ToS、CoS和DSCP介紹
0x01 ToS（Type of Service）
IP Precedence 和 ToS（Type of Service）都位於IP頭中，共佔一個位元組，8bits。
關於這幾個位元組的作用被不同的標準定義過，分別是RFC791，RFC1122，RFC1349。RFC1349廢除了之前兩個RFC的定義，現在大多裝置都使用RFC1349中的定義，所以對於tos，有如下版本，分別說明如下；
下面是RFC1349中的原話：
在過去，對ToS領域的規模存在一些混淆。RFC791將其定義為三位欄位，包括上圖中的位3-5。它包括MBZ欄位中的第6位。 RFC1122在ToS欄位中添加了第6位和第7位，消除了MBZ欄位。 本備忘錄將ToS欄位重新定義為上圖中顯示的四位。
1.1 RFC1349中的ToS
RFC1349中定義的ToS格式如下：
| Bits | Meaning |
|---|---|
| 7-5 | IP Precedence: |
| 4 | 1 = Low Delay; 0 = Normal Delay |
| 3 | 1 = High Throughput; 0 = Normal Throughput |
| 2 | 1 = High Reliability; 0 = Normal Reliability |
| 1 | 1 = Minimise monetary cost (RFC 1349) |
| 0 | Must be 0 |
其中，IP Precedence:
| client view | value |
|---|---|
| 111 | Network Control |
| 110 | Internetwork Control |
| 101 | Critic/ECP |
| 100 | Flash Override |
| 011 | Flash |
| 010 | Immediate |
| 001 | Priority |
| 000 | Routine |
1.2 RFC791中的IP Precedence和ToS
RFC791中定義的ToS格式如下：
| Bits | Meaning |
|---|---|
| 0-2 | IP Precedence |
| 3 | Delay (0 = Normal Delay, 1 = Low Delay) |
| 4 | Throughput (0 = Normal Throughput, 1 = High Throughput) |
| 5 | Reliability (0 = Normal Reliability, 1 = High Reliability) |
| 6-7 | Reserved for Future Use. |
其中，IP Precedence值同RFC1349。
1.3 RFC1122中的IP Precedence和ToS
“IP PRECEDENCE 為前3bits（0-2），ToS為後5bits（3-7），無保留位MBZ。”
IP報頭中的“服務型別”位元組分為兩部分：優先順序欄位（前3位），以及通常稱為“服務型別”或“TOS”的欄位（後5位）。
0x02 DSCP
DSCP差分服務程式碼點（Differentiated Services Code Point），IETF於1998年12月釋出了Diff-Serv（Differentiated Service）的QoS分類標準。它在每個資料包IP頭部的服務類別ToS標識位元組中，利用已使用的6位元和未使用的2位元，通過編碼值來區分優先順序。
2.1 RFC2474中的DSCP
DSCP使用6位元，最後2位備用，它重新命名了IPv4報頭中ToS使用的那1位元組和IPv6報頭中資料類（Traffic Class）那1位元組，新的名字稱為DS欄位（Differentiated Services Field）。該欄位的作用沒有變，仍然被QoS工具用來標記資料。不同的是IPv4使用3位元，而DSCP使用6位元。
RFC2474定義最高3位元為級別/類別選擇程式碼（Class Selector Codepoints，CS），其意義和IPv4報頭中IP優先順序的定義是相同的，CS0-CS7的級別相等於IP優先順序是我0-7。但它並沒有定義第3到第5位元的具體含義以及使用規則。DSCP使用6位元，可以定義64個優先順序（0-63）。
2.2 轉發分類
PC、路由器都有標記、識別DSCP值並做相應處理的能力。在實施DiffServ的網路中，每一個轉發裝置都會根據報文的DSCP欄位執行相應的轉發行為。
主要包括以下三類轉發行為：
2.2.1 EF（Expedited Forwarding，無阻礙轉發）
EF（Expedited Forwarding，無阻礙轉發）由RFC2598定義，DSCP值為46(101110)。EF服務適用於低丟包率，低延遲，低抖動及保證頻寬的業務，這類業務一般執行一個相對穩定的速率，需要在轉發裝置中進行快速轉發，如VOIP。
2.2.2 AF（Assured Forwarding，保證轉發
AF（Assured Forwarding，保證轉發）由RFC2597對CS1~CS4進行進一步定義。採用此轉發行為的業務在沒有超過最大允許頻寬時能夠確保轉發，一旦超出最大允許頻寬，則將轉發行為分為4類，每類又可劃分為3個不同的丟棄優先順序，其中每一個確保轉發類都被分配了不同的頻寬資源。
它使用第3和第4位元做丟棄優先順序標誌。01－低丟棄優先順序；10－中丟棄優先順序；11－高丟棄優先順序。這樣，在同一類資料中，又根據被丟棄的可能性劃分出3檔。
AF的定義為資料分類提供了方便，比如，運營商可以向用戶提供4中服務協約（SLA）：白金，金，銀，銅，併為每一種服務的資料分配一定的頻寬。當然，不同服務的收費標準也是不同的。
0x03 CoS（IEEE802.1p優先順序）
它是位於二層帶標籤的乙太網幀的CoS欄位，和VLAN ID在一起使用，在位元組中的位置如下：
| P2 | P1 | P0 | CU | V11 | V10 | V9 | V8 | V7 | V6 | V5 | V4 | V3 | v2 | V2 | V1 |
|---|
其中：
| IEEE802.1p優先順序（P2-P0）：3bit | 未用（CU）：1bit | VLAN ID（V11-V0）：12bit |
|---|
IEEE802.1p優先順序值有8個（0-7），0優先順序最低，7優先順序最高。
報文分為三種情況：
- 帶優先順序和VLAN ID的標籤報文，其優先順序值是自身帶的值；
- 只帶優先順序的標籤報文，此時VLAN ID為0，其優先順序值是自身帶的值；
- 未帶標籤的報文，一般預設的優先順序值為0，也可以進行更改指定新的優先順序。
0x04 總結
QoS範圍太大，涉及到入口資料流的標記和分類及速率限制，網路骨幹的擁塞避免和擁塞管理，網路出口的佇列排程機制等等。嚴格的說，Cos與Tos只是QoS的一種標記機制。
Cos是二層ISL或者802.1Q資料幀的優先順序標記，3個bit，範圍0-7。
Tos是三層資料包的服務型別標記，也是3個bit，範圍0-7，同樣可當作優先順序標記。另外5個實際指示Delay，Throughput，Reliability等特性的bit位一般沒有使用。
現在為了更好的控制資料流分類，使用DSCP（Differential Services Code Point），擴充套件了Tos的後三個bit，因此，範圍從0-63。
在實施QoS策略時，Cos與ToS或DSCP之間通常要做對映機制。
參考
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