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Hierarchische Policer-Modi auf Routern der ACX-Serie

Die Methode, mit der der Micro-Flow-Policer den Anteil der aggregierten Bandbreite für den Micro-Flow bestimmt und verwaltet, wird durch den hierarchischen Policer-Modus definiert. ACX-Router unterstützen die folgenden drei hierarchischen Polizeimodi. Sie können den Modus oder Typ des Policers für jede hierarchische Policer-Instanz konfigurieren.

HINWEIS:

Der hierarchische Policer ist auf ACX5048- und ACX5096-Routern nicht anwendbar.

Garantie-Modus

Dieser Modus, der auch als Bandbreitengarantiemodus bezeichnet wird, wird verwendet, wenn der Micro-Flow-Policer verwendet wird, um anzugeben, dass ein Teil der aggregierten übergeordneten Policer-Bandbreite für den Micro-Flow garantiert ist. Wenn dieser Mikrodatenfluss keinen Datenverkehr enthält, wird die für diesen Mikrodatenfluss aus der Gesamtbandbreite zugewiesene Menge von den anderen Mikrodatenflüssen verwendet, die Datenverkehr mit einer Größenbeschränkung oder Bandbreite übertragen, die höher ist als ihre jeweiligen garantierten Bandbreitenraten.

Stellen Sie sich ein Beispielszenario vor, in dem die maximal zulässige Rate oder Spitzeninformationsrate (Peak Information Rate, PIR) für einen Benutzer 140 Mbit/s beträgt. Für den Modus "Garantierte Bandbreite" von policer mit einer CIR von 50 Mbit/s, 40 Mbit/s, 30 Mbit/s bzw. 20 Mbit/s sind insgesamt vier Dienste oder Anwendungen mit den Namen "Expedited Forwarding" (EF), "Gold", "Silber" und "Bronze" definiert. Wenn beispielsweise für jeden der vier Dienste 140 Mbit/s Verkehr empfangen werden, betragen die zulässigen Datenverkehrsraten 50, 40, 30 bzw. 20 Mbit/s. Wenn 150 Mbit/s Gold-Datenverkehr empfangen werden, sind nur 140 Mbit/s für Gold-Datenverkehr zulässig.

Alle untergeordneten Policer müssen Single-Rate-, Single-Bucket- und Two-Color-Modi für den Bandbreitengarantiemodus des hiearchischen Policers sein. Diese Kombination von Attributen wird auch als Bodenmodus bezeichnet. Der Micro-Flow-Policer-Wert gibt die minimale garantierte Bandbreite (CIR) für den Micro-Flow an. Der macro-flow policer-Wert gibt die maximal zulässige Bandbreite (PIR) für alle Datenströme an. Die Summe oder der kumulative Wert aller CIR-Werte der konfigurierten Mikroflüsse muss kleiner oder gleich dem Makro-Datenstrom-PIR sein. Die Burstgröße des Makroflows muss größer sein als die Summe aus der Summe der Burstgröße aller untergeordneten Policer und der größten MTU der physischen Schnittstelle unter allen physischen Schnittstellen der logischen Schnittstellen oder Schnittstellenfamilien, denen die untergeordneten Policer zugeordnet sind.

Stellen Sie sich eine Beispielkonfiguration mit zwei untergeordneten Policern vor, die von einem übergeordneten PIR im Bandbreitengarantiemodus aggregiert werden. PIRs für die untergeordneten Polizisten und den übergeordneten Polizisten sind konfiguriert. Wenn zwei Datenströme, Datenstrom 1 und Datenstrom 2, Datenverkehr mit einer Rate übertragen, die die konfigurierten PIR-Werte überschreitet, wird der Anteil des übergeordneten PIR angepasst, um Datenverkehr für die untergeordneten Policer basierend auf ihren für die Datenströme definierten Prioritäten zuzulassen, während die Bandbreite beibehalten wird.

