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了解流量控制(×××和監管行為)

了解流量控制(×××和監管行為)

流量控制是對已經成功分類的具體流量執行的一種管制行為,這控制行為從實施特性上大緻可分為兩種:流量監管(policing),事實上就是限速,如果可能它将超過限定速率的流量丢棄,或者重标記流量行為,流量×××(shaping)事實上就是盡量最大努力緩存并平滑流量,這兩種行為将導緻兩種不同的現象。在開始描述監管(policing)和×××(shaping)之間還必須得來清晰的了解兩個給流量控制密切相關的專業術語:接入速率與認購速率。

了解流量控制(×××和監管行為)

注意:流量控制技術包括了流量×××和流量監管,但是它們的實質和效果是完全不一樣!

了解接入速率AR與認購速率CIR

接入速率(Access Rate):

    是指實體接口的接入速率,如圖中S1/0接口的 128Kbit/s,就是接入速度,如果是T1的接入速率就是1.544MB,通常接入速度是以實體傳輸媒體的時鐘頻率所決定的。請嚴格差別接入速度和認購速率的差異,如果您的接入128Kbit/s,但是認購速率隻有64Kbit/s,那麼您的網絡裝置将采取這樣一個行為:網絡裝置接口發送資料是還是以128Kbit/s來發送,因為這是一個實體事實,無法改變。但是當通過營運商的接入層後,你們的流量将被限制在認購速率之内,也就是64Kbit/s,否則營運商的網絡将會因為使用者的高速的接入速率而過載。

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認購速率(traffic contract):

認購流量也叫“契約流量”,所謂契約流量就是指使用者花錢在ISP(Internet服務供應商)處購買的網絡流速,這個速度是指ISP在任何時候都應該為使用者保障的速率。通常它還有一個名稱叫CIR(承諾資訊速率CommittedInformation Rate),打個更實際更好了解的比喻:當您安裝寬帶業務時,業務員通常都會給您講他們的寬帶是100MB,1000MB光纖接入到桌面,但當你簽訂認購合同時(寬帶服務合同),通常在那張紙上的認購流量速率(也就是CIR)一般都隻有1MB、1.5MB、2MB、4MB等。此時您可能會想:業務員推銷寬帶時所描述的100MB,1000MB光纖接入到桌面那不正是在忽悠大衆嗎?其實也不能這麼說,因為業務員所描述的是接入速率(AR)而非承諾速率,通常您隻能充分使用花錢購買的認購速率也就是CIR所規定的帶寬範圍,您可以當這是種“揚長避短”的銷售技巧。換而言之,雖然使用者可能有很高的接入速率,比如現今的PC機的網卡基本上都可以達到1G的速率,但是這個高接入速率會被ISP營運商限制到給您的認購速率(承諾速率)之内。

提問: ISP營運商如何将使用者速率控制在其認購速率之内?

通常ISP營運商都會通過policing(監管)行為,将使用者使用接入速率發送的流量限制在認購速率之内,關于流量監管到底是怎麼做的,後面會較長的描述理論和示範相關的實驗,這裡不得不提到的一個注意事項就是其實使用者也需要使用shaping(×××)技術,将接入速率×××為适應認購速率(後面就叫CIR)的行為,如果是主機,一般能自動完成,因為主機上存在QOS資料包的計劃程式,如果企業接入ISP的邊界路由器,那麼就需要執行手工的流量×××配置。當然這也是在流量控制部分要掌握的重點。

了解流量控制中的監管(限速)行為:

     如圖5所示,為流量的監管前後的示意圖,可清晰的看出,沒有被監管之前的流量,在限定速率之上的那部分,在執行監管這後,流量的波峰被丢棄,流量監管這種行為僅僅是對超過限定速率的流量進行丢棄或者重标記流量(一般重标記會降級流量的優先程度),不對流量做緩存,是以不會為那些沒有超過限定的流量造成更大的延遲。更直接的講流量監管實際上是一種限速行為,超額部分被丢棄的流量會引發重傳。

了解流量控制(×××和監管行為)

實踐行為:一般什麼時候實施流量監管?

從實踐角度講,如果一個使用者網絡發送過多的流量,比如以接入速率發送了超過認購速率範圍以外的資料到一個另一個網絡,比如:比如使用者隻購買了2MB的速率,但是使用者卻以100MB或者1G的實體速率發送資料到營運商的網絡,那麼這個時候,使用者過多的資料發送會導緻營運商的網絡過載,是以此時需要在營運商的接入裝置上(事實上也就是面向使用者的第一個接入裝置),實作流量監管。将使用者流量監管到認購速率之内。

還有就是需要對特定的某種類别的流量限制在一個特定的速率上,可以使用流量監管,這種情況通常發生在ISP營運商和使用者之間就某項類别的流量達成了一項服務等級的協訂。

如果需要将超過特點限制的流量進行重标記,通常是降低它的緊急程度,那麼建議使用流量監管。因為流量監管有重标記流量的功能。

12.4.4了解流量控制中的×××(緩存)行為:

流量×××與流量監管有着不同的實質,流量×××是将超過限額的流量進行緩存,然後基于特定的政策和規則來傳遞這部分緩存的流量,達到平滑流量的效果。如圖6所示,超過×××速率之上的流量在被實施流量×××後,這部分超額流量将以換回更大的轉發延遲為代價來得到發送,而不是丢棄,是以在圖6的環境中虛線所示的流量就是被×××後的流量,可看出它更加的平滑,但是在時間軸上的轉發延遲将更大。

那麼流量×××會不會丢包?回答是盡量不丢棄,盡量緩存,但是,當緩存的流量到達緩存區的極限時,流量還是會被丢棄,但這種丢棄與流量監管的丢棄是兩種不同的實質,流量×××的丢棄,是“迫不得已,不得不丢”。

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實踐行為:一般什麼時候實施流量×××?

從實踐的角度講主要有兩個原因要求使用者必須執行流量×××: 第一個原因:一般應用到一個鄰居網絡執行了流量監管(限制)環境中,比如ISP營運商會對使用者的網絡進行監管到認購流量範圍之内(花錢支援的那部分流量),在這種情況下如果使用者不對其自己的流量進行×××,比如一個較高的接入速率向ISP營運商發送資料,那麼這樣做的後果将會其得ISP的監管政策将使用者的大量資料丢棄,流量×××就讓使用者的資料以加大延遲為代價來避免資料被丢棄,因為不加選擇的丢棄資料并不是一個好事情,特别是大量的丢棄TCP資料,會造成整個網絡的全局同步,關于“全局同步”的問題将在擁塞管理與避免時作更多說明。

第二個原因:由于網絡邊界裝置的出口擁塞,那在産生擁塞的接口上應用流量×××,可以避免,或者說至少可以緩解擁塞。

12.4.5流量監管和流量×××的差異:

1 流量監管和×××都是對流量的一種控制機制,監管是限定速率,丢棄超額,或者重标記流量,流量×××是盡量緩存,平滑流量,隻有當緩存被充滿時,才丢棄。

2 流量監管可以用于出站或者入站方向,而流量×××需要緩存資料,隻能應用于出站方向。

3 流量監管有重标記資料的能力,而流量×××沒有标記能力。

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