Este documento describe la implementación de los modos de tunelización de los servicios diferenciados (DiffServ) disponibles para los entornos de red basados en Multiprotocol Label Switching (MPLS).
Quienes lean este documento deben tener conocimiento de los siguientes temas:
MPLS y MPLS para redes privadas virtuales (VPN)
Conceptos relacionados con la precedencia IP, el tipo de servicio (ToS) y DiffServ
Marcación y clasificación de paquetes de calidad de servicio (QoS) mediante CLI (MQC) de interfaz de línea de comandos de QoS modular
La información que contiene este documento se basa en las siguientes versiones de software y hardware.
Cisco IOS Software® versión 12.2(13)T para las nuevas funciones de QoS. La versión 12.1(5)T incluye las funciones de QoS originales.
Cualquier router Cisco de la serie 3600 o posterior, como el Cisco 3660 o 7206 que admite la funcionalidad del router de núcleo del proveedor MPLS (P)/extremo del proveedor (PE).
The information in this document was created from the devices in a specific lab environment. All of the devices used in this document started with a cleared (default) configuration. If your network is live, make sure that you understand the potential impact of any command.
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Este diagrama describe el comportamiento predeterminado de los bits Experimental MPLS (EXP)/Punto de código DiffServ (DSCP) a medida que un paquete viaja de un router de borde del cliente (CE) a otro router CE a través de un núcleo MPLS:
En el resto de esta sección se describe la actividad dentro del diagrama de comportamiento predeterminado.
Imposición de la etiqueta (IP -> Etiqueta):
La precedencia IP del paquete IP entrante se copia en los bits MPLS EXP de todas las etiquetas empujadas.
Los 1st bits del bit DSCP se copian en los bits MPLS EXP de todas las etiquetas empujadas.
Esta técnica también se conoce como Reflexión ToS.
Reenvío MPLS (Etiqueta -> Etiqueta):
El EXP se copia en las nuevas etiquetas que se intercambian/empujan durante el reenvío o la imposición.
Al imponer la etiqueta, las etiquetas subyacentes no se modifican con el valor de la nueva etiqueta que se agrega a la pila de etiquetas actual.
A la disposición de la etiqueta, los bits de CAD no se copian hasta la etiqueta recién expuesta de los bits de CAD.
Disposición de la etiqueta (Etiqueta -> IP):
A disposición de la etiqueta, los bits EXP no se copian hasta el campo IP precedence/DSCP del paquete IP recién expuesto.
Antes de IOS Release 12.2(13)T, el comando set mpls experimental era el único método disponible para modificar los bits MPLS EXP.
Con IOS Release 12.2(13)T y posteriores, el comando set mpls experimental se modifica para permitir estas opciones:
set mpls experimental topmost {mpls-exp-value | qos-group [table table-map-name]}
set mpls experimental imposición {mpls-exp-value | qos-group [table table-map-name]}
Nota: El nuevo comando set mpls experimental topmost es equivalente al antiguo comando set mpls tax.
Estos dos comandos, en combinación con algunos switches de comandos nuevos, permiten un mejor control de la manipulación de bits MPLS EXP durante las operaciones de inserción de etiquetas, intercambio y pop. Estos dos comandos le permiten utilizar los modos de tunelización DiffServ.
Diffserv Tunneling Modes presenta un nuevo comportamiento por salto (PHB), que permite una QoS diferenciada en una red de proveedores. El modo de tunelización se define en el borde de la red, normalmente en los routers de switch de etiquetas PE (LSR) (tanto de entrada como de salida). Es posible que deba realizar cambios en los routers P; también debe considerar qué ocurre cuando se elimina la etiqueta más alta de un paquete debido a PenÚltima-Salta-Popping (PHP). Puede ser necesario copiar el valor MPLS EXP de la etiqueta superior que se muestra en la etiqueta recientemente expuesta; esto no siempre se aplica a todos los modos de tunelización.
En algunos casos (por ejemplo, una red MPLS sin VPN), la acción PHP en el router P final puede exponer un paquete IP simple cuando se recibe un paquete con una sola etiqueta. Cuando el LSR de egreso (PE) recibe este paquete IP, no es posible clasificar el paquete en función de los bits MPLS EXP porque ahora no hay ninguna etiqueta. En estas situaciones, debe configurar el router PE de salida para anunciar una etiqueta explícita-nula. Cuando se realiza la acción PHP en el router P, se envía una etiqueta con un valor de cero, y con esta etiqueta especial puede marcar los bits EXP como paquetes etiquetados normalmente, permitiendo la clasificación correcta en el router PE de salida.
