IEEE 802.1P

 

 

 

　　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）。802.1P 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，但它并不要求强制使用。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 流量被简单分类并发送至目的地，而没有带宽预留机制。

　　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。

 

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：

 

7	1	6	6	2	2	2	42-1496 bytes	4 bytes
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。
• TPID － 值为8100（hex）。当帧中的 EtherType 也为8100时，该帧传送标签 IEEE 802.1Q/802.1P。
• 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。