Modes de contrôle hiérarchique sur les routeurs ACX Series

Mode de garantie

Ce mode, également appelé mode de garantie de bande passante, est utilisé lorsque le mécanisme de contrôle des micro-flux est utilisé pour spécifier qu’une partie de la bande passante du mécanisme de contrôle parent agrégé est garantie pour son micro-flux. Lorsque ce micro-flux ne contient pas de trafic, la quantité allouée à ce micro-flux sortant de la bande passante agrégée est utilisée par les autres micro-flux qui transmettent du trafic avec une limite de taille ou une bande passante supérieure à leurs débits de bande passante garantis respectifs.

Prenons un exemple de scénario dans lequel le débit maximal autorisé ou le débit d’information maximal autorisé (PIR) pour un utilisateur est de 140 Mbit/s. Au total, quatre services ou applications appelés transfert accéléré (EF), Or, Argent et Bronze sont définis pour le mode de contrôle de la bande passante garantie avec un CIR de 50 Mbit/s, 40 Mbit/s, 30 Mbit/s et 20 Mbit/s respectivement. Par exemple, si un trafic de 140 Mbit/s est reçu pour chacun des quatre services, les débits de trafic autorisés sont respectivement de 50, 40, 30 et 20 Mbit/s. Si un trafic Gold de 150 Mbit/s est reçu, seuls 140 Mbit/s sont autorisés pour le trafic Gold.

Tous les mécanismes de contrôle enfants doivent être des modes à débit unique, à compartiment unique et à deux couleurs pour le mode de garantie de bande passante du mécanisme de contrôle hiéarchique. Cette combinaison d’attributs est également appelée mode sol. La valeur du mécanisme de contrôle des micro-flux spécifie la bande passante minimale garantie (CIR) pour le micro-flux. La valeur du mécanisme de contrôle de macro-flux spécifie la bande passante maximale autorisée (PIR) pour tous les flux. La somme ou la valeur cumulée de toutes les valeurs CIR des micro-flux configurés doit être inférieure ou égale au PIR des macro-flux. La taille de rafale de macro-flux doit être supérieure à la somme de la somme de la somme de la taille de rafale de tous les mécanismes de contrôle enfants et de la plus grande MTU de l’interface physique parmi toutes les interfaces physiques des interfaces logiques ou des familles d’interfaces auxquelles les mécanismes de contrôle enfants sont attachés.

Prenons l’exemple d’une configuration comportant deux mécanismes de contrôle enfants agrégés par un PIR parent en mode de garantie de bande passante. Les PIR pour les mécanismes de contrôle enfants et le mécanisme de contrôle parent sont configurés. Lorsque deux flux, le flux 1 et le flux 2, transmettent du trafic à un débit supérieur aux valeurs PIR configurées, la part du PIR parent est ajustée pour autoriser le trafic pour les mécanismes de contrôle enfants en fonction de leurs priorités définies pour les flux, tandis que la bande passante est conservée.

Les mécanismes de contrôle utilisent un algorithme de compartiment de jetons pour imposer une limite à un débit moyen de trafic d’émission ou de réception au niveau d’une interface, tout en autorisant les rafales de trafic jusqu’à une valeur maximale basée sur la limite de bande passante configurée et la taille de rafale configurée. L’algorithme de compartiment à jetons offre plus de flexibilité qu’un algorithme de compartiment à fuites, dans la mesure où vous pouvez autoriser une rafale de trafic spécifiée avant de commencer à rejeter des paquets ou appliquer une pénalité telle que la priorité de file d’attente de sortie de paquets ou la priorité d’abandon de paquets. Voici les principaux composants de l’algorithme du compartiment de jetons :

• Le compartiment représente une fonction de limitation de débit du mécanisme de contrôle sur le trafic d’entrée ou de sortie de l’interface.

• Chaque jeton du compartiment représente un « crédit » pour un certain nombre de bits, et les jetons du compartiment sont « encaissés » pour la capacité de recevoir ou de transmettre du trafic conforme à une limite de débit configurée pour le contrôleur.