El soporte de red MPLS de la especificación Diffserv define estos modos de tunelización:
Las secciones siguientes examinan cada modo de tunelización por separado y proporcionan ejemplos para mostrar cómo se puede configurar cada modo de tunelización. Los ejemplos incluyen una asignación completa de Precedencia IP a bits MPLS EXP. Es posible tener varios parámetros de QoS y modos de tunelización diferentes para cada cliente.
Nota: Los ejemplos de configuración no son específicos para MPLS VPN y son aplicables a las redes MPLS simples y a las redes Carrier Support Carrier (CsC). También es posible que su red pueda variar de otra red; se pueden utilizar muchos parámetros de QoS y modos de tunelización diferentes.
El modo uniforme de tunelización de DiffServ sólo tiene una capa de QoS, que alcanza de extremo a extremo. El router PE de ingreso (PE1) copia el DSCP del paquete IP entrante en los bits MPLS EXP de las etiquetas impuestas. A medida que los bits EXP viajan a través del núcleo, pueden o no ser modificados por los routers P intermedios. En este ejemplo, el router P P1 modifica los bits EXP de la etiqueta superior. En el router P de salida (P2) copiamos los bits EXP a los bits EXP de la etiqueta recientemente expuesta después del PHP (PenÚltimo-Salto-Pop). Finalmente, en el router PE de salida (PE2), copiamos los bits EXP a los bits DSCP del paquete IP recién expuesto.
Configuraciones de modo uniforme:
PE1 |
---|
!--- This configuration maps the IP Precedence !--- of the incoming IP packets to the MPLS EXP bits. class-map match-all IP-AF11 match ip precedence 0 class-map match-all IP-AF12 match ip precedence 1 class-map match-all IP-AF21 match ip precedence 2 class-map match-all IP-AF22 match ip precedence 3 class-map match-all IP-AF31 match ip precedence 4 class-map match-all IP-AF32 match ip precedence 5 class-map match-all MPLS-AF11 match mpls experimental topmost 0 class-map match-all MPLS-AF12 match mpls experimental topmost 1 class-map match-all MPLS-AF21 match mpls experimental topmost 2 class-map match-all MPLS-AF22 match mpls experimental topmost 3 class-map match-all MPLS-AF31 match mpls experimental topmost 4 class-map match-all MPLS-AF32 match mpls experimental topmost 5 policy-map set-MPLS-PHB class IP-AF11 police 8000 conform-action set-mpls-exp-imposition-transmit 0 exceed-action drop class IP-AF12 police 10000 conform-action set-mpls-exp-imposition-transmit 1 exceed-action set-mpls-exp-imposition-transmit 0 class IP-AF21 police 12000 conform-action set-mpls-exp-imposition-transmit 2 exceed-action set-mpls-exp-imposition-transmit 1 class IP-AF22 police 12000 conform-action set-mpls-exp-imposition-transmit 3 exceed-action set-mpls-exp-imposition-transmit 2 class IP-AF31 police 12000 conform-action set-mpls-exp-imposition-transmit 4 exceed-action set-mpls-exp-imposition-transmit 3 class IP-AF32 police 12000 conform-action set-mpls-exp-imposition-transmit 5 exceed-action set-mpls-exp-imposition-transmit 4 policy-map output-qos class MPLS-AF11 bandwidth percent 5 random-detect class MPLS-AF12 bandwidth percent 10 random-detect class MPLS-AF21 bandwidth percent 10 random-detect class MPLS-AF22 bandwidth percent 15 random-detect class MPLS-AF31 bandwidth percent 20 random-detect class MPLS-AF32 bandwidth percent 30 random-detect interface Ethernet0/0 ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 max-reserved-bandwidth 90 service-policy output output-qos tag-switching ip ! interface Ethernet1/0 ip vrf forwarding v1 ip address 10.0.0.2 255.255.255.0 service-policy input set-MPLS-PHB ! |
P1 |
---|
!--- This configuration swaps the top label from 3 to 2, !--- which does not need to occur to follow the previous configuration. class-map match-all mpls-in match mpls experimental topmost 3 ! policy-map mpls-in class mpls-in set mpls experimental topmost 2 ! interface Ethernet0/0 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 tag-switching ip ! interface Ethernet1/0 ip address 192.168.0.2 255.255.255.0 service-policy input mpls-in tag-switching ip ! |
P2 |
---|
