Implemente políticas de QoS com Differentiated Services Code Point

Introdução

Este documento descreve como definir os valores do Differentiated Services Code Point (DSCP) nas configurações de Qualidade de Serviço (QoS) em um roteador Cisco.

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Pré-requisitos

Requisitos

Você deve estar familiarizado com os campos no cabeçalho IP e na CLI do Cisco IOS^®.

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Componentes Utilizados

Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas.

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As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.

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Conventions

Para obter mais informações sobre convenções de documento, consulte as Convenções de dicas técnicas Cisco.

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Informações de Apoio

O Differentiated Services (DiffServ) é uma arquitetura na qual os nós de rede aplicam tratamento diferenciado por salto com base no campo Differentiated Services (DS). Definido no RFC 2474 e no RFC 2475, o padrão DiffServ substitui a especificação original para definir a prioridade de pacote descrita no RFC 791. O RFC 2474 redefine o octeto de Tipo de Serviço (ToS) IPv4 como o campo DS e atribui seus seis bits mais significativos ao Ponto de Código de Serviços Diferenciados (DSCP).

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A arquitetura de DiffServ define o campo do DiffServ (DS), que substitui o campo ToS no IPv4 para fazer decisões do Per-Hop Behavior (PHB) sobre a classificação de pacote de informação e as funções de condicionamento de tráfego, tais como a medida, a marcação, dar forma, e policiar.

Os RFC não ditam a maneira de executar PHB; esta é a responsabilidade do vendedor. Cisco executa as técnicas de enfileiramento que podem basear seu PHB no IP precedence ou no valor DSCP no cabeçalho IP de um pacote. Com base no DSCP ou na precedência IP, o tráfego pode ser direcionado para uma classe de serviço específica. Os pacotes dentro de uma classe de serviço são tratados do mesmo modo.

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Differentiated Services Code Point

Os seis bits mais significativos do campo DS formam o DSCP. O RFC 2474 inicialmente designou os dois bits menos significativos como Atualmente Não Utilizado (CU - Current Unused) e o RFC 3168 define esses bits como o campo de Notificação Explícita de Congestionamento (ECN - Explicit Congestion Notification). Os roteadores na borda da rede classificam pacotes e identificam-nos por meio do IP precedence ou valor DSCP em uma rede de diffserv. Outros dispositivos de rede no núcleo que apoiam o uso de Diffserv o valor DSCP no cabeçalho IP selecionar um comportamento PHB para o pacote e fornecer o tratamento de QoS apropriado.

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Os diagramas nesta seção mostram uma comparação entre o byte ToS definido pelo RFC 791 e o campo do DiffServ.

Byte ToS

P2

P1

P0

T2

T1

T0

CU1

CU0

• IP precedence - três bit (P2 ao P0)

• Atraso, produção e confiança - três bit (T2 ao T0)

• CU (Currently Unused) - dois bits(CU1-CU0)

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Campo DiffServ

DS5	DS4	DS3	DS2	DS1	DS0	ECN	ECN

• DSCP - seis bit (DS5-DS0)

• ECN - dois bit

O campo DiffServ padronizado do pacote é marcado com um valor para que o pacote receba um tratamento de encaminhamento específico ou PHB, em cada nó de rede.

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O DSCP padrão é 000 000 e os DSCPs do seletor de classe são valores compatíveis com a precedência de IP. Ao converter entre precedência de IP e DSCP, faça a correspondência dos três bits mais significativos. Em outras palavras:

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

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Byte ToS

1

0

1

T2

T1

T0

CU2

CU0

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Campo DiffServ

1	0	1	0	0	0	ECN	ECN

O padrão DiffServ utiliza os mesmos bits de precedência (os bits mais significativos - DS5, DS4 e DS3) para a configuração de prioridade, mas esclarece ainda mais as definições, o que fornece maior granularidade através do uso dos próximos três bits no DSCP. O DiffServ reorganiza e rebatiza os níveis de precedência (ainda definidos pelos três Most Significant Bits do DSCP) nestas categorias (os níveis são explicados em maiores detalhes neste original):

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Nível de precedência	Descrição
7	Permanece igual (manutenção de atividade na camada de link e no Routing Protocol)
6	Permanece igual (usado em protocolos de IP Routing)
5	EF (Express Forwarding)
4	Classe 4
3	Classe 3
2	Classe 2
1	Classe 1
0	O melhor esforço

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Com este sistema, um dispositivo dá a prioridade ao tráfego pela classe primeiramente. Em seguida, ele diferencia e prioriza o tráfego de mesma classe e leva em conta a probabilidade de queda.

O padrão DiffServ não especifica uma definição precisa de probabilidade de queda baixa, média e alta. Não todos os dispositivos reconhecem os ajustes do DiffServ (DS2 e DS1); e mesmo quando estes ajustes são reconhecidos, não provocam necessariamente a mesma ação de encaminhamento de PHB em cada nó de rede. Cada nó executa sua própria resposta baseada em como é configurado.

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Transmissão assegurada  

O RFC 2597 define o PHB de encaminhamento assegurado (AF) e o descreve como um meio para um domínio DS de provedor oferecer diferentes níveis de garantias de encaminhamento para pacotes IP recebidos de um domínio DS de cliente. O PHB de transmissão assegurado garante uma certa quantidade de largura de faixa a uma classe AF e permite o acesso à largura de faixa extra, se disponível. Há quatro classes AF, AF1x com AF4x. Em cada classe, há três probabilidades de queda. Contingentes em uma determinada política de rede, os pacotes podem ser selecionados para um PHB com base no throughput, atraso, instabilidade, perda ou pela prioridade de acesso aos serviços de rede.

