Bài 68: QoS — Classification, Marking, Queuing, Policing, Shaping

💡 Liên hệ thực tế

Quay lại ví dụ ngã tư giao thông ở Bài 67: để cảnh sát có thể "nhường đường cho xe cứu thương", cần cả một quy trình phía sau chứ không chỉ là quyết định "ưu tiên hay không". Đầu tiên phải nhận diện đây là xe cứu thương (không phải xe tải sơn màu đỏ), sau đó dán còi/đèn ưu tiên để các chốt giao thông tiếp theo cũng nhận ra, rồi mới đến bước sắp xếp làn ưu tiên để xe đi trước. Nếu có quá nhiều xe tự nhận là "khẩn cấp" để chen làn, cảnh sát còn phải giới hạn tốc độ dòng xe ở một số điểm để tránh tắc nghẽn toàn hệ thống.

🚦 QoS trên Router/Switch hoạt động đúng theo trình tự 5 bước này: Classification (nhận diện) → Marking (dán nhãn) → Queuing (xếp hàng ưu tiên) → Policing/Shaping (kiểm soát tốc độ).

📘 Kiến thức cốt lõi

1. Classification — Nhận diện gói tin thuộc loại lưu lượng nào

Classification là bước xác định gói tin thuộc loại traffic gì, dựa trên các thông tin có sẵn trong gói tin như địa chỉ IP nguồn/đích, cổng TCP/UDP, giao thức, hoặc phân tích sâu hơn bằng NBAR (Network-Based Application Recognition) để nhận diện ứng dụng ngay cả khi dùng cổng động. Đây là bước quan sát, chưa làm gì thay đổi lên gói tin.

2. Marking — Dán nhãn để các thiết bị sau đó không cần phân loại lại

Sau khi đã nhận diện, Marking sẽ ghi giá trị ưu tiên vào header của gói tin, để các Router/Switch tiếp theo trên đường đi chỉ cần đọc nhãn này mà không cần phân tích lại từ đầu. Hai loại nhãn phổ biến nhất:

🎯 Vì DSCP nằm ở Layer 3 nên được xem là nhãn "bền vững" hơn CoS — đây là lý do DSCP thường được ưu tiên sử dụng trong thiết kế QoS end-to-end. Giá trị DSCP phổ biến nhất cần nhớ: EF (Expedited Forwarding) dành cho Voice — traffic cần độ trễ thấp nhất, và nhóm AF (Assured Forwarding) dành cho các loại data cần đảm bảo băng thông nhưng không khắt khe bằng Voice.

3. Queuing — Sắp xếp thứ tự xử lý dựa trên nhãn

Khi Interface bị nghẽn, Queuing quyết định gói tin nào được đẩy ra trước. CCNA tập trung vào 2 cơ chế chính, đều thuộc khung MQC (Modular QoS CLI) — cách cấu hình QoS chuẩn hóa trên Cisco IOS:

💡 Nói đơn giản: LLQ = CBWFQ + 1 làn khẩn cấp có giới hạn tốc độ. Nếu không có giới hạn này, Voice traffic có thể chiếm hết băng thông và làm "đói" (starvation) toàn bộ traffic còn lại — đây là lỗi cấu hình QoS phổ biến trong thực tế.

4. Policing vs Shaping — Kiểm soát tốc độ, nhưng theo 2 cách khác nhau

Đây là cặp khái niệm dễ nhầm lẫn nhất vì cùng mục đích "giới hạn tốc độ traffic", nhưng xử lý phần traffic vượt ngưỡng hoàn toàn khác nhau:

⚠️ Lưu ý quan trọng: cả Policing và Shaping đều không tăng băng thông thực tế của đường truyền — chỉ kiểm soát tốc độ để tránh 1 nguồn traffic chiếm dụng quá mức, đúng tinh thần đã nói ở Bài 67.

💬 Hỏi & Đáp nhanh

❓ Vì sao cần cả DSCP lẫn CoS, không dùng 1 loại nhãn duy nhất cho gọn?

✅ Vì 2 nhãn hoạt động ở 2 tầng khác nhau — CoS nằm trong header Layer 2 nên chỉ tồn tại trong phạm vi Ethernet/VLAN, một khi gói tin đi qua Router (tức đi vào Layer 3), header Layer 2 cũ sẽ bị loại bỏ và CoS biến mất theo. DSCP nằm trong IP header (Layer 3) nên tồn tại xuyên suốt hành trình gói tin, kể cả khi đi qua nhiều Router khác nhau. Trong 1 mạng có cả Switch lẫn Router, thường cần ánh xạ (mapping) giữa CoS và DSCP tại điểm chuyển giao Layer 2 – Layer 3.

❓ LLQ có thể thay thế hoàn toàn CBWFQ không, vì LLQ nghe có vẻ "cao cấp" hơn?

❌ Không — LLQ thực chất là CBWFQ được bổ sung thêm 1 hàng đợi ưu tiên tuyệt đối, không phải cơ chế độc lập thay thế. Trong triển khai thực tế, Voice/Video sẽ đi vào hàng đợi ưu tiên (LLQ), còn các loại traffic khác (email, tải file, duyệt web...) vẫn được quản lý bằng các class CBWFQ thông thường, chạy song song bên dưới.

❓ Nên dùng Policing hay Shaping cho traffic đi ra WAN của công ty?

✅ Thường ưu tiên Shaping cho chiều outbound trên WAN, vì mục tiêu là làm mượt traffic tăng đột biến mà không làm mất gói (traffic được giữ lại trong buffer thay vì drop ngay), phù hợp khi công ty cần đảm bảo dữ liệu đến đích đầy đủ. Policing thường dùng ở chiều inbound, đặc biệt tại các điểm biên (edge) để chặn traffic không tin cậy hoặc ép buộc đúng mức băng thông đã cam kết trong hợp đồng SLA với nhà cung cấp.

📝 Bài tập đánh giá

Câu 1: Vì sao DSCP được xem là nhãn "bền vững" hơn CoS khi triển khai QoS end-to-end qua nhiều Router?

• A. Vì DSCP dùng nhiều bit hơn nên chính xác hơn
• B. Vì DSCP nằm ở header Layer 3 (IP), tồn tại xuyên suốt hành trình gói tin, còn CoS ở Layer 2 sẽ mất khi qua Router
• C. Vì DSCP chỉ dùng được trên thiết bị Cisco
• D. Vì DSCP không cần cấu hình gì thêm

Câu 2: Điểm khác biệt cốt lõi giữa Policing và Shaping khi traffic vượt ngưỡng cho phép là gì?

• A. Policing luôn nhanh hơn Shaping
• B. Policing drop traffic vượt ngưỡng ngay, Shaping giữ lại trong buffer để gửi sau
• C. Shaping chỉ dùng được cho Voice traffic
• D. Không có khác biệt, hai cơ chế hoạt động giống hệt nhau

👉 Đáp án:

Câu 1: B — DSCP nằm trong IP header (Layer 3) nên tồn tại xuyên suốt toàn bộ hành trình gói tin qua nhiều Router, trong khi CoS chỉ tồn tại trong phạm vi Layer 2 và bị mất khi gói tin đi qua Router.

Câu 2: B — Policing xử lý cứng rắn, drop hoặc re-mark ngay traffic vượt ngưỡng; Shaping xử lý mềm dẻo hơn, giữ traffic vượt ngưỡng trong buffer và gửi sau thay vì loại bỏ.

📚 Bài viết thuộc khóa học CCNA của VNExperts

🧭 Điều hướng