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Bestimmung der richtigen Burst-Größe für Traffic Policer

Policer Burst Size Limit –Übersicht

Ein Policer Burst-Size-Limit steuert die Anzahl von Bytes an Datenverkehr, der unbeschränkt über eine policed Schnittstelle übertragen werden kann, wenn ein Datenverkehrsüberlauf die durchschnittliche Übertragungs- oder Empfangsrate über die konfigurierte Bandbreitengrenze hinaus treibt. Die tatsächliche Anzahl der Bytes, die über eine gepolizeite Schnittstelle übertragen werden dürfen, kann je nach gesamter Datenverkehrslast von Null bis zur konfigurierten Begrenzung der Burst-Größe variieren.

Durch die Konfiguration einer richtigen Burst-Größe wird der Effekt einer geringeren Formrate gemildert. Verwenden Sie die burst-size-limit Anweisung, um die Burst-Größe zu konfigurieren.

Anmerkung:

Wenn Sie die Begrenzung der Burst-Größe zu niedrig festlegen, werden zu viele Pakete einer Begrenzung der Übertragungsrate unterworfen. Wenn Sie die Burst-Größe zu hoch festlegen, sind zu wenige Pakete rate-begrenzt.

Berücksichtigen Sie diese zwei Hauptfaktoren bei der Bestimmung der zu verwendenden Burst-Größe:

  • Die zulässige Dauer einer Verkehrsexplosion auf der Strecke.

  • Die Burst-Größe ist groß genug, um die MTU-Größe (Maximum Transmission Unit) der Pakete zu verarbeiten.

Die folgenden allgemeinen Richtlinien gelten für die Auswahl eines Policer-Burst-Size-Limits:

  • Ein Burst-Size-Limit sollte nicht niedriger als das 10-fache des MTU-Datenverkehrs an der zu policenden Schnittstelle festgelegt werden.

  • Der Zeitaufwand für einen Datenverkehrsschub bei voller Leitungsgeschwindigkeit einer policed-Schnittstelle sollte nicht unter 5 ms liegen.

  • Die minimalen und maximalen Werte, die Sie für eine Policer-Burst-Größe angeben können, hängen vom Policer-Typ (zwei- oder dreifarbig) ab.

Best Practice:

Die bevorzugte Methode für die Auswahl eines Burst-Größenlimits basiert auf der Leitungsrate der Schnittstelle, auf der Sie den Policer anwenden, und der Zeit, die Sie einen Datenverkehrsaufschub bei voller Leitungsgeschwindigkeit zulassen möchten.

Auswirkung der Begrenzung der Burst-Größe

Bursty Traffic erfordert eine relativ große Burst-Größe, so dass zusätzliche Token dem Token-Bucket zugewiesen werden können, damit der nächste Datenverkehr verwendet werden kann.

Bursty Traffic Policed Without a Burst-Size Limit

Abbildung 1 zeigt einen extremen Fall von überlastem Datenverkehr, bei dem die Möglichkeit zur Zuweisung von Token verpasst wird und die Bandbreite nicht verwendet wird, weil eine große Burst-Größe nicht konfiguriert ist.

Abbildung 1: Überlasteten Datenverkehr ohne konfigurierte Burst-Größe (übermäßige ungenutzte Bandbreite)Überlasteten Datenverkehr ohne konfigurierte Burst-Größe (übermäßige ungenutzte Bandbreite)

Begrenzung der Burst-Größe, die an Bandbreitenbegrenzung und Datenstrom-Burstiness angepasst ist

Abbildung 2 zeigt, wie sich die Bandbreitennutzung ändert, wenn eine große Burstgröße für den Umgang mit überlastem Datenverkehr konfiguriert ist. Die große Burst-Größe minimiert die Menge der ungenutzten Bandbreite, da Token zwischen den Datenverkehrsspitzen zugewiesen werden, die während Datenverkehrsspitzen verwendet werden können. Die Burst-Größe bestimmt die Tiefe des Token-Buckets.

Abbildung 2: Überlasteten Datenverkehr mit konfigurierter Burst-Größe (weniger ungenutzte Bandbreite)Überlasteten Datenverkehr mit konfigurierter Burst-Größe (weniger ungenutzte Bandbreite)

Begrenzung der Burst-Größe, die alle angesammelten Token aufzehrt

Die Konfiguration einer großen Burst-Größe für die nicht verwendeten Token verursacht ein weiteres Problem. Wenn die Burst-Größe auf einen sehr großen Wert eingestellt ist, kann der Datenverkehrsüberlauf von der Schnittstelle mit Leitungsgeschwindigkeit übertragen werden, bis alle angesammelten Token im Token-Bucket aufgebraucht sind. Das bedeutet, dass die Konfiguration einer großen Burst-Größe zu viele Pakete zulassen kann, um eine Begrenzung der Übertragungsrate zu vermeiden, was zu einer Datenverkehrsrate führen kann, die die Bandbreitengrenze für einen längeren Zeitraum überschreitet.

