Контроль смуги пропускання
Сучасні комутатори дозволяють регулювати інтенсивність трафіку на своїх портах з метою забезпечення функцій якості обслуговування. Для цього вони використовують механізми. звані Traffic Policing (обмеження трафіку) і Traffic Shaping (вирівнювання трафіку).
Мал. 15.8. Механізми Traffic Policing і Traffic Shaping
Механізм Traffic Policing служить для обмеження швидкості трафіку, одержуваного або відправляється з інтерфейсу комутатора. Коли ця функція активна, адміністратор може встановлювати різні порогові значення швидкості передачі на кожному з вихідних портів комутатора. Трафік, швидкість якого менше або дорівнює граничному значенню, буде передаватися; трафік, швидкість якого перевищує порогове значення. буде оброблятися відповідно до налаштованої політикою, наприклад, відкидатися або маркуватися новим значенням пріоритету.
Основним засобом, що використовується для обмеження трафіку, є добре відомий алгоритм "корзина маркерів" (token bucket). Цей алгоритм передбачає наявність наступних параметрів:
- узгоджена швидкість передачі (Committed Information Rate, CIR) - середня швидкість передачі трафіку через інтерфейс комутатора / маршрутизатора. Цей параметр також визначає швидкість приміщення маркерів в кошик;
- узгоджений розмір сплеску (Committed Burst Size, CBS) - це обсяг трафіку (в бітах), на який може бути перевищений розмір кошика маркерів в окремо взятий момент сплеску;
- розширений розмір сплеску (Extended Burst Size, EBS) - це обсяг трафіку (в бітах), на який може бути перевищений розмір кошика маркерів в екстреному випадку.
На рис. 15.9 показана схема реалізації алгоритму "корзина маркерів" в рамках механізму Traffic Policing.
Розмір стандартного кошика маркерів (максимальне число маркерів, яке вона може вмістити) дорівнює узгодженим розміром сплеску (CBS). Маркери генеруються і поміщаються в корзину з певною швидкістю (CIR). Якщо кошик сповнена, то надходять надлишкові маркери відкидаються. Для того щоб передати пакет з кошика виймається число маркерів, рівне розміру пакета в бітах. Якщо маркерів в кошику досить, то пакет передається. Якщо розмір пакета виявився більше, ніж маркерів в кошику, то маркери з кошика не витягуються, а пакет розглядається як що не задовольняє (non-conform) заданим профілем або надлишковий. Для надлишкових пакетів можуть застосовуватися різні способи обробки: вони можуть відкидатися або перемарковувати.
Мал. 15.9. Алгоритм "корзина маркерів" в рамках механізму Traffic Policing
Стандартна корзина маркерів не підтримує екстрене збільшення розміру сплеску, тому в такій реалізації розширений розмір сплеску (EBS) дорівнює узгодженим розміром сплеску (CBS).
В кошику маркерів з можливістю екстреного збільшення розміру сплеску розширений розмір сплеску (EBS) більше узгодженого розміру сплеску (CBS). Обсяг трафіку (в бітах), на який може бути перевищений розмір кошика, розраховується за формулою:
При такій реалізації кошика маркерів, в разі нестачі маркерів, необхідних для передачі пакета, враховується розширений розмір сплеску.
Механізм Traffic Shaping служить для згладжування вихідного з інтерфейсів комутатора трафіку. На відміну від механізму Traffic Policing. який в разі перевищення швидкості трафіку заданого порогового значення може відкидати пакети, механізм Traffic Shaping поміщає надлишкові пакети в буфер.
Мал. 15.10. Алгоритм "корзина маркерів" в рамках механізму Traffic Shaping
Як засіб вирівнювання трафіку механізм Traffic Shaping також використовує алгоритм "корзина маркерів". Відповідно до механізму Traffic Shaping з кошика виймається число маркерів, рівне розміру пакета в бітах. Якщо в кошику була достатня кількість маркерів, то пакет передається. В іншому випадку пакет маркується як не задовольняють заданим профілем і ставиться в чергу (буферизується) для подальшої передачі. Як тільки в кошику накопичиться кількість маркерів, достатню для передачі пакета, він буде переданий.
Для управління смугою пропускання вхідного і вихідного трафіку на портах Ethernet комутатори D-Link підтримують функцію Bandwidth control. яка використовує для обмеження швидкості механізм Traffic Policing. Адміністратор може вручну встановлювати необхідну швидкість з'єднання на порте в діапазоні від 64 Кбіт / с до максимально підтримуваної швидкості інтерфейсу з кроком 64 Кбіт / с.
Як приклад наведемо настройку обмеження швидкості до 128 Кбіт / с для трафіку, що передається з інтерфейсу 5 комутатора.
Більш гнучким рішенням обмеження смуги пропускання є функція per-flow Bandwidth control. реалізована на старших моделях керованих комутаторів D-Link. Ця функція дозволяє обмежувати смугу пропускання не всьому трафіку, одержуваного або передається з інтерфейсу комутатора, а конкретним потокам даних, певним адміністратором мережі.
Приклад налаштування QoS
Мал. 15.11. Приклад налаштування QoS
Налаштування комутатора 1
- Для того щоб усередині комутатора могла оброблятися інформація про пріоритети 802.1р, стан портів комутатора, до яких підключені користувачі, необхідно перевести з "немарковані" в "марковані".
Налаштування комутатора 2
- Змінити стану портів з "немарковані" на "марковані"
Карта прив'язки пріоритетів 802.1р до черг і механізм обслуговування черг не змінюються і використовують параметри, налаштовані за замовчуванням.