!--- Remember to copy down the MPLS EXP value !--- from the newly exposed label after the PHP. class-map match-all MPLS-AF11 match mpls experimental topmost 0 class-map match-all MPLS-AF12 match mpls experimental topmost 1 class-map match-all MPLS-AF21 match mpls experimental topmost 2 class-map match-all MPLS-AF22 match mpls experimental topmost 3 class-map match-all MPLS-AF31 match mpls experimental topmost 4 class-map match-all MPLS-AF32 match mpls experimental topmost 5 ! class-map match-all qos-group-AF11 match qos-group 0 class-map match-all qos-group-AF12 match qos-group 1 class-map match-all qos-group-AF21 match qos-group 2 class-map match-all qos-group-AF22 match qos-group 3 class-map match-all qos-group-AF31 match qos-group 4 class-map match-all qos-group-AF32 match qos-group 5 ! policy-map qos-group-in class MPLS-AF11 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF12 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF21 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF22 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF31 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF32 set qos-group mpls experimental topmost ! policy-map qos-group-out class qos-group-AF11 bandwidth percent 5 random-detect set mpls experimental topmost qos-group class qos-group-AF12 bandwidth percent 10 random-detect set mpls experimental topmost qos-group class qos-group-AF21 bandwidth percent 10 random-detect set mpls experimental topmost qos-group class qos-group-AF22 bandwidth percent 15 random-detect set mpls experimental topmost qos-group class qos-group-AF31 bandwidth percent 20 random-detect set mpls experimental topmost qos-group class qos-group-AF32 bandwidth percent 30 random-detect set mpls experimental topmost qos-group ! interface Ethernet0/0 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 max-reserved-bandwidth 90 service-policy output qos-group-out tag-switching ip ! interface Ethernet1/0 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 service-policy input qos-group-in tag-switching ip ! |
PE2 |
---|
!--- Remember to copy down the MPLS EXP bits to the IP Precedence !--- of the newly exposed IP packet. class-map match-all MPLS-AF11 match mpls experimental topmost 0 class-map match-all MPLS-AF12 match mpls experimental topmost 1 class-map match-all MPLS-AF21 match mpls experimental topmost 2 class-map match-all MPLS-AF22 match mpls experimental topmost 3 class-map match-all MPLS-AF31 match mpls experimental topmost 4 class-map match-all MPLS-AF32 match mpls experimental topmost 5 ! class-map match-all qos-group-AF11 match qos-group 0 class-map match-all qos-group-AF12 match qos-group 1 class-map match-all qos-group-AF21 match qos-group 2 class-map match-all qos-group-AF22 match qos-group 3 class-map match-all qos-group-AF31 match qos-group 4 class-map match-all qos-group-AF32 match qos-group 5 ! policy-map qos-group-in class MPLS-AF11 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF12 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF21 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF22 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF31 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF32 set qos-group mpls experimental topmost ! policy-map qos-group-out class qos-group-AF11 bandwidth percent 5 random-detect set precedence qos-group class qos-group-AF12 bandwidth percent 10 random-detect set precedence qos-group class qos-group-AF21 bandwidth percent 10 random-detect set precedence qos-group class qos-group-AF22 bandwidth percent 15 random-detect set precedence qos-group class qos-group-AF31 bandwidth percent 20 random-detect set precedence qos-group class qos-group-AF32 bandwidth percent 30 random-detect set precedence qos-group ! interface Ethernet0/0 ip vrf forwarding v1 ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 max-reserved-bandwidth 90 service-policy output qos-group-out ! interface Ethernet1/0 ip address 192.168.2.2 255.255.255.0 service-policy input qos-group-in tag-switching ip ! |
El Modo de canalización de túnel de Diffserv utiliza dos capas de QoS:
Una QoS subyacente para los datos, que permanece inalterada cuando atraviesa el núcleo.
Una QoS por núcleo, que es independiente de la de los paquetes IP subyacentes. Esta QoS PHB por núcleo sigue siendo transparente para los usuarios finales.
Cuando un paquete alcanza el borde del núcleo MPLS, el router PE de egreso (PE2) clasifica los paquetes IP recién expuestos para la colocación en cola saliente basándose en el PHB MPLS de los bits EXP de la etiqueta recientemente eliminada.