Policer verwenden einen Token-Bucket-Algorithmus, um ein Limit für die durchschnittliche Sende- oder Empfangsrate des Datenverkehrs an einer Schnittstelle durchzusetzen und gleichzeitig Datenverkehrsspitzen bis zu einem Maximalwert basierend auf dem konfigurierten Bandbreitenlimit und der konfigurierten Burst-Größe zuzulassen. Der Token-Bucket-Algorithmus bietet insofern mehr Flexibilität als ein Leaky-Bucket-Algorithmus, da Sie einen bestimmten Datenverkehrsburst zulassen können, bevor Sie mit dem Verwerfen von Paketen beginnen, oder eine Strafe wie Paketausgabe-Warteschlangenpriorität oder Paketverwerfungspriorität anwenden können. Im Folgenden sind die Hauptkomponenten des Token-Bucket-Algorithmus aufgeführt:

  • Der Bucket stellt eine ratenbegrenzende Funktion des Policers für den Eingangs- oder Ausgabedatenverkehr der Schnittstelle dar.

  • Jedes Token im Bucket stellt ein "Guthaben" für eine bestimmte Anzahl von Bits dar, und Token im Bucket werden für die Fähigkeit "eingelöst", Datenverkehr zu empfangen oder zu übertragen, der einer für den Policer konfigurierten Ratenbegrenzung entspricht.

  • Die Token-Ankunftsrate ist eine regelmäßige Zuweisung von Token zum Token-Bucket, die aus dem konfigurierten Bandbreitenlimit berechnet wird.

  • Die Token-Bucket-Tiefe definiert die Kapazität des Buckets in Bytes. Token, die zugewiesen werden, nachdem der Bucket die Kapazität erreicht hat, können nicht gespeichert und verwendet werden.

Ein ankommendes Paket entspricht dem Bandbreitengarantiemodus, wenn Token in der Peak Burst Size (PBS) des übergeordneten Policers oder in der Committed Burst Size (CBS) des untergeordneten Policers vorhanden sind. Wenn nicht genügend Token im PBS oder CBS eines der übergeordneten bzw. untergeordneten Policer vorhanden sind, entspricht das Paket nicht dem Garantiemodus des hierarchischen Policers, der arbeitet. In einem solchen Fall ist der Kinderpolicer-Tarif für die Mitgliederströme garantiert. In der folgenden Tabelle werden die verschiedenen Szenarien der Farbcodierung für Micro-Flow- und Macro-Flow-Policer sowie die resultierende Farbe oder Priorität, die zugewiesen wird, beschrieben:

Mikro-Farbe

Makro-Farbe

Ergebnis

Grün

Grün

Grün

Grün

rot

Grün

rot

Grün

Grün

rot

rot

rot

Peak-Modus

Dieser Modus, der auch als Bandbreitenschutzmodus bezeichnet wird, wird verwendet, wenn der Micro-Flow-Policer verwendet wird, um die maximale Menge der aggregierten übergeordneten Policer-Bandbreite anzugeben, die der Micro-Flow verwenden kann. Dieser Modus wird verwendet, um einen bestimmten Mikrostrom davor zu schützen, die anderen Ströme auszuhungern. Selbst wenn die anderen Mikrodatenströme keinen Datenverkehr enthalten (die verfügbare aggregierte Bandbreitenrate ist größer als die Rate des jeweiligen Mikrodatenstroms), kann der Mikrodatenfluss nicht mehr als die auf seinem Mikrodatenstrom-Policer konfigurierte Rate verwenden.

