Implementación de políticas de QoS con punto de código de servicios diferenciados

Introducción

Este documento describe cómo establecer los valores Differentiated Services Code Point (DSCP) en configuraciones de Calidad de Servicio (QoS) en un router Cisco.

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Prerequisites

Requirements

Debe estar familiarizado con los campos del encabezado IP y la CLI de Cisco IOS^®.

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Componentes Utilizados

Este documento no tiene restricciones específicas en cuanto a versiones de software y de hardware.

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La información que contiene este documento se creó a partir de los dispositivos en un ambiente de laboratorio específico. Todos los dispositivos que se utilizan en este documento se pusieron en funcionamiento con una configuración verificada (predeterminada). Si tiene una red en vivo, asegúrese de entender el posible impacto de cualquier comando.

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Convenciones

Para obtener más información sobre las convenciones del documento, consulte Convenciones de Consejos Técnicos de Cisco.

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Antecedentes

Servicios diferenciados (DiffServ) es una arquitectura en la que los nodos de red aplican un tratamiento diferenciado por salto basado en el campo Servicios diferenciados (DS). Definido en RFC 2474 y RFC 2475, el estándar DiffServ reemplaza la especificación original para definir la prioridad de paquetes descrita en RFC 791. RFC 2474 redefine el octeto de tipo de servicio (ToS) IPv4 como el campo DS y asigna sus seis bits más significativos al punto de código de servicios diferenciados (DSCP).

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La arquitectura DiffServ define el campo DiffServ (DS), que reemplaza el campo ToS de IPv4 para tomar decisiones de comportamiento por salto (PHB) sobre la clasificación de paquetes y las funciones de condicionamiento del tráfico, tales como medición, marcado, forma y vigilancia.

Los RFC no dictan la manera de implementar PHB; esta responsabilidad es del vendedor. Cisco implementa técnicas de colocación en cola que pueden basar su PHB en la precedencia de IP o en el valor DSCP del encabezado IP de un paquete. Sobre la base de la precedencia DSCP o IP, el tráfico se puede clasificar en una clase de servicio determinada. A los paquetes incluidos en una clase de servicio se los trata del mismo modo.

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Punto de Código de Servicios Diferenciados

Los seis bits más significativos del campo DS forman el DSCP. RFC 2474 designó inicialmente los dos bits menos significativos como actualmente no utilizados (CU), y RFC 3168 define esos bits como el campo de notificación de congestión explícita (ECN). Los routers del borde de la red clasifican los paquetes y los marcan con el valor de precedencia IP o DSCP en una red Diffserv. Otros dispositivos de red del núcleo que soportan el uso de Diffserv utilizan el valor DSCP del encabezado IP para seleccionar un comportamiento PHB para el paquete y proporcionan el tratamiento QoS apropiado.

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Los diagramas de esta sección muestran una comparación entre el byte ToS definido por RFC 791 y el campo DiffServ.

Byte ToS

P2

P1

P0

T2

C1

T0

CU1

CU0

• Precedencia IP: tres bits (P2 a P0)

• Demora, rendimiento de procesamiento y confiabilidad: tres bits (T2 a T0)

• CU (no utilizados actualmente): dos bits (CU1-CU0)

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Campo DiffServ

DS5	DS4	DS3	DS2	DS1	DS0	ECN	ECN

• DSCP: seis bits (DS5-DS0)

• ECN: dos bits

El campo DiffServ estandarizado del paquete se marca con un valor para que el paquete reciba un tratamiento de reenvío particular o PHB, en cada nodo de red.

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El DSCP predeterminado es 000 000 y los DSCP de selector de clase son valores compatibles con la precedencia IP. Cuando convierta entre precedencia IP y DSCP, haga coincidir los tres bits más significativos. En otras palabras:

IP Prec 5 (101) maps to IP DSCP 101 000

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Byte ToS

1

0

1

T2

C1

T0

CU2

CU0

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Campo DiffServ

1	0	1	0	0	0	ECN	ECN

El estándar DiffServ utiliza los mismos bits de precedencia (los bits más significativos: DS5, DS4 y DS3) para la configuración de prioridad, pero aclara aún más las definiciones, lo que proporciona una granularidad más fina mediante el uso de los tres bits siguientes en el DSCP. DiffServ reorganiza y renombra los niveles de precedencia (todavía definidos por los tres bits más significativos del DSCP) en estas categorías (los niveles se explican con más detalle en este documento):

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Nivel de precedencia	Descripción
7	Permanece igual (la capa de link y el protocolo de ruteo se mantienen activos)
6	Permanece igual (utilizado para protocolos de IP Routing)
5	Express Forwarding (EF)
4	Clase 4
3	Clase 3
2	Clase 2
1	Clase 1
0	Mejor esfuerzo

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Con este sistema, un dispositivo da prioridad primero al tráfico por clase. A continuación, diferencia y prioriza el tráfico de la misma clase y tiene en cuenta la probabilidad de descarte.

