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思科 Catalyst 3750系列交换机可以为大学、大型企业和运营商提供速率限制

思科 Catalyst 3750系列交换机可以为大学、大型企业和运营商提供速率限制

概述

速率限制是大学、大型企业、运营商等组织的IT管理员的重要工具。对特殊的用户和端口限制带宽有助于控制网络拥塞,确保很高的性能,创建有效的网络,以及防止少量用户独占网络带宽。在推行千兆位到桌面(GTTD)计划的过程中,越来越多的组织开始在园区中安装千兆位以太网端口,因而速率限制变得更加重要。IT经理将需要管理这些千兆位以太网端口所占用的带宽,直到网络的分发和核心部分通过升级,可以支持更高的带宽需求为止。Cisco Catalyst 3750系列中的所有交换机都可以支持一套范围广泛的速率限制功能集,它可以用于千兆位以太网和快速以太网接口。 大学生是一种对网络资源要求很高的网络用户。有些学生在他们的宿舍中建立Web和FTP服务器。有些学生则从互联网上下载很大的文件,例如电影和音乐文件。还有一些学生利用他们的PC摄像机拍摄视频。随着他们将这些很大的媒体文件与校园内外的学生、家人和朋友共享,流量将会迅速增加。如果不进行速率限制,即使只有少数学生下载和发送很大的文件,都会导致网络速度的急剧下降。当网络在工作时间速度变慢时,教师可能无法下载重要的研究数据,因此这个问题会变得更加严重。

运营商的宽带接入网络遵从同理。

带宽管理不仅对于大学非常重要,对于企业环境同样也很重要。从互联网上下载大型文件的员工可能会独占一个带宽很小的、通往互联网或者企业内联网的WAN连接。采用速度较高的交换机和PC网络接口卡(NIC)的部门可能会控制企业骨干网和WAN连接,而其他部门则会遭受损失。

由于网络带宽不足而导致的网络拥塞可能会导致实时应用(例如IP电话和视频)的质量的大幅降低。与数据流量不同,这些实时应用对于由于网络拥塞导致的延时和抖动的承受能力非常低。如果不进行速率限制,从网络服务器上下载大型文件的用户可能会严重地影响他们的相邻用户的电话交谈或者视频会议。较低的网络可用性和性能可能会带来大量的IT投诉、降低员工的生产率,导致网络用户满意度的降低。

速率限制

利用速率限制,IT经理可以控制输入和输出流量的速率,以确保用户或者应用不会超过所分配的最大传输速率,或者独占网络带宽。这种控制适用于快速以太网,更加重要的是,它适用于带宽更高的千兆位以太网端口。IT经理可以指定策略,为特定的用户、用户群组或者应用分配或高或低的带宽。例如,某个IT经理可能决定只向千兆位以太网端口上连接的教师用户分配200Mbps带宽。结合其他功能(例如基于时间的访问控制列表(ACL)),速率限制可以帮助IT经理精确地管理用户使用带宽的数量和时间,从而可以通过推迟购买更多WAN连接而节约资金。速率限制是一种强大的工具,可以帮助IT经理控制网络,在网络故障发生之前采取有效的预防措施。


Cisco Catalyst 3750系列交换机的速率限制的主要构成包括:

  • 缓存
  • 队列阈值
  • 队列调度
  • 流量整型
  • 流量监管

所有这些构成要素结合在一起,可以为大学和大型企业用户提供最佳的速率限制解决方案。

缓存

足够大的缓存对于在一个严重阻塞的网络中最大限度降低被丢弃的分组的数量非常重要。(如图1所示)通过将流量放在缓存中排序,较小的突发性流量不大可能导致重发。如果没有缓存,突发性流量可能会导致重发,从而进一步加剧网络拥塞。

图1 缓存

缓存

在图1中,上面的图形显示的是输入数据流量随时间的变化趋势。有些输入的数据流量超过了允许的最大带宽。在下面的图形中,加粗的黑线显示的是没有置于缓存中的输出分组。如果不进行速率限制,超过最大可用带宽的分组就会被丢弃。点线显示的是置于缓存中的输出分组。利用速率限制,超过最大可用带宽的分组将会被放在缓存中,稍后发送--不会丢失任何一个人组,而且放在缓存中的输出流量也更加平稳。客户可以有选择地为那些拥有更多的突发性流量,或者对抖动和延时更加敏感的队列和端口设置较大的缓存。通常,通往服务器的队列或者专门用于流媒体的队列需要较大的缓存。

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