IEEE 802.1p:(LAN Layer 2 QoS/CoS Protocol for Traffic Prioritization ) 有关流量优先级LAN第二层QoS/CoS 协议。IEEE 802.1P 规范使得第二层交换机能够提供流量优先级和动态组播过滤服务。优先级规范工作在媒体访问控制(MAC)帧层(OSI参考模型第二层)。该标准也提供了组播流量过滤功能,以确保该流量不超出第二层交换网络范围。802.1P协议头包括一个3位优先级字段,该字段支持将数据包分组为各种流量种类。IEEE极力推荐网络管理员实施这些流量种类,但并不要求强制使用。802.1P流量被简单分类并发送至目的地,而没有带宽预留机制。

1.简介

        流量种类也可以定义为第二层服务质量(QoS)或服务类(CoS),并且在 网络适配器和 交换机上实现,而不需要任何预留设置。

802.1P 是 IEEE 802.1Q (VLAN 标签技术)标准的扩充协议,它们 协同工作。IEEE 802.1Q 标准定义了为以太网 MAC 帧添加的标签。VLAN 标签有两部分:VLAN ID (12比特)和优先级(3比特)。 IEEE 802.1Q VLAN 标准中没有定义和使用优先级字段,而 802.1P 中则定义了该字段。

802.1P 中定义的优先级有8种。尽管 网络管理员必须决定实际的映射情况,但 IEEE 仍作了大量建议。最高优先级为7,应用于关键性 网络流量,如 路由选择信息协议(RIP)和 开放最短路径优先(OSPF)协议的路由表更新。优先级6和5主要用于延迟敏感(delay-sensitive) 应用程序,如交互式视频和语音。优先级4到1主要用于受控负载(controlled-load) 应用程序,如流式多媒体(streaming multimedia)和关键性业务流量(business-critical traffic) - 例如,SAP 数据 - 以及 "loss eligible" 流量。优先级0是 缺省值,并在没有设置其它优先级值的情况下自动启用。 2. 协议结构

      以太网中的 IEEE 802.1Q 标签帧格式 - 在以太网(802.3)帧基础上修订而成:

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| 7 | 1 | 6 | 6 | 2 | 2 | 2 | 42-1496 bytes | 4 bytes |

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|Preamble | SFD | DA | SA | TPID | TCI | Type Length | Data | CRC |

----------|-----|-----|----|------|-----|--------------|-----------------|---------|

Preamble(Pre) - 7字节。Pre 字段中1和0交互使用,接收站通过该字段知道导入帧,并且该字段提供了同步化接收 物理层帧接收部分和导入比特流的方法。

Start-of-Frame Delimiter(SFD) - 1字节。字段中1和0交互使用,结尾是两个连续的1,表示下一位是利用目的地址的重复使用字节的重复使用位

Destination Address(DA) - 6字节。DA 字段用于识别需要接收帧的站。

Source Addresses(SA) - 6字节。SA 字段用于识别发送帧的站。

ieee802.3ba架构 ieee802.1p_优先级

802.1q和802.1p结构图

TCI - 标签控制信息字段,包括用户优先级(User Priority)、规范格式指示器(Canonical Format Indicator)和 VLAN ID。

3 1 12 bits

User Priority CFI Bits of VLAN ID (VIDI) to identify possible VLANs

User Priority:定义用户优先级,包括8个(2^3)优先级别。IEEE 802.1P 为3比特的用户优先级位定义了操作。

CFI: 以太网交换机中,规范格式指示器总被设置为0。由于兼容特性,CFI 常用于以太网类网络和 令牌环类网络之间,如果在以太网端口接收的帧具有 CFI,那么设置为1,表示该帧不进行转发,这是因为以太网端口是一个无标签端口。

VID:VLAN ID 是对 VLAN 的识别字段,在标准 802.1Q 中常被使用。该字段为12位。支持4096(2^12) VLAN 的识别。在4096可能的 VID 中,VID=0 用于识别帧优先级。 4095(FFF)作为预留值,所以 VLAN 配置的最大可能值为4,094。

Length/Type - 2字节。如果是采用可选格式组成帧结构时,该字段既表示包含在帧数据字段中的 MAC 客户机数据大小,也表示 帧类型 ID。

Data - 是一组 n(46=< n =<1500)字节的任意值序列。帧总值最小为64字节。

Frame Check Sequence(FCS) - 4字节。该序列包括32位的 循环冗余校验(CRC)值,由发送 MAC 方生成,通过接收 MAC 方进行计算得出以校验被破坏的帧。