Configuraciones del modo de tubería:
PE1 |
---|
!--- On input, the IP Precedence is copied to the MPLS EXP !--- on label imposition and when leaving the router, the !--- MPLS EXP bits are used to classify the traffic into three !--- traffic classes—gold, silver, and bronze (the topmost). class-map match-all IP-AF22 match ip precedence 0 1 class-map match-all IP-AF31 match ip precedence 2 3 class-map match-all IP-AF32 match ip precedence 4 5 ! class-map match-all bronze match mpls experimental topmost 2 3 class-map match-all silver match mpls experimental topmost 4 class-map match-all gold match mpls experimental topmost 5 ! policy-map set-MPLS-PHB class IP-AF22 police 12000 conform-action set-mpls-exp-imposition-transmit 3 exceed-action set-mpls-exp-imposition-transmit 2 class IP-AF31 police 12000 conform-action set-mpls-exp-imposition-transmit 4 exceed-action set-mpls-exp-imposition-transmit 3 class IP-AF32 police 12000 conform-action set-mpls-exp-imposition-transmit 5 exceed-action set-mpls-exp-imposition-transmit 4 ! policy-map output-qos class gold bandwidth 40 random-detect class silver bandwidth 30 random-detect class bronze bandwidth 20 random-detect ! interface Ethernet0/0 ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 max-reserved-bandwidth 90 service-policy output output-qos tag-switching ip ! interface Ethernet1/0 ip vrf forwarding v1 ip address 10.0.0.2 255.255.255.0 service-policy input set-MPLS-PHB ! |
P1 |
---|
!--- This configuration swaps the top label from 4 to 5, !--- which does not need to occur to follow the previous configuration. class-map match-all mpls-in match mpls experimental topmost 4 ! policy-map mpls-in class mpls-in set mpls experimental topmost 5 ! interface Ethernet0/0 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 tag-switching ip ! interface Ethernet1/0 ip address 192.168.0.2 255.255.255.0 service-policy input mpls-in tag-switching ip ! |
P2 |
---|
!--- Remember to copy down the MPLS EXP value from !--- the newly exposed label after the PHP. class-map match-all MPLS-AF11 match mpls experimental topmost 0 class-map match-all MPLS-AF12 match mpls experimental topmost 1 class-map match-all MPLS-AF21 match mpls experimental topmost 2 class-map match-all MPLS-AF22 match mpls experimental topmost 3 class-map match-all MPLS-AF31 match mpls experimental topmost 4 class-map match-all MPLS-AF32 match mpls experimental topmost 5 ! class-map match-all gold match qos-group 5 class-map match-all silver match qos-group 4 class-map match-all bronze match qos-group 3 match qos-group 2 ! policy-map qos-group-in class MPLS-AF11 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF12 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF21 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF22 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF31 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF32 set qos-group mpls experimental topmost ! policy-map qos-group-out class gold bandwidth 40 random-detect set mpls experimental topmost qos-group class silver bandwidth 30 random-detect set mpls experimental topmost qos-group class bronze bandwidth 20 random-detect set mpls experimental topmost qos-group ! interface Ethernet0/0 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 max-reserved-bandwidth 90 service-policy output qos-group-out tag-switching ip ! interface Ethernet1/0 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 service-policy input qos-group-in tag-switching ip ! |
PE2 |
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!--- Remember to queue the newly exposed IP packet based in !--- the MPLS EXP bits of the label we just removed. Use !--- qos-groups to keep track of this value. class-map match-all MPLS-AF11 match mpls experimental topmost 0 class-map match-all MPLS-AF12 match mpls experimental topmost 1 class-map match-all MPLS-AF21 match mpls experimental topmost 2 class-map match-all MPLS-AF22 match mpls experimental topmost 3 class-map match-all MPLS-AF31 match mpls experimental topmost 4 class-map match-all MPLS-AF32 match mpls experimental topmost 5 ! class-map match-all gold match qos-group 5 class-map match-all silver match qos-group 4 class-map match-all bronze match qos-group 3 match qos-group 2 ! policy-map qos-group-in class MPLS-AF11 set qos-group mpls experimental topmost set discard-class 0 class MPLS-AF12 set qos-group mpls experimental topmost set discard-class 1 class MPLS-AF21 set qos-group mpls experimental topmost set discard-class 2 class MPLS-AF22 set qos-group mpls experimental topmost set discard-class 3 class MPLS-AF31 set qos-group mpls experimental topmost set discard-class 4 class MPLS-AF32 set qos-group mpls experimental topmost set discard-class 5 ! policy-map qos-group-out class gold bandwidth 40 random-detect discard-class-based class silver bandwidth 30 random-detect discard-class-based class bronze bandwidth 20 random-detect discard-class-based ! interface Ethernet0/0 ip vrf forwarding v1 ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 max-reserved-bandwidth 90 service-policy output qos-group-out ! interface Ethernet1/0 ip address 192.168.2.2 255.255.255.0 service-policy input qos-group-in tag-switching ip ! |
El modo de canalización corta de túnel Diffserv utiliza las mismas reglas y técnicas a través del núcleo. La diferencia está en el router PE de salida (PE2): clasifica los paquetes IP recién expuestos para la cola de salida en función del PHB IP del valor DSCP de este paquete IP.