Stellen Sie sich ein Beispielszenario vor, in dem die maximal zulässige Gesamtrate (PIR) für einen Benutzer 100 Mbit/s beträgt. Für den Spitzen- oder Bandbreiteneinschränkungsmodus des Policers sind insgesamt vier Dienste oder Anwendungen mit den Namen Expedited Forwarding (EF), Gold, Silver und Bronze mit PIR-Werten von 50 Mbit/s, 40 Mbit/s, 30 Mbit/s bzw. 20 Mbit/s definiert. Eine solche Einstellung wird in Topologien verwendet, in denen verhindert werden soll, dass ein bestimmter Teilnehmer oder Benutzer einen größeren Anteil des Makroflusses oder des übergeordneten CIR für Echtzeitanwendungen wie Video-on-Demand (VoD) oder Voice over IP (VoIP) verwendet. Wenn z. B. nur 100 Mbit/s EF-Pakete empfangen werden, beträgt die zulässige Bandbreitenrate für den Datenverkehr 50 Mbit/s. Wenn für jeden der vier Dienste 100 Mbit/s Datenverkehr empfangen werden, beträgt der zulässige Gesamtdatenverkehr 100 Mbit/s, wobei die Raten für die verschiedenen Dienste wie folgt sind:

  • Kleiner oder gleich 50 Mbit/s für EF-Datenverkehr

  • Kleiner oder gleich 40 Mbit/s für Gold-Datenverkehr

  • Kleiner oder gleich 30 Mbit/s für Silver-Datenverkehr

  • Kleiner oder gleich 20 Mbit/s für Bronze-Datenverkehr

Alle untergeordneten Policer müssen vom Typ "Single-Rate", "Single-Bucket" und "Two-Color" sein, um den Bandbreitenschutz oder den Spitzenmodus des hierarchischen Policers zu gewährleisten. Der Micro-Flow-Policer-Wert gibt die maximal zulässige Bandbreite (PIR) für den Micro-Flow an. Der macro-flow policer-Wert gibt die maximal zulässige Bandbreite (PIR) für alle Datenströme an. Die Summe der PIR-Werte der Mikroströme muss größer oder gleich den PIR-Werten der Kinderpolizisten sein. Die Burst-Größe des Makroflusses muss größer oder gleich der des Mikroflusses mit der größten Burst-Größe sein.

Stellen Sie sich eine Beispielkonfiguration mit zwei untergeordneten Policern vor, die von einem übergeordneten PIR im Bandbreitengarantiemodus aggregiert werden. PIRs für die untergeordneten Polizisten und den übergeordneten Polizisten sind konfiguriert. Wenn zwei Datenströme, Datenfluss 1 und Datenfluss 2, Datenverkehr mit einer Rate übertragen, die die konfigurierten PIR-Werte überschreitet, wird der Anteil des übergeordneten PIR angepasst, um Datenverkehr für die untergeordneten Policer basierend auf ihren für die Datenströme definierten Prioritäten zuzulassen, während die Bandbreite beschränkt wird, um die minimalen oder zugesagten Raten der Datenverkehrsflüsse beizubehalten.

Ein ankommendes Paket entspricht dem Bandbreitengarantiemodus, wenn Token in der Peak Burst Size (PBS) sowohl des untergeordneten als auch des übergeordneten Policers vorhanden sind. Wenn nicht genügend Token im PBS beider Policer vorhanden sind, entspricht das Paket nicht dem Spitzenmodus des hierarchischen Policers. In einem solchen Fall ist die Rate für untergeordnete Policer die maximal zulässige Rate oder PIR für die Mitgliederströme. In der folgenden Tabelle werden die verschiedenen Szenarien der Farbcodierung für Micro-Flow- und Macro-Flow-Policer sowie die resultierende Farbe oder Priorität, die zugewiesen wird, beschrieben:

Mikro-Farbe

Makro-Farbe

Ergebnis

Grün

Grün

Grün

Grün

rot

rot

rot

Grün

rot

rot

rot

rot

Hybrid-Modus

Dieser Modus, bei dem es sich um eine Kombination aus den Modi "Bandbreitengarantie" und "Bandbreitenschutz" handelt, ermöglicht die gleichzeitige Ausführung der Funktionen der Bandbreitenbeschränkung und der Bandbreitenmoderation pro Datenstrom. Der Modus "Bandbreitengarantie" oder "Bandbreitenbeschränkung" steuert die garantierten Raten für einen bestimmten Mikrostrom. Es verwaltet oder verwaltet jedoch nicht die Art und Weise, in der die überschüssige aggregierte Bandbreite auf die Mikroflüsse aufgeteilt werden kann. Ein bestimmter Micro-Flow kann potenziell die gesamte überschüssige Gesamtbandbreite nutzen und den anderen Micro-Flows jegliche überschüssige Bandbreite entziehen.

