网络中部署CoS时，您必须确定需要配置的队列数量以及需要分配的缓冲区或带宽大小。本实施指南主要介绍，在采用瞻博网络EX系列以太网交换机的园区网络中，应该在哪些位置、以哪种方式配置CoS。范围本文档重点介绍在园区网络双层网络中，如何使用瞻博网络EX系列交换机（EX2200、EX3200、独立或集群交换配置的EX4200、EX8200以太网交换机）在单播和多播环境中部署CoS。本文档还将介绍如何配置接入交换机和核心交换机，并根据需要列出了相关的技巧和注意事项。本文档面向瞻博网络的系统工程师(SE)、专业服务机构和客户，并尽可能适用于最广泛的读者。本文档的读者应该熟悉瞻博网络Junos操作系统、Junos命令行界面(CLI)和一般的交换机术语，并且基本了解802.1p和差别服务码点 (DSCP)。设计注意事项为什么要部署CoS？在讨论实施细节之前，首先需要回答的问题是：“我有必要为网络提供CoS支持吗？”令人遗憾的是，这个问题并不能简单地用“是”或“否”来回答，而是取决于多种因素。我们不能完全根据系统报告的丢包数量来制定CoS决策。在制定CoS决策时，还需要考虑最终用户的体验质量(QoE)，以及应用是否需要满足某些服务要求。其它应该考虑的因素包括最终用户是否察觉到应用性能问题，例如超时、延迟时间长、语音或视频质量问题（如不连贯或不完整的传输、异常或不断缓冲的视频流）。如果遇到这些问题，建议将CoS视为可供选择的解决方案。除了带宽不足会影响体验质量外，其它多种因素也可能影响体验质量，如网络设计、机箱架构和流量模式等。引发此类问题的原因往往是多对一关系的端口争用、速度差异或数据包被其它的应用数据包阻塞。 CoS与QoS CoS（服务级别）经常被当作QoS（服务质量）的同义词，但必须指出，CoS和QoS虽然相似，实则是两种不同的技术。 QoS是流量工程的概念，它支持网络管理员在网络拥塞时管理资源和带宽的分配，但并不保证提供高质量的服务，只是保留网络资源来帮助获得应用需要的服务质量。 CoS利用常见的服务要求（如流量优先级、延迟和抖动等）来定义流量组，而QoS主要通过管理网络资源来满足流量组的服务级别要求。 Junos操作系统的CoS模型将相似的流量分成类别组（转发类别）。每个转发类别将对特定服务提出了质量要求。网络架构在园区网络中，利用EX系列交换机部署CoS的主要优势包括：所有EX系列平台都运行Junos操作系统；IPv4和 IPv6单播和多播为任意大小的数据包提供线速性能；高端口密度。线速性能与高端口密度能够支持用户简化网络，从三层架构迁移到两层架构。网络层数减少后，网络跳数随之减少，由此缩短了延迟时间。您甚至可利用集群交换技术进一步简化网络。但本文档不讨论园区网络架构，也不介绍如何使用集群交换技术来设计网络。要详细了解园区网络架构，请参阅《园区网络参考架构》( architectures/8030005-en.pdf)。 4 Copyright © 2010, Juniper Networks, Inc. 实施指南 - 在园区局域网的EX系列交换机上提供服务级别(CoS)支持本文档将重点讨论如何在两层架构中实施CoS，不考虑园区网络中的L3边界，而假定L3边界位于核心层或接入层中。对于采用EX系列交换机的三层网络，您可将两层设计的核心配置应用于三层设计中的核心和汇聚设备上。硬件要求虽然后面的图表未指出具体的EX系列交换机平台，但您可以自行判断EX2200、EX3200或EX4200应部署在接入层，而EX8200产品应部署在核心层。软件要求所有平台的CoS配置和功能都基于Junos OS 10.1。实施在EX系列交换机上实施CoS 所有的CoS功能都是在硬件上执行，从而确保在配置CoS时不会影响性能。所有的EX系列交换机都支持下列功能： • 转发类别：与流量类组同义。 • 分类：根据L2、L3或L4信息区分流量。Junos操作系统支持三种不同的流量分类方法： - 固定配置分类：基于端口的分类，将所有流量布置在单个转发类别中，将该转发类别的丢包优先级(PLP)设置为低。 - 行为汇聚(BA)分类器：基于802.1p和DSCP值来确定流量类别。 - 多字段分类器：使用入口防火墙过滤器，根据L2、L3或L4信息确定流量类别。这适用于L2/L3物理或逻辑接口和/或VLAN。 • 流速限制：EX系列交换机支持两类基于令牌的流速限制方法—控制(policing)和整形(shaping)。