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QoS---流量监管、流量整形

csdragon 2021-03-16 10:06 原文

流量监管和流量整形都是限速工具

流量监管使用令牌桶技术，对于超出速率的流量进行丢弃。流量整形对超出的流量会缓存

流量监管

如果超出接口带宽，超出接口的流量就会被丢弃，入方向和出方向都可以配置

流量监管功能是采用令牌桶（Token-Bucket）机制进行

优点：不会引入额外延时，不会占用设备资源

缺点：造成大量的丢包

配置使用CAR（Committed Access Rate）工具

在这里插入图片描述

案例配置

1.针对接口下所有流量，进行流量监管

interface GigabitEthernet0/0/0 
trust dscp override
qos car inbound cir 10		##（cbs 1880 pbs 3130 green pass yellow pass red discard 自动填充默认的令牌桶配置 双桶双速）

2.针对类（队列）下的流量，进行流量监管

traffic behavior data
car cir 1200

流量整形

如果超出接口带宽，超出接口的流量就会被缓存，等到接口空闲时再发出去，只能在出方向配置

应用场景：当网络中上下游接口带宽不匹配，尤其是上游设备接口带宽资源大于下游设备接口带宽资源时，容易在下游形成拥塞。如果不希望大量报文堆积在下游接口队列，可在上游设备出接口配置流量整形，是上游设备发送的流量与下游接收能力相匹配。使得报文均匀向外发送，对于超出流量进行缓存

优点：可实现对不同报文分别进行限速；缓冲机制可减少带宽浪费，减少流量重传。

缺点：可能会增加延迟。
在这里插入图片描述
配置使用GTS、LR工具

  • GTS（Generic Traffic Shaping）：通用流量整形
  • LR：接口限速工具

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案例配置

1.针对接口下所有流量，进行流量整形

interface GigabitEthernet0/0/1
qos gts cir 10 cbs 1500

2…针对类（队列）下的流量，进行流量整形

traffic behavior data
gts cir 1200

流量监管与流量整形的对比

限速类型优点缺点
流量监管可实现对不同报文地限速及重标记。造成较高的丢包率；链路空闲时带宽得不到充分利用。
流量整形较少丢弃报文，充分利用带宽。引入额外的时延和抖动，需要较多的设备缓冲资源。

流量监管和流量整形都是对流量进行限速，并且有两种实现方式，一种是针对接口、一种是针对特定队列。

流量监管和流量整形，对于超出带宽资源的流量处理方式不同，前者丢弃、后者缓存

拥塞避免会使用WRED对队列报文执行丢弃操作。与流量监管的丢弃操作差异在于；

拥塞避免实现机制是随机的丢弃，在流量到达某些门槛时执行随机丢弃（有丢弃概率），尽力防止流量过多

流量监管的丢弃是针对超出带宽资源的报文直接丢弃

令牌桶

QoS流量监管功能是采用令牌桶（Token-Bucket）机制进行的。这里的“令牌桶”是指网络设备的内部存储池

令牌桶是衡量流量是否超过额定带宽的。令牌桶中的每一个令牌都代表一个字节。如果令牌桶中存在令牌，则允许发送流量；而如果令牌桶中不存在令牌，则不允许发送流量

流量发送时需要取走相应数量的令牌才可以发送。

一个令牌代表1bit

在这里插入图片描述

概念：

  • CBS：承诺突发尺寸
  • EBS：超额突发尺寸
  • PBS：峰值突发尺寸
  • CIR：承诺信息速率
  • PIR：峰值信息速率
  • T=CBS/CIR

有三种令牌桶算法

  • 单速率双色标记算法-----单桶单速
  • 单速率三色标记算法-----双桶单速
  • 双速率三色标记算法-----双桶双速

单桶单速

使用CBS和CIR

  • 以CIR的速率周期向CBS桶注入令牌，令牌溢出丢弃

  • 收到数据包B会与CBS桶比较

    • B<CBS，标记绿色通过，取走相应数量的令牌

    • B>CBS，标记红色不通过，不取令牌，丢弃报文

双桶单速

使用CBS、EBS和CIR

  • 以CIR速率向CBS桶注入令牌，令牌溢出将进入EBS桶
  • 收到数据包B会先与CBS桶比较，再与EBS桶比较
    • B<CBS桶，标记绿色通过，取走CBS令牌
    • B>CBS桶，与EBS桶比较
      • B<EBS桶，标记黄色通过，取走EBS令牌
      • B>EBS桶，标记红色不通过，不取走令牌，丢弃报文
        在这里插入图片描述

双桶双速

使用CBS、PBS和CIR、PIR

  • 以CIR的速率向CBS桶注入令牌，以PIR速率向PBS桶注入令牌，令牌溢出丢弃
  • 收到数据包B先与PBS桶比较，再与CBS桶比较
    • B<PBS桶，与CBS桶比较
      • B<CBS，标记绿色通过，取走PBS和CBS令牌
      • B>CBS，标记黄色通过，取走PBS令牌
    • B>PBS，标记红色不通过，不取走令牌，丢弃报文
      在这里插入图片描述

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