• Le taux d’arrivée des jetons est une allocation périodique de jetons dans le compartiment de jetons qui est calculée à partir de la limite de bande passante configurée.

• La profondeur du compartiment de jetons définit la capacité du compartiment en octets. Les jetons alloués une fois que le compartiment a atteint sa capacité maximale ne peuvent pas être stockés et utilisés.

Un paquet à l’arrivée est conforme au mode de garantie de bande passante si des jetons sont présents dans la taille de rafale maximale (PBS) du mécanisme de contrôle parent ou dans la taille de rafale validée (CBS) du mécanisme de contrôle enfant. S’il n’y a pas suffisamment de jetons présents dans le PBS ou le CBS de l’un ou l’autre des mécanismes de contrôle parent ou enfant, le paquet n’est pas conforme au mode de garantie du mécanisme de contrôle hiérarchique qui fonctionne. Dans ce cas, le taux de Child Policer est garanti pour les flux de membres. Le tableau suivant décrit les différents scénarios de codage couleur pour les mécanismes de contrôle des micro-flux et des macro-flux, ainsi que la couleur ou la priorité attribuée qui en résulte :

Mode Crête

Ce mode, également appelé mode de protection de la bande passante, est utilisé lorsque le mécanisme de contrôle des micro-flux est utilisé pour spécifier la quantité maximale de la bande passante du mécanisme de contrôle parent agrégé que le micro-flux peut utiliser. Ce mode est utilisé pour protéger un micro-flux donné de l’affamage des autres flux. Même lorsque les autres micro-flux ne contiennent pas de trafic (le débit de bande passante agrégé disponible est supérieur au débit du micro-flux particulier), le micro-flux ne peut pas utiliser plus que le débit configuré sur son mécanisme de contrôle des micro-flux.

Prenons un exemple de scénario dans lequel le débit maximal total autorisé (PIR) pour un utilisateur est de 100 Mbit/s. Au total, quatre services ou applications appelés EF (Expedited Forwarding), Gold, Silver et Bronze sont définis pour le mode de crête ou de restriction de la bande passante du mécanisme de contrôle avec des valeurs PIR de 50 Mbit/s, 40 Mbit/s, 30 Mbit/s et 20 Mbit/s respectivement. Ce paramètre est utilisé dans les topologies dans lesquelles vous souhaitez empêcher un abonné ou un utilisateur donné d’utiliser une part accrue du macro-flux ou du CIR parent pour des applications en temps réel, telles que la vidéo à la demande (VoD) ou la voix sur IP (VoIP). Par exemple, si seulement 100 Mbits/s de paquets EF sont reçus, le débit de bande passante autorisé pour le trafic est de 50 Mbits/s. Lorsque 100 Mbit/s de trafic sont reçus pour chacun des quatre services, le trafic agrégé autorisé est de 100 Mbit/s, les débits étant les suivants pour les différents services :

• Inférieur ou égal à 50 Mbit/s pour le trafic EF

• Inférieur ou égal à 40 Mbit/s pour le trafic Gold

• Inférieur ou égal à 30 Mbit/s pour le trafic Silver

• Débit inférieur ou égal à 20 Mbit/s pour le trafic Bronze

Tous les mécanismes de contrôle enfants doivent être de type à débit unique, à compartiment unique et à deux couleurs pour la protection de la bande passante ou le mode de crête du mécanisme de contrôle hiérarchique. La valeur du mécanisme de contrôle des micro-flux spécifie la bande passante maximale autorisée (PIR) pour le micro-flux. La valeur du mécanisme de contrôle de macro-flux spécifie la bande passante maximale autorisée (PIR) pour tous les flux. La somme des valeurs PIR des micro-flux doit être supérieure ou égale aux valeurs PIR des mécanismes de contrôle enfants. La taille de la rafale de macro-flux doit être supérieure ou égale à celle du micro-écoulement ayant la plus grande taille de rafale.

