QoS之流量整形與流量監(jiān)管(4)

流量監(jiān)管TP(Traffic Policying)溪掀、流量整形TS(Traffic Shaping)和接口限速(Line Rate)通過(guò)監(jiān)督進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量速率來(lái)限制流量對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的使用昼伴;

令牌桶(Token Bucket)是常用的流量度量工具科平,可以對(duì)流量的速率(rate)和突發(fā)(burst)進(jìn)行限制;

令牌桶進(jìn)行流量度量的結(jié)果是給報(bào)文打上紅潘飘、黃政溃、綠不同顏色的標(biāo)記,再根據(jù)報(bào)文顏色做正常轉(zhuǎn)發(fā)吼驶、重標(biāo)記后轉(zhuǎn)發(fā)或丟棄處理;

一店煞、令牌桶


令牌桶是一個(gè)存放一定數(shù)量令牌的容器蟹演;

系統(tǒng)按設(shè)定速度向桶中注入令牌,當(dāng)注入的令牌超出桶的容量時(shí)顷蟀,多出的令牌將從桶中溢出丟掉或溢出到另外一個(gè)桶中酒请;

使用令牌桶對(duì)流量進(jìn)行評(píng)估時(shí),每個(gè)令牌對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)鸣个,桶中的令牌會(huì)隨數(shù)據(jù)包的發(fā)送而減少羞反,桶中的令牌足夠能轉(zhuǎn)發(fā)稱為流量遵守,否則稱為流量超標(biāo)囤萤;

根據(jù)令牌注入方式及桶數(shù)量可以分為三種令牌桶模型:

(1)單速單桶雙色模型昼窗;

(2)單速雙桶三色模型;

(3)雙速雙桶三色模型涛舍;

令牌桶模型中可能有單桶或雙桶模型澄惊,單桶模型中使用的令牌桶稱為CBS桶,雙桶模型中使用的令牌桶成為CBS和EBS桶做盅;

CBS(Committed Bucket Size):承諾突發(fā)尺寸缤削,C桶瞬間能夠通過(guò)的承諾突發(fā)流量,也是C桶的容量吹榴;cbs提供正常突發(fā)亭敢,cbs越大波動(dòng)越大,cbs越小波動(dòng)趨于平緩图筹;

EBS(Excess Bucket Size):超額突發(fā)尺寸帅刀,E桶瞬間能夠通過(guò)的超出突發(fā)流量让腹;ebs提供過(guò)量突發(fā),ebs越大峰值突發(fā)越大扣溺,ebs越小峰值突發(fā)越泻稀;

Tc和Te:分別表示C桶和E桶的當(dāng)前令牌數(shù)量锥余,單位為個(gè)腹纳;

CIR(Committed Information Rate):承諾信息速率,向C桶中注入令牌的速率驱犹,也是C桶允許轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的平均速率嘲恍,單位bit/s;

Color顏色:模型對(duì)分類數(shù)據(jù)的顏色定義雄驹,將能從桶中取走足量令牌的報(bào)文標(biāo)記為綠色或黃色佃牛,而將未能在桶中獲得足量令牌的報(bào)文標(biāo)記為紅色;

1医舆、單速單桶? ? ? ? 承諾速率

基于單桶模型對(duì)流量進(jìn)行評(píng)測(cè)俘侠,根據(jù)評(píng)估的結(jié)果為報(bào)文打上綠色或紅色;

桶中令牌以承諾的恒定速率CIR注入蔬将,桶大小固定爷速,當(dāng)注入令牌超出桶的容量后,多余的令牌就會(huì)被丟棄霞怀,對(duì)于到達(dá)的報(bào)文用B表示報(bào)文大斜橄!:

若B小于等于Tc,令牌足夠里烦,報(bào)文被標(biāo)記為綠色,且Tc減少B禁谦;

若B大于Tc胁黑,令牌不夠,報(bào)文被標(biāo)記為紅色州泊,且Tc不減少B丧蘸;

舉例:

若當(dāng)前C桶中有2000個(gè)令牌,有2份待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文遥皂,大小分別為1500B和800B力喷,假設(shè)此期間沒(méi)有令牌注入:

當(dāng)?shù)谝环輬?bào)文到達(dá)時(shí),令牌足夠演训,標(biāo)記為綠色同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文弟孟,剩余500個(gè)令牌;

當(dāng)?shù)诙輬?bào)文到達(dá)時(shí)样悟,令牌不夠拂募,標(biāo)記為紅色同時(shí)丟棄報(bào)文庭猩,令牌不變化;

單速單桶模型僅以承諾速率CIR注入令牌到C桶陈症,所以C桶中令牌是承諾的令牌蔼水,消耗C桶令牌的數(shù)據(jù)報(bào)文,轉(zhuǎn)發(fā)速率不會(huì)超出CIR录肯;

在限速趴腋、整形中使用的是單速單桶模型;

最大占用帶寬為200kb/s论咏,突發(fā)流量為5000Byte优炬,缺省CBS是CIR的25倍;

2潘靖、單速雙桶? ? ? ? 可以過(guò)量突發(fā)

單速雙桶模型對(duì)流量進(jìn)行評(píng)估穿剖,根據(jù)評(píng)估結(jié)果為報(bào)文打上綠色、黃色和紅色標(biāo)記卦溢;

系統(tǒng)按照CIR速率向令牌桶投放令牌糊余,向C桶注入令牌,溢出的令牌放到E桶单寂,E桶溢出的令牌會(huì)被丟棄:

