802.1p

IEEE 802.1p：(LAN Layer 2 QoS/CoS Protocol for Traffic Prioritization ) 有关流量优先级的 LAN 第二层 QoS/CoS 协议

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简介

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。

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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 |

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

|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。