Prenons l’exemple d’une configuration comportant deux mécanismes de contrôle enfants agrégés par un PIR parent en mode de garantie de bande passante. Les PIR pour les mécanismes de contrôle enfants et le mécanisme de contrôle parent sont configurés. Lorsque deux flux, le flux 1 et le flux 2, transmettent du trafic à un débit supérieur aux valeurs PIR configurées, la part du PIR parent est ajustée pour autoriser le trafic pour les mécanismes de contrôle enfants en fonction de leurs priorités définies pour les flux, tandis que la bande passante est limitée pour maintenir les débits de flux de trafic minimum ou engagés.

Un paquet à l’arrivée est conforme au mode de garantie de bande passante si des jetons sont présents dans la taille de rafale maximale (PBS) du mécanisme de contrôle enfant et du mécanisme de contrôle parent. S’il n’y a pas suffisamment de jetons présents dans le PBS des deux mécanismes de contrôle, le paquet n’est pas conforme au mode de crête du mécanisme de contrôle hiérarchique. Dans ce cas, le taux du mécanisme de contrôle enfant est le débit maximal autorisé ou PIR pour les flux de membre. Le tableau suivant décrit les différents scénarios de codage couleur pour les mécanismes de contrôle des micro-flux et des macro-flux, ainsi que la couleur ou la priorité attribuée qui en résulte :

Mode hybride

Ce mode, qui est une combinaison des modes de garantie de bande passante et de protection de la bande passante, permet d’accomplir simultanément les capacités de restriction de bande passante et de modération de la bande passante par flux. Le mode de garantie de bande passante ou de restriction de bande passante contrôle les débits garantis pour un micro-débit donné. Cependant, il n’administre ni ne gère la manière dont la bande passante agrégée excédentaire peut être partagée entre les micro-flux. Un certain micro-flux peut potentiellement utiliser tout l’excès de bande passante agrégée, privant les autres micro-flux de tout excès de bande passante.

La protection de la bande passante ou le mode crête contrôle la quantité de bande passante qu’un micro-flux particulier peut consommer, protégeant ainsi les autres flux contre la famine. Cependant, il ne précise pas de taux garantis pour les micro-flux. Par exemple, si les micro-débits pour les flux f1, f2 et f3 sont respectivement de 50 Mbit/s, 60 Mbit/s et 50 Mbit/s et que le débit agrégé est de 70 Mbit/s, il est possible que les flux f1 et f2 reçoivent respectivement 50 Mbit/s et 20 Mbit/s, sans qu’aucune bande passante ne soit allouée pour f3.

Le mode hybride met en œuvre les avantages des modes crête et garanti pour surmonter leurs limites individuelles. En mode hybird, le contrôleur de micro-flux spécifie deux débits, CIR et EIR, pour le micro-débit. Le CIR spécifie la partie garantie de la largeur de bande totale du macro-débit pour un micro-débit, et le PIR spécifie la partie maximale de la largeur de bande totale du macro-débit pour un micro-débit. Ce mécanisme est analogue au fonctionnement du CIR en mode garantie et au fonctionnement de l’EIR en mode crête, combinant ainsi les avantages des deux modèles. En mode hyrbidité, les modes sensible aux couleurs et daltonien sont pris en charge pour les agents de contrôle enfants.

Les agents de contrôle pour enfants fonctionnent conformément au mode RFC 4115 de marqueurs à deux taux et trois couleurs. Sur les routeurs ACX, les marqueurs normaux à deux vitesses et trois couleurs fonctionnent conformément au mode RFC2698.

Prenons l’exemple d’une configuration dans laquelle le débit maximal autorisé pour un utilisateur est de 140 Mbit/s. Au total, quatre services ou applications appelés transfert accéléré (EF), Or, Argent et Bronze sont définis pour le mode hybride du mécanisme de contrôle avec des valeurs PIR de 55 Mbits/s, 60 Mbits/s, 130 Mbit/s et 140 Mbits/s respectivement. Les valeurs CIR définies sont 50 Mbit/s, 40 Mbit/s, 30 Mbit/s et 20 Mbit/s pour les services EF, Gold, Silver et Bronze respectivement. Par exemple, lorsque 140 Mbit/s de trafic sont reçus pour chacun des quatre services, le trafic vert autorisé est respectivement de 50, 40, 30 et 20 Mbit/s pour les quatre services. Si seulement 140 Mbits/s de trafic EF sont reçus, 50 Mbits/s de trafic EF en vert et 5 Mbits/s de trafic EF en jaune sont autorisés. Dans le même scénario, supposons que le débit de macro-contrôleur soit de 26 Mbit/s. Supposons également deux mécanismes de contrôle enfants en mode sensible aux couleurs, à savoir le mécanisme de contrôle enfant-1 avec un CIR de 10 Mbits/s et un EIR de 10 Mbits/s. Child policer-2 a un CIR de 15 Mbit/s et un EIR de 5 Mbit/s. Lorsque le flux-1 est un flux de 100 Mbits/s de trafic jaune et que le flux-2 est un flux de 100 Mbits/s de trafic vert, la sortie de cette hiérarchie de mécanismes de contrôle est la suivante :

