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

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