Der Bandbreitenschutz oder Spitzenmodus steuert die Bandbreite, die ein bestimmter Mikrodatenstrom verbrauchen kann, und schützt so andere Datenströme davor, ausgehungert zu werden. Sie legt jedoch keine garantierten Raten für die Mikroströme fest. Wenn z. B. die Mikroflussraten für die Datenflüsse f1, f2 und f3 50 Mbit/s, 60 Mbit/s bzw. 50 Mbit/s betragen und die Gesamtrate 70 Mbit/s beträgt, ist es möglich, dass f1- und f2-Datenflüsse 50 Mbit/s bzw. 20 Mbit/s bereitstellen, ohne dass f3 Bandbreite zugewiesen ist.

Der Hybridmodus implementiert die Vorteile des Spitzen- und des garantierten Modus, um ihre individuellen Einschränkungen zu überwinden. Im hybird-Modus spezifiziert der Micro-Flow-Policer zwei Raten, CIR und EIR, für den Micro-Flow. Die CIR gibt den garantierten Anteil an der gesamten Makro-Flow-Bandbreite für einen Mikro-Flow an, und der PIR gibt den maximalen Anteil der gesamten Macro-Flow-Bandbreite für einen Micro-Flow an. Dieser Mechanismus ist analog zum CIR-Betrieb im Garantiemodus und EIR-Betrieb im Spitzenmodus und kombiniert damit die Vorteile beider Modelle. Im hyrbiden Modus werden sowohl der farbenbewusste als auch der farbenblinde Modus für Kinderpolizisten unterstützt.

Kinderpolizisten arbeiten in Übereinstimmung mit dem RFC 4115-Modus mit zweistufigen dreifarbigen Markierungen. Normale zweistufige dreifarbige Markierungen auf ACX-Routern funktionieren in Übereinstimmung mit dem RFC2698-Modus.

Betrachten Sie eine Beispielkonfiguration, in der die maximal zulässige Rate für einen Benutzer 140 Mbit/s beträgt. Für den Hybridmodus des Policers sind insgesamt vier Dienste oder Anwendungen namens Expedited Forwarding (EF), Gold, Silver und Bronze mit PIR-Werten von 55 Mbit/s, 60 Mbit/s, 130 Mbit/s bzw. 140 Mbit/s definiert. Die definierten CIR-Werte sind 50 Mbit/s, 40 Mbit/s, 30 Mbit/s bzw. 20 Mbit/s für EF-, Gold-, Silber- und Bronze-Dienste. Wenn beispielsweise für jeden der vier Dienste 140 Mbit/s Datenverkehr empfangen werden, beträgt der zulässige grün gefärbte Datenverkehr 50, 40, 30 bzw. 20 Mbit/s für die vier Dienste. Wenn nur 140 Mbit/s EF-Datenverkehr empfangen werden, sind 50 Mbit/s EF-Datenverkehr als grün und 5 Mbit/s EF-Datenverkehr als gelb zulässig. Nehmen Sie im gleichen Szenario an, dass die Makro-Polizeirate 26 Mbit/s beträgt. Nehmen wir außerdem an, dass zwei untergeordnete Polizisten im farbawarebasierten Modus verwendet werden, nämlich child policer-1 mit einer CIR von 10 Mbit/s und einer EIR von 10 Mbit/s. Child policer-2 hat eine CIR von 15 Mbit/s und eine EIR von 5 Mbit/s. Wenn Datenfluss 1 ein gelber Datenstrom mit 100 Mbit/s und Datenstrom mit 100 Mbit/s grüner Datenmenge ist, lautet die Ausgabe dieser Policerhierarchie wie folgt:

  • Flow-1 hat 0 Mbit/s grünen Datenverkehr und hat weniger oder gleich 5 Mbit/s gelben Datenverkehr.