El estándar DiffServ no especifica una definición precisa de probabilidad de caída baja, media y alta. No todos los dispositivos reconocen las configuraciones de DiffServ (DS2 y DS1); e incluso cuando se reconocen estas configuraciones, no accionan necesariamente la misma acción de reenvío de PHB en cada nodo de red. Cada nodo implementa su propia respuesta basada en cómo está configurado.

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Reenvío Asegurado  

RFC 2597 define el PHB de reenvío asegurado (AF) y lo describe como un medio para que un dominio DS del proveedor ofrezca diferentes niveles de garantías de reenvío para los paquetes IP recibidos de un dominio DS del cliente. El PHB de reenvío asegurado garantiza una determinada cantidad de ancho de banda a una clase AF y permite el acceso a ancho de banda adicional, si está disponible. Hay cuatro clases AF, de AF1x a AF4x. Dentro de cada clase, existen tres probabilidades de caída. Dependiendo de una política de red determinada, se pueden seleccionar paquetes para un PHB en función del rendimiento, el retraso, la fluctuación, la pérdida o la prioridad de acceso a los servicios de red.

Las clases de 1 al 4 se refieren como clases AF. Esta tabla ilustra el código DSCP que especifica la clase AF con la probabilidad. Los bits DS5, DS4 y DS3 definen la clase; los bits DS2 y DS1 especifican la probabilidad de descarte; el bit DS0 es siempre cero.

Abandonar	Clase 1	Clase 2	Clase 3	Clase 4
Bajo	001010 AF11 DSCP 10	010010 AF21 DSCP 18	011010 AF31 DSCP 26	100010 AF41 DSCP 34
Medio	001100 AF12 DSCP 12	010100 AF 22 DSCP 20	011100 AF32 DSCP 28	100100 AF42 DSCP 36
Alto	001110 AF13 DSCP 14	010110 AF23 DSCP 22	011110 AF33 DSCP 30	100110 AF43 DSCP 38

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Reenvío acelerado

RFC 3246, que deja obsoleto RFC 2598, define el PHB de reenvío acelerado (EF). El EF PHB se puede utilizar para crear un servicio integral de ancho de banda asegurado, de baja pérdida, baja latencia, baja fluctuación a través de dominios DS (Diffserv). Este servicio aparece en los terminales como una conexión punto a punto o una línea arrendada virtual. Este servicio también se ha descrito como un servicio Premium. El punto de código EF recomendado es el binario 101110, que corresponde a DSCP 46.

Una vez más, se deben configurar mecanismos específicos del proveedor para implementar estos PHB. Consulte RFC 3246 para obtener más información sobre EF PHB.

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Utilizar el campo DSCP

Puede usar el campo DSCP de tres maneras:

• Clasificador: Seleccione un paquete basado en el contenido de algunas partes del encabezado del paquete y aplique PHB basado en la característica de servicio definida por el valor DSCP.

• Marcador: Establezca el campo DSCP basado en el perfil de tráfico.

• Metering: Compruebe el cumplimiento del perfil de tráfico con una función de modelado o de cuentagotas.

El software Cisco IOS considera los bits de precedencia del campo ToS si hay tráfico en cola en Weighted Fair Queuing (WFQ), Weighted Random Early Detection (WRED) o Weighted Round Robin (WRR). Los bits precedentes no se consideran cuando se configuran las opciones de política de ruteo, cola prioritaria (PQ), cola personalizada (CQ) o cola justa ponderada basada en clases (CBWFQ). Para obtener más información, vea Class Based Weighted Fair Queuing (CBWFQ)

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Clasificación de paquetes

La clasificación de paquetes implica el uso de un descriptor de tráfico para categorizar un paquete dentro de un grupo específico y hacer que el paquete sea accesible para la QoS que administra en la red. Cuando utiliza la clasificación de paquetes, puede dividir el tráfico de red en varios niveles de prioridad o en una clase de servicio (CoS).

Puede utilizar listas de control de acceso (ACL) o ejecutar el comando match en la CLI de QoS modular para hacer coincidir los valores DSCP. La versión 12.1(5)T del software del IOS de Cisco introdujo la capacidad de seleccionar un valor DSCP en el comando match.

