交换机与路由器流量整形与流量监管

小编:霸主 更新时间:2023-04-05

流量整形

流量整形 TS(Traffic Shaping)的典型作用是限制流出某一网络的某一连接的正常流量与突发流量,使这类报文以比较均匀的速度向外发送,是一种主动调整流量输出速率的措施,故只能对输出的流量进行速率控制。

GTS 工作会用到令牌桶技术,用的是单桶单速双色,其中绿色转发,红色缓存(缓存机制就是 WFQ)

华为流量整形方法

通用流量整形(GTS)

可以对不规则或不符合预定流量特性的流量进行整形,以利于网络上下游之间的带宽匹配。GTS与CAR(TP流量监管)一样,均采用了令牌桶技术来控制流量。GTS与CAR的主要区别在于:利用CAR进行报文流量控制时,对不符合流量特性的报文进行丢弃;而GTS对于不符合流量特性的报文则是进行缓冲,减少了由突发流量造成的报文的丢弃。

GTS的基本处理过程如图所示,其中用于缓存报文的队列称为GTS队列。


交换机与路由器流量整形与流量监管

GTS处理过程示意图

GTS可以对接口上指定的报文流或所有报文进行整形。当报文到来的时候,首先根据预先设置的匹配规则来对报文进行分类,对于不符合分类规则的报文,就继续发送,不需要经过令牌桶的处理;对于符合分类规则的报文,则会进入令牌桶中进行处理。令牌桶按用户设定的速度向桶中放置令牌,如果令牌桶中有足够的令牌可以用来发送报文,则报文直接被继续发送出去,同时,令牌桶中的令牌量随报文发送相应减少。当令牌桶中的令牌少到报文不能再发送时,报文将被缓存入GTS队列中(后续到达GTS的报文,检测到缓存队列中有报文,直接入队。若队长达到上限,报文被直接丢弃)。当GTS队列中有报文的时候,GTS按一定的周期从队列中取出报文进行发送,每次发送都会与令牌桶中的令牌数作比较,直到令牌桶中的令牌数减少到队列中的报文不能再发送或是队列中的报文全部发送完毕为止。

接口下:

Qos-shaping 队列号 sharping cir xxxx pir xxx


物理接口总速率限制(LR)

可以在一个物理接口上限制接口发送报文(包括紧急报文、协议报文)的总速率。

LR的处理过程仍然采用令牌桶进行流量控制。如果用户在转发设备的某个接口上配置了LR,规定了流量特性,则所有经由该接口发送的报文首先要经过LR的令牌桶进行处理。如果令牌桶中有足够的令牌可以用来发送报文,则报文可以发送;如果令牌桶中的令牌不满足报文的发送条件,则报文入QoS队列进行拥塞管理。这样,就可以对通过该物理接口的报文流量进行控制。


交换机与路由器流量整形与流量监管

LR处理过程示意图

LR的处理过程如图14所示。同样的,由于采用了令牌桶控制流量,当令牌桶中积存有令牌时,可以允许报文的突发性传输。当令牌桶中没有令牌的时候,报文将不能被发送,只有等到桶中生成了新的令牌,报文才可以发送,这就可以限制报文的流量只能小于等于令牌生成的速度,达到限制流量的同时允许突发流量通过的目的。

由于LR不需对报文进行分类,所以当用户只要求对所有报文进行限速时,可以采用LR,配置比较简单。

相较于GTS,LR不但能够对超过流量限制的报文进行缓存,并且可以利用QoS丰富的队列来缓存报文,而GTS则是将报文缓存在GTS队列中。

Qos lr outbound cir xxx cbs xxx


流量监管的典型作用

流量监管是限制进入某一网络的某一连接的流量与突发。通常的用法是使用CAR来限制某类报文的流量,例如限制HTTP报文不能占用超过50%的网络带宽。


约定访问速率(CAR)

对于ISP来说,对用户送入网络中的流量进行控制是十分必要的。对于企业网,对某些应用的流量进行控制也是一个有力的控制网络状况的工具。网络管理者可以使用约定访问速率(以后简称CAR)来对流量(不包括紧急报文、协议报文)进行控制。

CAR利用令牌桶进行流量控制。


交换机与路由器流量整形与流量监管

图示为利用CAR进行流量控制的基本处理过程。根据预先设置的匹配规则来对报文进行分类,对于不符合分类规则的报文,就直接继续发送,并不需要经过令牌桶的处理;对于符合分类规则的报文,则会进入令牌桶中进行处理。。令牌桶按用户设定的速度向桶中放置令牌,并且用户可以设置令牌桶的容量,当桶中令牌的量达到桶的容量时,令牌不再增加。如果令牌桶中有足够的令牌可以用来发送报文,则允许报文通过,报文可以被发送出去,同时,令牌桶中的令牌量随报文发送相应减少。如果令牌桶中的令牌少到报文不能再发送时,则报文被丢弃。等到桶中生成了新的令牌,报文才可以被发送出去,这就可以限制报文的流量只能小于等于令牌生成的速度,达到限制流量的目的。

在实际应用中,CAR不仅可以用来进行流量控制,还可以进行报文的标记或重新标记。


MQC配置实例:

配置流分类

# 在RouterA上创建流分类c1,对来自企业的不同业务流按照其VLAN ID进行分类。

traffic classifier c1

if-match vlan-id 10

配置流量监管行为

# 在RouterA上创建流行为b1,对来自企业的不同业务流进行流量监管。

traffic behavior b1

car cir 256

statistic enable

配置流量监管策略并应用到接口上

# 在RouterA上创建流策略p1,将流分类和对应的流行为进行绑定并将流策略应用到接口Eth2/0/0入方向上,对来自企业的不同业务报文进行基于流的流量监管。

traffic policy p1

classifier c1 behavior b1

interface ethernet 2/0/0

traffic-policy p1 inbound

配置基于接口的流量监管

# 在RouterA的接口Eth2/0/0入方向上配置基于接口的流量监管,控制单个企业用户的总流量在一个合理范围之内。

qos car inbound cir 10000


整形与监管的区别 (整形可以缓存流量,监管不行)

 利用流量监管进行报文控制时,直接丢弃不符合速率要求的报文。而流量整形则会将不符合速率要求的报文先行缓存,当令牌桶有足够的令牌时,再均匀的向外发送这些被缓存的报文。

 流量整形可能会增加延迟,而流量监管几乎不引入额外的延迟。