流量監管

介紹流量監管的定義和流量控制過程。

基本介紹

  • 中文名:流量監管
定義,流量控制過程,令牌桶工作原理,

定義

網路中,當從高速鏈路向低速鏈路傳輸數據時,頻寬會在低速鏈路接口處出現瓶頸,導致數據丟失嚴重,特別是會影響到低延時要求的數據如語音等。流量監管 TP(Traffic Policing)的典型套用就是為了避免這種瓶頸的出現,通過監督進入網路的某一流量的規格,把它限制在一個合理的範圍之內,保護網路資源和運營商的利益。
流量監管(Commit Access Rate,簡稱CAR)的典型作用是限制進入某一網路的某一連線的流量與突發。在報文滿足一定的條件時,如某個連線的報文流量過大,流量監管就可以對該報文採取不同的處理動作,例如丟棄報文,或重新設定報文的優先權等。通常的用法是使用CAR來限制某類報文的流量,例如限制HTTP報文不能占用超過50%的網路頻寬。

流量控制過程

流量監管通常使用承諾訪問速率 CAR(Committed Access Rate)來限制進入或流出某一網路的某一連線的流量與突發數據。例如,可以限制 HTTP 報文不能占用超過 50%的網路頻寬。當報文滿足一定的條件時,如某個連線的報文流量過大,流量監管就對該報文採取不同的處理動作。
流量監管的CAR通過令牌桶算法實現。算法對到達接口的報文進行測量,依據不同的測量結果,實施預先設定好的監管動作。
  • 轉發:對測量結果為“符合”的報文繼續正常轉發的處理。
  • 丟棄:對測量結果為“不符合”的報文進行丟棄。
改變優先權並轉發:對測量結果為“不符合”的報文,將之標記為其它的優先權後再進行轉發。
CAR利用令牌桶(Token Bucket,簡稱TB)進行流量控制。圖8 所示為利用CAR進行流量控制的基本處理過程:
流量控制流量控制
首先,根據預先設定的匹配規則來對報文進行分類,如果是沒有規定流量特性的報文,就直接繼續傳送,並不需要經過令牌桶的處理;如果是需要進行流量控制的報文,則會進入令牌桶中進行處理。如果令牌桶中有足夠的令牌可以用來傳送報文,則允許報文通過,報文可以被繼續傳送下去。如果令牌桶中的令牌不滿足報文的傳送條件,則報文被丟棄。這樣,就可以對某類報文的流量進行控制。
在實際套用中,CAR不僅可以用來進行流量控制,還可以進行報文的標記(mark)或重新標記(re-mark)。具體來講就是CAR可以設定IP報文的優先權或修改IP報文的優先權,達到標記報文的目的。

令牌桶工作原理

令牌桶是一種常用的流量控制技術。令牌桶本身沒有丟棄和優先權策略,採用令牌桶算法對流量進行測評,根據評估結果為報文打顏色標記,即綠色、黃色和紅色。對於AF業務的報文,可根據評估結果按照報文的顏色,將報文重新標記為不同的丟棄優先權,其原理如下:
1. 令牌以一定的速率放入桶中。
2. 每個令牌允許源傳送一定數量的比特。
3. 傳送一個包,流量調節器就要從桶中刪除與包大小相等的令牌數。
4. 如果沒有足夠的令牌傳送包,這個包就會等待直到有足夠的令牌(在整形器的情況下)或者包被丟棄,也有可能被標記更低的DSCP(在策略者的情況下)。
5. 桶有特定的容量,如果桶已經滿了,新加入的令牌就會被丟棄。因此,在任何時候,源傳送到網路上的最大突發數據量與桶的大小成比例。令牌桶允許突發,但是不能超過限制。
主要實現方法可分為單桶和雙桶。
單桶單桶
雙桶雙桶
基本參數介紹:
CIR:承諾的速率
CBS:承諾突發尺寸
EBS:最大突發尺寸
CBS/EBS相當於桶內原始令牌的數量;
CIR/PIR相當於向桶內加入令牌的速度。

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