Router1(config)#access-list 101 permit ip any any ?
dscp       Match packets with given dscp value 
fragments  Check non-initial fragments 
log        Log matches against this entry 
log-input  Log matches against this entry, including input interface 
precedence Match packets with given precedence value 
time-range Specify a time-range 
tos        Match packets with given TOS value

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Cuando especifica el valor IP dscp en el comando class map, tiene:

Router(config)#class-map match-all VOIP 
 1751-uut1(config-cmap)#match ip dscp ? 
   <0-63>   Differentiated services codepoint value 
   af11     Match packets with AF11 dscp (001010) 
   af12     Match packets with AF12 dscp (001100) 
   af13     Match packets with AF13 dscp (001110) 
   af21     Match packets with AF21 dscp (010010) 
   af22     Match packets with AF22 dscp (010100) 
   af23     Match packets with AF23 dscp (010110) 
   af31     Match packets with AF31 dscp (011010) 
   af32     Match packets with AF32 dscp (011100) 
   af33     Match packets with AF33 dscp (011110) 
   af41     Match packets with AF41 dscp (100010) 
   af42     Match packets with AF42 dscp (100100) 
   af43     Match packets with AF43 dscp (100110) 
   cs1      Match packets with CS1(precedence 1) dscp (001000) 
   cs2      Match packets with CS2(precedence 2) dscp (010000) 
   cs3      Match packets with CS3(precedence 3) dscp (011000) 
   cs4      Match packets with CS4(precedence 4) dscp (100000) 
   cs5      Match packets with CS5(precedence 5) dscp (101000) 
   cs6      Match packets with CS6(precedence 6) dscp (110000) 
   cs7      Match packets with CS7(precedence 7) dscp (111000) 
   default  Match packets with default dscp (000000) 
   ef       Match packets with EF dscp (101110) 
 Router1(config-cmap)#match ip dscp af31 

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Marcación

El DSCP se puede establecer en un valor deseado en el borde de la red para permitir que los dispositivos de núcleo clasifiquen el paquete como se muestra en la sección Clasificación de paquetes y proporcionen un nivel de servicio adecuado. El marcado de paquetes basado en clase se puede utilizar para establecer el valor DSCP:

policy-map pack-multimedia-5M 

!--- Creates a policy map named pack-multimedia-5M.

  class management 
  
!--- Specifies the policy to be created for the !--- traffic classified by class management.

    bandwidth 50 
    set ip dscp 8 
    
!--- Sets the DSCP value of the packets matching !--- class management to 8.

  class C1 
    priority 1248 
    set ip dscp 40 
  class voice-signalling 
    bandwidth 120 
    set ip dscp 24

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Uso de Velocidad de Acceso Comprometida o Regulación Basada en Clase

Committed Access Rate y Class-Based Policing son mecanismos de regulación del tráfico, utilizados para regular el flujo de tráfico conforme con los parámetros de servicio convenidos. Estos mecanismos, junto con DSCP, se pueden utilizar para proporcionar diferentes niveles de servicio que no se ajustan al tráfico cuando éste modifica adecuadamente el valor DSCP, como se muestra en esta sección.

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Configuring Consulte Tráfico Policing y Comparación de Regulación Basada en Clase y Velocidad de Acceso Comprometida para obtener más información.

interface Serial1/0.1 point-to-point 
 bandwidth 5000 
 ip address 192.168.126.134 255.255.255.252 
rate-limit output access-group 150 8000 1500 2000 conform-action 
  set-dscp-transmit 10 exceed-action set-dscp-transmit 20 

!--- For traffic matching access list 150, sets the DSCP value of conforming traffic !--– to 10 and that of non-conforming traffic to 20.

rate-limit output access-group 152 8000 1500 2000 conform-action 
  set-dscp-transmit 15 exceed-action set-dscp-transmit 25 
rate-limit output access-group 154 8000 1500 2000 conform-action 
  set-dscp-transmit 18 exceed-action set-dscp-transmit 28 
frame-relay interface-dlci 17 
class shaper-multimedia-5M

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WRED conforme a DSCP

Detección temprana aleatoria ponderada (WRED) desecha selectivamente el tráfico de prioridad inferior cuando la interfaz comienza a congestionarse. WRED puede proporcionar características de rendimiento diferenciadas para diferentes CoS. Este servicio diferenciado puede basarse en el DSCP:

class C2 
 bandwidth 1750 
 random-detect dscp-based 
    
!--- Enable dscp-based WRED as drop policy.

 random-detect exponential-weighting-constant 7 
    
!--- Specifies the exponential weight factor for the !--- average queue size calculation for the queue.
  
 random-detect dscp 16 48 145 10 
    
!--- Specifies the minimum and maximum queue thresholds !--- for each DSCP value.

 random-detect dscp 32 145 435 10

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Refiérase a la sección Compatible Diffserv WRED de la Descripción general de Congestion Avoidance para obtener más información.

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Información Relacionada

• Soporte Técnico - Cisco Systems
• QoS: Guía de configuración de Congestion Avoidance 

Historial de revisiones

Revisión	Fecha de publicación	Comentarios
5.0	03-Sep-2026	Corrección ortográfica y gramatical actualizada, inserción de líneas horizontales para separar secciones de legibilidad y corrección de errores de CCW.
4.0	08-Sep-2025	SEO y formato actualizados.
3.0	05-Sep-2024	El título era demasiado largo y, por alguna razón, CCW no lo estaba marcando. Espaciado/formato raro corregido.
2.0	24-Aug-2022	Versión inicial
1.0	27-Nov-2001	Versión inicial