1 前言
本文主要阐述 Qos 技术中流量监管和流量整形的实现机制。本文描述现今 IETF 对流量规格
度量的两种算法来了解令牌桶的工作原理;主要讲述我司路由器流量监管和流量整形的实现
机制,由于流量限速也用到相同的令牌桶处理机制,所以也讲述了流量限速的实现机制。
2 流量监管和流量整形简介
在提供 QoS 服务时,网络边界路由器与内部路由器功能有所侧重,并像一个整体一样相互
协作。Diff-Serv 将复杂的流分类和流量控制都推至边界路由器来完成。边界路由器主要完
成复杂流分类、为分组打 DSCP 标记、流量的接入速率监管、访问控制等动作。区域内部路
由器只需进行简单流分类,对同一类流实施流量控制。这样做避免了 Int-Serv 模型中的基于
每个流(Per-Flow)的复杂流分类及流控,从而使得区分网络内部的转发操作可以得到高效
的实现。也就是说流量监管和流量整形主要是在 Diff-Serv 中的边缘设备上进行。
从高速链路向低速链路传输数据时,带宽会在低速链路接口处出现瓶颈,导致数据丢失严重,
特别是会影响到低延时要求的数据如语音等。流量监管(traffic policing)的典型作用是限制
进入或流出某一网络的某一连接的流量与突发。在报文满足一定的条件时,如某个连接的报
文流量过大,流量监管就可以对该报文采取不同的处理动作,例如丢弃报文,或重新设置报
文的优先级等。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。
流量整形(traffic shaping)的典型作用是限制流出某一网络的某一连接的流量与突发,使这
类报文以比较均匀的速度向外发送。流量整形通常使用缓冲区和令牌桶来完成,当报文的发
送速度过快时,首先在缓冲区进行缓存,在令牌桶的控制下,再均匀地发送这些被缓冲的报
文。
3 IETF 的两种令牌桶算法
IETF 建议采用 srTCM(A Single Rate Three Color Marker,RFC2697)算法或 trTCM(A Two
Rate Three Color Marker,RFC2698)算法对流量进行测评,根据评估结果为报文打颜色标记,
即绿色、黄色和红色。对于 AF 业务的报文,可根据评估结果按照报文的颜色,将报文重新
标记为不同的丢弃优先级。
srTCM 与 trTCM 算法均采用两个令牌桶对到达的报文进行评估,他们允许流量在某种级别
上突发——但关注的侧重点不同,srTCM 更关注报文尺寸的突发,trTCM 则关注速率上的
突发 。srTCM 与 trTCM 算法 有两种 工作模 式,色 盲模 式( Color-Blind )与感 色模 式
(Color-Aware),其中色盲模式是较常用的。下面我们简单介绍一下这两个算法。
3.1 srTCM 算法(RFC 2697)
单速率三色标记器(srTCM) 能够度量 IP 分组流,并把分组标记为绿色、黄色或红色。 如果
到达的分组未超过承诺突发尺寸,则把它标记为绿色;如果超过了承诺突发尺寸而未超过超
额突发尺寸,则把它标记为黄色;否则,标记为红色。 单速率三色标记器可以用在网络入口处
来管制服务。
单速率三色标记器有两种工作模式:色盲模式和感色模式。在色盲模式下,假定所有的分组都
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