• Flow-1 a 0 Mbit/s de trafic vert et a moins de 5 Mbit/s de trafic jaune.

• Flow-2 a 10 Mbit/s de trafic vert et a un trafic jaune supérieur ou égal à 10 Mbit/s.

• La somme du trafic jaune est inférieure ou égale à 11 Mbit/s.

Considérons un exemple de configuration qui a deux mécanismes de contrôle enfants agrégés par un PIR parent en mode hybride. Les PIR pour les mécanismes de contrôle enfants et le mécanisme de contrôle parent sont configurés. Lorsque deux flux, le flux 1 et le flux 2, transmettent du trafic à une vitesse supérieure aux valeurs PIR configurées, la part du PIR parent est ajustée pour autoriser le trafic pour les mécanismes de contrôle enfants, tandis que les valeurs PIR enfants sont conservées pour les deux flux.

Le mode de fonctionnement hybride du contrôleur agrégé ou hiérarchique prend en charge deux taux (CIR et PIR) et trois couleurs pour les micro-flux. Sur les routeurs ACX, pour un mécanisme de contrôle de type hybride, le micro-mécanisme de contrôle doit être de type modified-trtcm, tel que défini dans la RFC 4115. Les modes daltonien et sensible aux couleurs sont pris en charge pour les agents de contrôle enfants. Le mécanisme de contrôle des macros doit être un mécanisme de contrôle à deux couleurs à débit unique, à compartiment unique, la somme des valeurs CIR des micro-flux étant inférieure à la valeur PIR du macro-flux, et la valeur cumulée de toutes les valeurs PIR des micro-flux étant supérieure à la valeur PIR du macro-flux. Lorsque le trafic de micro-flux est inférieur à la valeur CIR du CIR de micro-flux, le mécanisme de contrôle permet soit de maintenir le CIR de micro-flux, soit d’obtenir un PIR. Lorsque le trafic de micro-flux est supérieur à la valeur CIR du micro-flux, le CIR de micro-flux est garanti. Les débits excédentaires des micro-débits sont partagés en fonction de la largeur de bande disponible pour les macro-débits, avec la limitation du débit d’information excédentaire distribué pour les micro-débits mis en œuvre par le micro-débit PIR. Le CBS du macro-flux doit être supérieur ou égal à l’agrégat du micro-flux CBS. L’excès de taille d’éclatement (EBS) du macro-flux doit être supérieur ou égal à celui du micro-écoulement avec l’EBS le plus grand.

Un paquet entrant est conforme au mode hybride si des jetons sont présents dans la taille de rafale validée (CBS) du mécanisme de contrôle enfant. Le paquet n’est pas conforme au mode hybride si des jetons sont présents à la fois dans l’EBS du mécanisme de contrôle enfant et dans le PBS du mécanisme de contrôle parent. Lorsqu’un paquet ne satisfait pas au mode hybride de fonctionnement d’un mécanisme de contrôle, le CIR du mécanisme de contrôle enfant est garanti pour les flux de trafic membres et la valeur PIR du mécanisme de contrôle enfant est le débit maximal autorisé pour les flux de membres. Le tableau suivant décrit les différents scénarios de codage couleur pour les mécanismes de contrôle des micro-flux et des macro-flux, ainsi que la couleur ou la priorité attribuée qui en résulte :