本节书摘来自异步社区《Cisco QoS认证考试指南(第2版)》一书中的第6章,第6.6节,作者 【美】Wendell Odom , Michael J. Cavanaugh,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看
Cisco QoS认证考试指南(第2版)“基础小结”部分汇总了一些表格和图片,读者可以很方便地回顾本章的重点内容。若你已经很好地掌握了本章的内容,本小结可以帮助你回顾一些细节内容。若你是初次阅读本章,本小结将帮助你巩固一些关键概念。若你正在为考试做最后的准备,这些表格和图片可以使你很方便地回顾本章内容。
ISP需要决定是否进行限速,以及限速到什么程度。ISP的选择精简为以下3个基本选项。
不限速。为了支持所有流量,建立网络时要预计所有客户都以访问链路的时钟速率发送和接收流量。对于销售来说,可以通过声明不实施限速来达成交易,但要鼓励那些超出契约限制的客户购买更多的带宽;以契约速率进行限速。为了支持这些流量,只需使网络能够支持所有契约速率的总和即可,即使这样一来核心在支持新客户时可能会超载。对于销售来说,要鼓励那些开始超出契约限制的客户升级契约,并为其提供一些鼓励措施。以契约速率和访问链路始终速率之间的一个值进行限速。比如ISP1可以将PB帐篷限速为5 Mbit/s,但契约限制为2 Mbit/s。可以将网络建设为仅支持所有限速速率的总和。销售团队可以在客户持续超出契约速率时,鼓励客户购买更高的契约速率;但要以为其提供远高于契约速率的流量,来显示运营商的大度,并维持客户的高满意度。图6-21以帧中继网络为例,展示了出向阻塞带来的问题。
表6-14列出了在使用限速和整形时,有关原理的重点内容。
流量整形实现这个基本逻辑的方法是定义一个测量时间间隔,并规定在这个时间间隔内允许发送的比特数,这样就形成了整形速率。表6-15列出了相关术语的定义。
流量整形特性使用令牌桶进行控制,以此来决定数据包是符合整形速率,还是超出整形速率。围绕着令牌桶和令牌的两个主要行为如下:
新令牌填入令牌桶;整形器消耗令牌,来获取转发数据包的资格。在每个Tc开始的时候(假设这时Be = 0),令牌桶中会填入令牌,桶会被正好填满,填入的令牌数量不能超过桶的容量。或者你也可以想像在每个时间间隔开始的时候,整形器向令牌桶中倒入Bc数量的令牌;若上一次的令牌没有用完,导致这时桶中没有足够的空间,就会有一些令牌从桶中溢出。这些溢出的令牌将无法在使用。无论你通过哪种方式理解,结果都是在时间间隔开始时,令牌桶中有满满一桶令牌,大小为Bc。图6-22描绘了这一基本概念。
当配置了Be时,整形特性使用的单令牌桶大小为Bc+Be,但在每个时间间隔内填入的令牌数仍为Bc。设置Be可以让整形器在网络不活跃期间保存更多令牌,以便可以支持超额突发。图6-23描绘了整形特性工作的完整过程,其中同时配置了Bc和Be。
若你同时配置了整形速率和Bc,那么IOS会根据以下公式计算Tc:
Tc = Bc/CIR
或者
Tc = Bc/整形速率
若shape命令中没有指定特定的值,CB整形器会计算出Bc和Be的值。通过这两个值,CB整形器能计算出Tc的值。使用较低的整形速率(低于320 kbit/s)时,CB整形器会认为Bc为8000比特,并根据以下公式计算出Tc:Tc=Bc/CIR,计算结果需四舍五入。整形速率为320 kbit/s时,Tc的计算结果是25毫秒或0.025秒。
使用高于320 kbit/s的整形速率时,CB整形器会使用默认Tc(0.025秒或250毫秒),并根据相同的公式计算出Bc,即公式可以转换为Bc=Tc×CIR。比如使用640 kbit/s的整形速率,Bc=0.025×640 kbit/s=16 000比特。
CB整形特性默认将Be值设置为与Bc相同。
CB整形特性可以根据收到的BECN或预见消息来调整整形速率。当整形器接收到BECN或预见消息后,它会降低最大速率的25%。并且在每次收到BECN或预见消息时重复这一过程,直到达到最低速率。若在连续16个时间间隔内若没有再收到BECN或预见拥塞消息,速率会增加。在每个Tc内整形速率增加最大速率的1/16,直到达到最大速率。根据计算公式(Bc + Be) / 16来增加整形速率。
当整形器使用一种队列工具来代替单一的FIFO整形队列时,它会根据队列工具的不同,创建出多个整形队列。举例来说,若FRTS为其整形队列应用PQ(优先级队列),那么它会为整形流量创建4个队列。图6-24描绘了基本概念,其中包括在物理接口启用整形特性,物理接口使用FIFO队列,在每条VC上为整形流量配置PQ。
很多QoS设计都需要对VC进行整形。假设在同一台路由器上,有2条CIR为64 kbit/s的VC(每条VC配置在一个单独的点到点子接口上)。工程师为每条VC创建整形队列。IOS会在接口上创建唯一的输出队列。图6-25描绘了上述内容。
CB整形特性的shape命令可以使用peak-rate进行整形。比如shape peak 64000命令实际上以高于64 kbit/s的速率对数据包进行整形。你可以使用以下公式来计算真正的整形速率:
整形速率=配置的速率(1+Be/Bc)
比如Bc和Be都为默认值8000时,实际的整形速率应为128 kbit/s:
64(1+8000/8000)=128
表6-16总结了CB整形特性和FRTS之间对比的重要内容,后续会对其进行详细解释。
*Cisco QoS课程声称物理接口可以支持WFQ。除此之外,从技术上说FRF并不是一个队列工具,它只是使用两条队列来完成相同的效果
CB限速特性包含很多小细节,比如它如何判断数据包是否遵守、超出或违反流量契约。为了帮助你准备考试,表6-17列出了CB限速特性使用令牌桶的关键点。
图6-26描绘了单速率三色限速器填充双令牌桶的基本逻辑:
图6-18总结了Bc和Be的默认配置。表中列出了所有3种情况,并且给出了如何分辨使用的是那种配置的方法。
表6-19列出了与CB限速特性相关的行为。
如何在Cisco IOS中实施CB限速特性很重要,下面总结了这些核心特性。
单速率双色限速特性,它使用单令牌桶和两个行为分类(符合和超出)。单速率三色限速特性,它使用双令牌桶和3个行为分类(符合、超出和违反)。双速率三色限速特性,它使用双令牌桶,同时支持CIR和PIR速率。“双色”和“三色”表示限速器能够分类的行为类别——符合、超出和违反。通过使用MQC中的类,可以对流量子集实施限速,即在需要被限速的流量类中使用police命令。支持多行为限速特性,即重复使用conform-action、exceed-action和/或violate-action关键字。在使用单速率限速特性时,若没有配置Bc和Be,IOS将Be和Bc值计算为:Be=0,Bc=1500或Bc=CIR/32。在使用双速率限速特性时,若没有配置Bc和Be,IOS将Be和Bc值计算为:Bc=1500或Bc=CIR/32,Be=1500或Be=PIR/32。police命令中可以通过配置链路带宽的百分比来配置速率,即将Bc和Be设置为多少毫秒。
