MPLS VPN QoS Design

Customer Edge QoS Design Considerations

In addition to the full-mesh implication of MPLS VPNs, these considerations should be kept in mind when considering MPLS VPN CE QoS design:

  • Layer 2 access (link-specific) QoS design
  • Service-provider service-level agreements (SLA)
  • Enterprise-to-service provider mapping models

http://www.cisco.com/en/US/docs/solutions/Enterprise/WAN_and_MAN/QoS_SRND/VPNQoS.pdf

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TCP/IP 明確擁塞通知 (ECN)

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當路由器擁塞的程度已經達到填滿傳入封包緩衝區而開始捨棄封包時，會影響網路而縮減頻寬，對資料損失敏感或具時效性的傳輸量流動會進而受到衝擊，而且可能在擁塞之後產生連結閒置時間。TCP/IP 明確擁塞通知 (ECN) 讓路由器能夠通知「傳輸控制通訊協定」(TCP) 對等體，由於網路擁塞，緩衝區已滿。TCP 對等體會以減緩資料傳輸來回應，協助防止封包損失。 明確擁塞通知(Explicit Congestion Notification) TCP/IP 的 ECN 支援同時使用 IP 及 TCP 標頭中的未使用位元。 • 在 (IP) 網際網路層上，轉送封包時，傳送主機必須能夠表示有能力執行 ECN，而路由器則必須能夠指出所遇到的擁塞狀況。 • 在 (TCP) 傳輸層，TCP 對等體必須彼此表明有能力執行 ECN。接收端對等體必須能夠通知傳送端對等體，已經從遇到擁塞狀況的路由器接到封包；傳送端對等體必須能夠通知接收端對等體，已經從接收端對等體接到擁塞指標，並且已經降低傳輸速率。 IP 中的 ECN 支援 IP 標頭中的 8 位元 [Type of Service (TOS)] 欄位最先定義於 RFC 791 中，指出封包由路由器進行非預設傳送的傳送優先順序、延遲、輸送量、可靠性，以及成本等特性。TOS 欄位在 RFC 2474 中重新定義，以包含 6 位元區別服務代碼點 (Differentiated Services Code Point, DSCP) 及兩個未使用的位元。DSCP 值表示的傳送優先順序會對應於先前在內部網路的路由器中設定的佇列。IP 中的 ECN 支援使用 RFC 2474 所定義 TOS 欄位的兩個未使用位元。[圖 1] 顯示 ECN 中 TOS 欄位的新定義。 圖 1：ECN 中 TOS 欄位的新定義 RFC 2474 所定義 TOS 欄位中的兩個未使用位元在 RFC 3168 中定義為 ECN 欄位，欄位的值如下： • 00 傳送主機不支援 ECN。 • 01 或 10 傳送主機支援 ECN。 • 11 路由器已遇到擁塞狀況。 具備 ECN 功能的主機傳送其封包時，會將 ECN 欄位設定為 01 或 10。對於具備 ECN 功能的主機所傳送的封包，如果路徑中的路由器具備 ECN 功能，但是正遇到擁塞狀況，則 ECN 欄位會設定為 11。一旦 ECN
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透過IEEE 802.1q in IEEE 802.1q(Q-in-Q)的方式，我們可以讓VLAN的數量增加超過4096(4096*4096)，也可以讓客戶自行設定Trunk穿過Service Provider所提供的Ethernet Solution(如：FTTx)。 假設現在的網路架構為： SW1 F0/1 <- SP VLAN 10 -> SW2 F0/1 兩端的設備都是連接到VLAN 10，因此在兩端的Switch啟用Dot1q Tunnel建立Trunk SW1(config)#vlan dot1q tag native !預設,Native VLAN不會加上tag,如果在Q-in-Q中要針對native vlan加tag，必須使用上述指令 SW1(config)#int f0/1 SW1(config-if)#switchport mode dot1q-tunnel SW1(config-if)#switchport access vlan 10 SW1(config)#system mtu 1508 !一般Switch預設system mtu 1500，為了支援多層tag，必須加大MTU，設定完成必須reload switch SW2(config)#vlan dot1q tag native !預設,Native VLAN不會加上tag,如果在Q-in-Q中要針對native vlan加tag，必須使用上述指令 SW2(config)#int f0/1 SW2(config-if)#switchport mode dot1q-tunnel SW2(config-if)#switchport access vlan 10 SW2(config)#system mtu 1508 !一般Switch預設system mtu 1500，為了支援多層tag，必須加大MTU，設定完成必須reload switch
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