流速限制器根据实际数据包实施限制（不包含报头和帧间间隙）。 - 控制：将丢弃超过规定流速的任意数据包，仅在入口处提供支持。 - 整形：将缓冲超过规定流速的任意数据包，仅在出口处提供支持。 • 避免/管理拥塞：能够在拥塞期间管理队列，以免失控。EX系列交换机支持加权队尾丢弃(weighted tail drop， WTD)或加权随机早期检测(weighted random early detection，WRED)。 - WTD：当队列达到特定的缓冲容量（填充级别）时，将阻止“低”PLP数据包入队，并将其丢弃，然后再执行加权队尾丢弃。在默认情况下，队列的该级别是100%。只有EX2200、EX3200和EX4200交换机支持 WTD。 - WRED：使用WRED，在队列达到特定的缓冲容量（填充级别）时，将逐渐丢弃“低”或“高”PLP的随机数据包。Junos操作系统支持两种WRED实施方式，即分段(segmented)和插入(interpolated)。概括地讲，分段是一个阶梯式丢弃配置文件，而插入是覆盖式（曲线）丢弃配置文件。无论采用哪种实施方式，配置文件都是一张图，它的x轴代表当前的缓冲利用率（填充级别），y轴是丢弃概率。将根据流量在图中的位置来丢弃或缓冲数据包。要详细了解WRED，请参阅相关的技术文档( 只有EX8200以太网网交换机支持WRED。 • 调度：调度功能将决定如何支持流量类别（队列），它与带宽分配直接相关。EX系列交换机使用shaped deficit weighted round-robin (SDWRR)来支持严格优先级(SP)的队列。任何接口都支持多个SP队列。SP队列的编号总是最高的，而且按队列编号来提供服务，例如，第7队列要比第 6队列的优先级高。 Copyright © 2010, Juniper Networks, Inc. 5 实施指南 - 在园区局域网的EX系列交换机上提供服务级别(CoS)支持非SP队列是SDWRR。SDWRR按顺序为队列提供服务，首先为最高编号的队列提供服务。这些队列按已配置的权重共用带宽。应将权重配置为流速或百分比（注意，两者都将转换为带宽比率）。权重比率是保证提供的最低带宽，但不限于相应的带宽。 • 重新标记：重新标记功能主要更改下一跳的QoS优先级标记（802.1p或DSCP）。 - 特定接口的重写：将重写规则绑定到接口上。 - 多字段重新标记：使用出口防火墙过滤器重新标记特定的基本流量。这仅适用于L2/L3物理或逻辑接口。不能将多字段重新标记防火墙过滤器绑定到VLAN上。表1：EX系列交换机的Junos 10.1 CoS表平台分类控制拥塞管理调度整形重新标记 EX2200 802.1p/DSCP 单速双色 WTD SP+SDWRR 按队列，按端口 802.1p* EX3200/EX4200 802.1p/DSCP 单速双色 WTD SP+SDWRR 按队列，按端口 802.1p/DSCP EX8200 802.1p/DSCP 单速双色 WRED SP+SDWRR 按队列，按端口 802.1p/DSCP * 预计在未来提高平台间的功能共通性。请您与当地的瞻博网络代表联系，了解具体的实施时间。注意：EX2200在默认情况下会为路由数据包启用重新标记功能，其未来版本还将提供针对特定接口的重新标记和多字段重新标记功能。请与当地的瞻博网络代表取得联系，以了解具体的实施时间。在瞻博网络EX系列交换机上，不仅QoS功能是一致的，CoS数据包流也是一致的。图1显示了数据包流；与前面讲述的一样，这种一致性简化了在EX系列交换机环境中的部署。分类控制排队调度整形重新标记图1：利用EX系列实施CoS所经历的阶段虽然瞻博网络EX系列交换机拥有很多共性，但这些交换机都是用于满足网络中的特定需要。例如，核心交换机需要的硬件资源明显比接入交换机需要的硬件资源多。因此，不同平台的硬件资源和扩展数字当然有所不同。表2：EX系列的Junos 10.1 CoS扩展数字平台每个端口的缓冲区控制器/整形器转发类别调度程序映射分类表的数量重写表的数量丢弃配置文件 EX2200 EX3200/ EX4200 队列数量 8 8 1.5 MB/PFE 1,000* 3 MB/PFE 1,000* 16 16 4 4 的

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