As classes 1 4 são referidas como classes AF. Esta tabela ilustra o código DSCP que especifica a classe AF com a probabilidade. Os bit DS5, DS4 e DS3 definem a classe; os bit DS2 e DS1 especificam a probabilidade de queda; o bit DS0 é sempre zero.

Soltar	Classe 1	Classe 2	Classe 3	Classe 4
Baixa	001010 AF11 DSCP 10	010010 AF21 DSCP 18	011010 AF31 DSCP 26	100010 AF41 DSCP 34
Médio	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 DSCP 30 AF33	100110 AF43 DSCP 38

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Encaminhamento expedido

O RFC 3246, que torna obsoleto o RFC 2598, define o PHB de Encaminhamento Expedido (EF). O PHB EF pode ser usado para criar um serviço de baixa perda, baixa latência, baixa instabilidade, largura de banda garantida e de ponta a ponta através de domínios DS (Diffserv). Esse serviço aparece para os endpoints como uma conexão ponto a ponto ou uma linha alugada virtual. Esse serviço também foi descrito como um serviço Premium. O ponto de código EF recomendado é o 101110 binário, que corresponde ao DSCP 46.

Novamente, os mecanismos específicos do fornecedor devem ser configurados para implementar esses PHBs. Consulte o RFC 3246 para obter mais informações sobre EF PHB.

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Usar o campo DSCP

Há três maneiras de você utilizar o campo DSCP:

• Classificador: Selecione um pacote com base no conteúdo de algumas partes do cabeçalho do pacote e aplique o PHB com base na característica de serviço definida pelo valor de DSCP.

• Marca: Defina o campo DSCP com base no perfil de tráfego.

• Metering: Verifique a conformidade com o perfil de tráfego com uma função de modelador ou conta-gotas.

O software Cisco IOS considera os bits de precedência do campo ToS se houver tráfego enfileirado no Enfileiramento Moderado Ponderado (WFQ - Weighted Fair Queuing), Detecção Antecipada Aleatória Ponderada (WRED - Weighted Random Early Detection) ou Rodízio Ponderado (WRR - Weighted Round Robin). Os bits de precedência não são considerados quando são configurados Roteamento de Política, Filas de Prioridade (PQ), Filas Personalizadas (CQ) ou Classe Baseada em Weighted Fair Queuing (CBWFQ). Para obter mais informações, consulte Enfileiramento Moderado Ponderado Baseado em Classe (CBWFQ - Class Based Weighted Fair Queuing).

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Classificação de pacote

A classificação de pacotes envolve o uso de um descritor de tráfego para categorizar um pacote dentro de um grupo específico e tornar o pacote acessível para o QoS que gerencia na rede. Ao usar a classificação de pacotes, você pode particionar o tráfego de rede em vários níveis de prioridade ou em uma classe de serviço (CoS).

Você pode usar as listas de controle de acesso (ACLs) ou executar o comando match na CLI QoS modular para corresponder aos valores de DSCP. O Cisco IOS Software Release 12.1(5)T introduziu a capacidade de selecionar um valor de DSCP no 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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Ao especificar o valor IP dscp no comando class map, você tem:

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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Marcação

O DSCP pode ser definido com um valor desejado na borda da rede para permitir que os dispositivos centrais classifiquem o pacote conforme mostrado na seção Classificação de Pacotes e forneçam um nível de serviço adequado. A Marcação de Pacotes Baseada em Classes pode ser usada para definir o valor de 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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Usar taxa de acesso consolidada ou vigilância baseada em classe

A taxa de acesso comprometida e o class-based policing são mecanismos do controle de tráfego, usados para regular o fluxo de tráfego para conformar-se com os parâmetros de serviço concordados. Esses mecanismos, juntamente com o DSCP, podem ser usados para fornecer diferentes níveis de serviço que não estejam e estejam em conformidade com o tráfego quando ele modifica adequadamente o valor do DSCP, como mostrado nesta seção.

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Consulte Tráfego Policing e Comparação de Vigilância Baseada em Classe e Taxa de Acesso Comprometida para obter Configuring mais informações.

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 compatível com DSCP

O Weighted Random Early Detection (WRED), rejeita seletivamente o tráfego de prioridade mais baixa quando a relação começa a ficar congestionada. O WRED pode fornecer características de desempenho diferenciadas para CoS diferente. Esse serviço diferenciado pode ser baseado no 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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Refira a seção DiffServ Compliant WRED da Congestion Avoidance Overview para mais informação.

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Informações Relacionadas

• Suporte Técnico - Cisco Systems
• qos: Guia de configuração para evitar congestionamento 

Histórico de revisões

Revisão	Data de publicação	Comentários
5.0	03-Sep-2026	Ortografia/gramática atualizada, linhas horizontais inseridas para separar seções de legibilidade, erros corrigidos no CCW.
4.0	08-Sep-2025	Otimização de mecanismo de pesquisa e formatação atualizada.
3.0	05-Sep-2024	O título era muito longo e, por algum motivo, o CCW não o sinalizou. Formatação/espaçamento estranho corrigido.
2.0	24-Aug-2022	Versão inicial
1.0	27-Nov-2001	Versão inicial