Configuraciones de modo de conducto corto:
PE1 |
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!--- On input, the IP Precedent is copied to the MPLS EXP !--- on label imposition. When leaving the router, the !--- MPLS EXP bits are used to classify the traffic into three !--- traffic classes—gold, silver and bronze (the topmost). class-map match-all IP-AF22 match ip precedence 0 1 class-map match-all IP-AF31 match ip precedence 2 3 class-map match-all IP-AF32 match ip precedence 4 5 ! class-map match-all bronze match mpls experimental topmost 2 3 class-map match-all silver match mpls experimental topmost 4 class-map match-all gold match mpls experimental topmost 5 ! policy-map set-MPLS-PHB class IP-AF22 police 12000 conform-action set-mpls-exp-imposition-transmit 3 exceed-action set-mpls-exp-imposition-transmit 2 class IP-AF31 police 12000 conform-action set-mpls-exp-imposition-transmit 4 exceed-action set-mpls-exp-imposition-transmit 3 class IP-AF32 police 12000 conform-action set-mpls-exp-imposition-transmit 5 exceed-action set-mpls-exp-imposition-transmit 4 ! policy-map output-qos class gold bandwidth 40 random-detect class silver bandwidth 30 random-detect class bronze bandwidth 20 random-detect ! interface Ethernet0/0 ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 max-reserved-bandwidth 90 service-policy output output-qos tag-switching ip ! interface Ethernet1/0 ip vrf forwarding v1 ip address 10.0.0.2 255.255.255.0 service-policy input set-MPLS-PHB ! |
P1 |
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!--- This configuration swaps the top label from 4 to 5, !--- which does not need to occur to follow the previous configuration. class-map match-all mpls-in match mpls experimental topmost 4 ! policy-map mpls-in class mpls-in set mpls experimental topmost 5 ! interface Ethernet0/0 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 tag-switching ip ! interface Ethernet1/0 ip address 192.168.0.2 255.255.255.0 service-policy input mpls-in tag-switching ip ! |
P2 |
---|
!--- Remember to copy down the MPLS EXP value from !--- the newly exposed label after the PHP. class-map match-all MPLS-AF11 match mpls experimental topmost 0 class-map match-all MPLS-AF12 match mpls experimental topmost 1 class-map match-all MPLS-AF21 match mpls experimental topmost 2 class-map match-all MPLS-AF22 match mpls experimental topmost 3 class-map match-all MPLS-AF31 match mpls experimental topmost 4 class-map match-all MPLS-AF32 match mpls experimental topmost 5 ! class-map match-all gold match qos-group 5 class-map match-all silver match qos-group 4 class-map match-all bronze match qos-group 3 match qos-group 2 ! policy-map qos-group-in class MPLS-AF11 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF12 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF21 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF22 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF31 set qos-group mpls experimental topmost class MPLS-AF32 set qos-group mpls experimental topmost ! policy-map qos-group-out class gold bandwidth 40 random-detect set mpls experimental topmost qos-group class silver bandwidth 30 random-detect set mpls experimental topmost qos-group class bronze bandwidth 20 random-detect set mpls experimental topmost qos-group ! interface Ethernet0/0 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 max-reserved-bandwidth 90 service-policy output qos-group-out tag-switching ip ! interface Ethernet1/0 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 service-policy input qos-group-in tag-switching ip ! |
PE2 |
---|
!--- Remember to queue the newly exposed IP packet !--- based on the value of the IP Precedent. class-map match-all gold match precedence 4 5 class-map match-all silver match precedence 2 3 class-map match-all bronze match precedence 0 1 ! policy-map qos-group-out class gold bandwidth 40 random-detect prec-based class silver bandwidth 30 random-detect prec-based class bronze bandwidth 20 random-detect prec-based ! interface Ethernet0/0 ip vrf forwarding v1 ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 max-reserved-bandwidth 90 service-policy output qos-group-out ! interface Ethernet1/0 ip address 192.168.2.2 255.255.255.0 tag-switching ip ! |
Esta tabla resume las diversas acciones que se aplicaron a la IP o a los paquetes etiquetados en diversas etapas de la red:
Modo de túnel | IP -> Etiqueta | Etiqueta -> Etiqueta | Etiqueta -> IP |
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Uniforme | Copie IP Prec/DiffServ en MPLS EXP (también puede cambiarlo el SP) | El SP puede cambiar MPLS EXP | MPLS EXP copiado a IP Prec/DiffServ |
Tubería | MPLS EXP establecido por la política SP QoS | IP Prec/Diffserv original conservado (cola de salida basada en MPLS EXP) | |
Tubería corta | IP Prec/Diffserv original conservado (cola de salida basada en IP Prec/DiffServ) |