  • Flow-2 hat 10 Mbit/s grünen Datenverkehr und hat mindestens 10 Mbit/s gelben Datenverkehr.

  • Die Summe des gelben Datenverkehrs ist kleiner oder gleich 11 Mbit/s .

Stellen Sie sich eine Beispielkonfiguration mit zwei untergeordneten Policern vor, die von einem übergeordneten PIR im Hybridmodus aggregiert werden. PIRs für die untergeordneten Polizisten und den übergeordneten Polizisten sind konfiguriert. Wenn zwei Datenströme, Datenstrom 1 und Datenfluss 2, Datenverkehr mit einer Rate übertragen, die die konfigurierten PIR-Werte überschreitet, wird der Anteil des übergeordneten PIR angepasst, um Datenverkehr für die untergeordneten Polizeiverantwortlichen zuzulassen, während die untergeordneten PIR-Werte für die beiden Datenströme beibehalten werden.

Die hybride Arbeitsweise des aggregierten oder hierarchischen Policers unterstützt zwei Raten (CIR und PIR) und drei Farben für Mikroflüsse. Auf ACX-Routern muss für den Hybridtyp des Policers der Micro-Policer vom Typ modified-trtcm sein, wie in RFC 4115 definiert. Sowohl farbenblinde als auch farbbewusste Modi werden für Kinderpolizisten unterstützt. Der Makro-Policer muss ein einzelner Rate-, Single-Bucket- und zweifarbiger Policer sein, wobei die Summe der CIR-Werte der Mikroflüsse kleiner als der PIR-Wert des Makroflusses und der kumulative Wert aller PIR-Werte der Mikroflüsse größer als der PIR-Wert des Makroflusses ist. Wenn der Micro-Flow-Datenverkehr kleiner als der CIR-Wert des Micro-Flow-CIR ist, bewirkt der Policer, dass entweder der Micro-Flow-CIR beibehalten oder der PIR erreicht wird. Wenn der Micro-Flow-Datenverkehr größer als der CIR-Wert des Micro-Flows ist, ist der Micro-Flow-CIR garantiert. Micro-Flow-Überschussraten werden auf der Grundlage der verfügbaren Makro-Flow-Bandbreite geteilt, wobei die Überschuss-Informationsrate, die für die Micro-Flows verteilt wird, begrenzt ist, die durch den Micro-Flow-PIR implementiert wird. Das CBS des Makroflusses muss größer oder gleich dem Aggregat des Mikroflusses CBS sein. Die überschüssige Burstgröße (EBS) der Makroströmung muss größer oder gleich der der Mikroströmung mit der größten EBS sein.

Ein ankommendes Paket entspricht dem Hybridmodus, wenn Token in der zugesagten Burst-Größe (CBS) des untergeordneten Policers vorhanden sind. Das Paket entspricht nicht dem Hybridmodus, wenn Token sowohl im EBS des untergeordneten Policers als auch im PBS des übergeordneten Policers vorhanden sind. Wenn ein Paket den hybriden Arbeitsmodus eines Policers nicht erfüllt, wird die CIR des untergeordneten Policers für die Datenverkehrsflüsse der Mitglieder garantiert, und der PIR-Wert des untergeordneten Policers ist die maximal zulässige Rate für die Member-Flows. In der folgenden Tabelle werden die verschiedenen Szenarien der Farbcodierung für Micro-Flow- und Macro-Flow-Policer sowie die resultierende Farbe oder Priorität, die zugewiesen wird, beschrieben:

Mikro-Farbe

Makro-Farbe

Ergebnis

Grün

Grün

Grün

rot

Grün

Grün

Gelb

Grün

Gelb

Gelb

rot

rot

rot

Grün

rot

rot

rot

rot