對(duì)于到達(dá)的報(bào)文贬芥,用B表示報(bào)文的大小:

(1)若B小于等于Tc宣决,C桶令牌足夠蘸劈,報(bào)文被標(biāo)記為綠色同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文,Tc減少B;

(2)若B大于Tc且B小于等于Te,C桶令牌不夠纲菌,E桶令牌夠叫编,報(bào)文被標(biāo)記為黃色同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文,Te減少B;

(3)若B大于Te,C桶令牌不夠,E桶令牌也不夠烟很,報(bào)文被標(biāo)記為紅色,Tc和Te令牌不變蜡镶;

舉例:

若C桶當(dāng)前令牌為2000雾袱,E桶令牌為1000,待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文有3份官还,大小分別為1500B芹橡、800B、700B望伦,假設(shè)3份報(bào)文在轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中沒(méi)有令牌注入僻族;

當(dāng)?shù)谝环輬?bào)文到達(dá)時(shí)粘驰,C桶令牌足夠,標(biāo)記為綠色同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文述么,C桶令牌剩余500個(gè)蝌数,E桶不變;

當(dāng)?shù)诙輬?bào)文到達(dá)時(shí)度秘,C桶令牌不夠顶伞,E桶令牌足夠,標(biāo)記為黃色同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文剑梳,C桶令牌不變唆貌,E桶令牌剩余200個(gè);

當(dāng)?shù)谌輬?bào)文到達(dá)時(shí)垢乙,C桶令牌不夠锨咙,E桶令牌也不夠,標(biāo)記為紅色同時(shí)丟棄報(bào)文追逮,C桶令牌不變酪刀,E桶令牌不變;

雙桶模型用于流量監(jiān)管钮孵;

雙桶模型由于EBS令牌桶的存在骂倘,流量可以在承諾速率CIR基礎(chǔ)上過(guò)量突發(fā),在某時(shí)刻速率可以達(dá)到很高巴席;

由于前一時(shí)刻數(shù)據(jù)量低历涝,令牌沒(méi)有使用,因此在下一時(shí)刻有過(guò)量突發(fā)所致的流量過(guò)高漾唉,但流量的平均速率仍低于CIR荧库;

3、雙速雙桶? ? ? ? 限制過(guò)量突發(fā)時(shí)的速率

雙速雙桶對(duì)流量進(jìn)行測(cè)評(píng)赵刑,根據(jù)評(píng)估結(jié)果為報(bào)文打上綠色电爹、黃色和紅色顏色標(biāo)記;

PBS(Peak Burst Size):峰值突發(fā)尺寸料睛,P桶瞬間能通過(guò)的峰值突發(fā)流量,也是P桶的容量摇邦;

PIR(Peak Information Rate):峰值信息速率恤煞,P桶允許傳輸報(bào)文的峰值速率,也是向P桶注入令牌的速率施籍,PIR大于CIR居扒;

系統(tǒng)按照PIR速率向P桶中投放令牌,按照CIR速率向C桶中投放令牌丑慎,雙桶之間獨(dú)立喜喂;

對(duì)于到達(dá)的報(bào)文瓤摧,用B表示報(bào)文大小:

若B小于等于Tp且B小于等于Tc玉吁,P桶令牌足夠照弥、C桶令牌也足夠,報(bào)文標(biāo)記為綠色同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文进副,P桶令牌減少这揣、C桶令牌也減少;

若B小于等于Tp且B大于Tc影斑,P桶令牌足夠给赞、C桶令牌不夠,報(bào)文標(biāo)記為黃色同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文矫户,P桶令牌減少片迅、C桶令牌不變;

若B大于Tp皆辽,P桶令牌不夠柑蛇,報(bào)文標(biāo)記為紅色同時(shí)丟棄報(bào)文,P桶令牌不變膳汪、C桶令牌不變唯蝶;

舉例:

P桶令牌為2000,C桶令牌為1000遗嗽,待轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文有3份粘我,大小分別為1500B、800B痹换、400B征字;

第一份報(bào)文到達(dá)時(shí),P桶令牌足夠娇豫、C桶令牌不夠匙姜,報(bào)文標(biāo)記為黃色同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文,P桶令牌剩余500個(gè)冯痢,C桶令牌不變氮昧;

第二份報(bào)文到達(dá)時(shí),P桶令牌不夠浦楣,報(bào)文標(biāo)記為紅色同時(shí)丟棄報(bào)文袖肥,P桶令牌不變,C桶令牌不變振劳;

第三份報(bào)文到達(dá)時(shí)椎组,P桶令牌足夠、C桶令牌足夠历恐,報(bào)文標(biāo)記為綠色同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文寸癌,P桶令牌剩余100個(gè)专筷,C桶令牌剩余600個(gè);

雙速雙桶模型能解決單速雙桶模型中因E桶的原因而導(dǎo)致流量過(guò)量突發(fā)所引起的速率波動(dòng)幅度不確定性蒸苇,所以對(duì)最高速率做了限制磷蛹;

P3代表綠色流量,報(bào)文使用承諾速率注入的令牌填渠;

P2代表黃色流量弦聂,報(bào)文使用不是承諾的令牌;

P1代表紅色流量氛什,報(bào)文沒(méi)有對(duì)應(yīng)的令牌不能被轉(zhuǎn)發(fā)莺葫;

二、流量監(jiān)管




三枪眉、流量整形





四捺檬、流量限速


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