Wenn die durchschnittliche Rate innerhalb von 1 Sekunde betrachtet wird, liegt die Rate immer noch unter der konfigurierten Bandbreitengrenze. Das downstream Gerät kann jedoch möglicherweise nicht mit überlastem Datenverkehr umgehen, sodass einige Pakete abgebrochen werden können.

Zwei Methoden zur Berechnung der Begrenzung der Burst-Größe

Für Policer, die auf Routern der MX-Serie, M120 und M320-Serie und Switches der EX-Serie konfiguriert sind, liegen konfigurierbare Grenzwerte für Burst-Größen bei Policer-Rate (konfigurierte Bandbreitenbegrenzung) zwischen 1 ms und 600 ms Datenverkehr.

Da eine Burst-Größe nicht für jedes Datenverkehrsmuster geeignet ist, wählen Sie die beste Burst-Größe für eine Schnittstelle durch Durchführung experimenteller Konfigurationen aus. Wählen Sie für Ihre erste Testkonfiguration die Höchstgröße für Burst-Größe mit einer der in den nächsten beiden Abschnitten beschriebenen Berechnungsmethoden aus.

Berechnung basierend auf Schnittstellenbandbreite und zulässiger Burst-Zeit

Wenn die Bandbreite der policed-Schnittstelle bekannt ist, basiert die bevorzugte Methode zur Berechnung der Policer-Burst-Größengrenze auf den folgenden Werten:

  • bandwidth— Leitungsgeschwindigkeit der policed-Schnittstelle (in BPS-Einheiten)

  • burst-period— Zulässige Datenverkehrs-Burst-Zeit (5 ms oder länger)

So berechnen Sie die Policer-Bandbreite in Bytes:

Berechnung basierend auf Schnittstellendatenverkehr-MTU

Wenn die Bandbreite der policed-Schnittstelle unbekannt ist, berechnen Sie die Begrenzung der Policer-Burst-Größe anhand des folgenden Wertes:

  • interface MTU— Maximale Übertragungseinheit (in Bytes) für die policed-Schnittstelle.

So berechnen Sie die Policer-Bandbreite in Bytes:

Vergleich der beiden Methoden

Abbildung 3 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Policer-Rate (der konfigurierten Bandbreitengrenze) und der effektiven Begrenzung der Burst-Größe für die beiden Methoden zur Berechnung der besten Policer-Burst-Größengrenze. Für die Methode basierend auf Schnittstellenbandbreite und zulässiger Burst-Zeit wird die Korrelation beschriftet 5 ms. Für die auf MTU-Größe basierende Methode wird die Korrelation mit 10 MTUder Bezeichnung gekennzeichnet.

Abbildung 3: Vergleich von Berechnungsmethoden für Burst-GrößeVergleich von Berechnungsmethoden für Burst-Größe

Bei einer mit der 5 ms Methode berechneten Policer-Burst-Größenbegrenzung ist die tatsächliche Burst-Größen-Grenze proportional zur konfigurierten Bandbreitenbegrenzung. Mit einer sehr niedrigen Bandbreitenbegrenzung könnte die effektive Begrenzung der Burst-Größe so klein sein, dass die Policer-Rate den Datenverkehr aggressiver begrenzt als gewünscht. Beispielsweise kann ein Datenverkehrs-Burst, der aus zwei MTU-Paketen besteht, ratesbeschränkt sein. In diesem Szenario scheint ein mit der 10 MTU Methode berechneter Policer-Burst-Größengrenzwert eine bessere Wahl zu sein.

10 x MTU-Methode zur Auswahl der ersten Burst-Größe für Gigabit Ethernet mit 100 Kbit/s Bandbreite

Die folgende Sequenz veranschaulicht die Verwendung der 10 x MTU-Methode zur Auswahl einer ersten Burst-Größe für Testkonfigurationen für eine Gigabit Ethernet-Schnittstelle mit einer Bandbreitenbegrenzung von 100 Kbit/s:

  1. Wenn Sie eine Begrenzung der Burst-Größe von 100 ms konfigurieren, beträgt die maximale Anzahl des zulässigen Datenverkehrs, der die Schnittstelle unbeschränkt passieren darf, 1250 Bytes, berechnet wie folgt:

  2. Theoretisch würde eine MTU-Burst-Größe von 10 x bis zu 15.000 Bytes unbegrenzt passieren. Die maximal konfigurierbare Burst-Größenbegrenzung für Router der MX-Serie, M120 und M320 beträgt jedoch 600 ms der Bandbreitenbegrenzung. Wenn Sie die maximale Burst-Größe von 600 ms der Bandbreitenbegrenzung konfigurieren, beträgt die maximale Datenverkehrsmenge, die die Schnittstelle passieren darf, uneingeschränkt 7500 Bytes, berechnet wie folgt:

    Auf einer Gigabit Ethernet-Schnittstelle erzeugt eine konfigurierte Burst-Größe von 600 ms eine Burst-Dauer von 60 μs bei Gigabit Ethernet-Leitungsrate, berechnet wie folgt:

  3. Wenn das Downstream-Gerät mithilfe der ersten Burst-Größe-Konfiguration die zulässige Menge des überlastbaren Datenverkehrs nicht verarbeiten kann, reduzieren Sie die Obergrenze für die Burst-Größe, bis akzeptable Ergebnisse erzielt werden.

5 ms-Methode zur Auswahl der ersten Burst-Größe für Gigabit Ethernet-Schnittstelle mit 200 Mbit/s Bandbreite

Die folgende Sequenz veranschaulicht die Verwendung der 5 ms-Methode zur Auswahl einer ersten Burst-Größe für Testkonfigurationen für eine Gigabit Ethernet-Schnittstelle, die mit einer Bandbreitenbegrenzung von 200 Mbit/s konfiguriert ist. Diese Beispielrechnung zeigt, wie eine größere Begrenzung der Burst-Größe die gemessene Bandbreitenrate beeinflussen kann.

  1. Wenn Sie eine Begrenzung der Burst-Größe von 5 ms konfigurieren, beträgt die maximale Menge des zulässigen Datenverkehrs, der die Schnittstelle unbeschränkt passieren darf, 125.000 Bytes (ca. 83 1500-Byte-Pakete), berechnet wie folgt:

    Auf einer Gigabit Ethernet-Schnittstelle erzeugt eine konfigurierte Burst-Größe von 5 ms eine Burst-Dauer von 1 ms bei Gigabit Ethernet-Leitungsgeschwindigkeit, berechnet wie folgt:

    Die durchschnittliche Bandbreitenrate in 1 Sekunde beträgt 200 Mbit/s + 1 Mbit/s = 201 Mbit/s, was eine minimale Steigerung gegenüber der konfigurierten Bandbreitengrenze bei 200 Mbit/s bedeutet.

  2. Wenn Sie eine Begrenzung der Burst-Größe von 600 ms konfigurieren, beträgt die maximale Menge des zulässigen Datenverkehrs, der die Schnittstelle unbeschränkt passieren darf, 15 MB (ca. 10.000 1500-Byte-Pakete), die wie folgt berechnet wird:

    Auf einer Gigabit Ethernet-Schnittstelle erzeugt eine konfigurierte Burst-Größe von 600 ms eine Burst-Dauer von 120 ms bei Gigabit Ethernet-Leitungsgeschwindigkeit, berechnet wie folgt:

    Die durchschnittliche Bandbreitenrate in 1 Sekunde beträgt 200 Mbit/s + 120 Mbit/s = 320 Mbit/s, was viel höher ist als die konfigurierte Bandbreitenbegrenzung bei 200 Mbit/s.

200 Mbit/s Bandbreitenlimit, 5 ms Burst-Dauer

Wenn eine Bandbreitenbegrenzung von 200 Mbit/s mit einer Burst-Größe von 5 ms konfiguriert ist, wird 200 Mbps x 5 ms = 125 Kbytesdie Berechnung mit etwa 83 1500-Byte-Paketen berechnet. Wenn die Bandbreitenbegrenzung von 200 Mbit/s auf einer Gigabit Ethernet-Schnittstelle konfiguriert ist, beträgt 125000 bytes / 1 Gbps = 1 ms die Burst-Dauer die Gigabit Ethernet-Leitungsrate.

200 Mbit/s Bandbreitenlimit, 600 ms Burst-Dauer

Wenn eine große Burst-Größe bei 600 ms konfiguriert ist und die Bandbreitenbegrenzung bei 200 Mbit/s konfiguriert ist, wird 200 Mbps x 600 ms = 15 Mbytesdie Berechnung . Dies erzeugt eine Überlastungsdauer von 120 ms bei der Gigabit Ethernet-Leitungsrate. Die durchschnittliche Bandbreitenrate in 1 Sekunde wird 200 Mbps + 15 Mbytes = 320 Mbpsdeutlich höher als die konfigurierte Bandbreitenbegrenzung bei 200 Mbit/s. Dieses Beispiel zeigt, dass eine größere Burst-Größe die gemessene Bandbreitenrate beeinträchtigen kann.