قارن تنظيم حركة البيانات وتنظيم حركة البيانات لتحديد النطاق الترددي

المقدمة

يصف هذا المستند الاختلافات الوظيفية بين تنظيم حركة المرور ووضع سياسات حركة المرور، حيث إن كليهما يعملان على الحد من معدل الإخراج.

المتطلبات الأساسية

المتطلبات

لا توجد متطلبات خاصة لهذا المستند.

المكونات المستخدمة

لا يقتصر هذا المستند على إصدارات برامج ومكونات مادية معينة.

تم إنشاء المعلومات الواردة في هذا المستند من الأجهزة الموجودة في بيئة معملية خاصة. بدأت جميع الأجهزة المُستخدمة في هذا المستند بتكوين ممسوح (افتراضي). إذا كانت شبكتك قيد التشغيل، فتأكد من فهمك للتأثير المحتمل لأي أمر.

معلومات أساسية

يوضح هذا المستند الاختلافات الوظيفية بين تشكيل حركة المرور وتحديد النهج. كلتاهما تحد من معدل إخراج حركة المرور وظيفيا. تستخدم كلا الآليتين دلو الرمز المميز كمقياس حركة مرور لقياس معدل الحزمة. لمزيد من المعلومات حول دلاء الرمز المميز، راجع ما هو دلو الرمز

تظل المفاهيم الواردة في هذا المستند ذات صلة بفهم تصميمات جودة الخدمة من Cisco. يستمر إستخدام تنظيم حركة البيانات وتنظيم حركة البيانات لفرض الحد الأقصى لمعدلات حركة المرور وإدارة الازدحام. بالنسبة لعمليات النشر الجديدة، توصي Cisco باستخدام سطر أوامر جودة الخدمة (MQC) النمطي القائم على الفئة والتشريع المستند إلى الفئة عند دعمه من قبل النظام الأساسي. يتم تضمين الآليات القديمة، مثل تنظيم حركة البيانات العامة (GTS) وتنظيم حركة بيانات ترحيل الإطارات (FRTS) ومعدل الوصول الملتزم (CAR) وأمر حد المعدل، للسياق التاريخي أو لدعم مناقشات معينة للنظام الأساسي.

وضع الشرطة في مقابل تشكيل الهيئة

تقوم شرطة المرور بنشر عمليات التفجير. وعند وصول معدل حركة المرور إلى أقصى معدل تم تكوينه، يتم إسقاط حركات المرور الزائدة (أو إعادة تحديدها). وتكون النتيجة هي معدل إخراج يبدو كأسنان المنشار مع قمم وقيعان. وعلى النقيض من تنظيم حركة المرور، يحتفظ تنظيم حركة المرور بالحزم الزائدة في قائمة الانتظار ثم يقوم بجدولة الفائض للإرسال اللاحق عبر زيادات الوقت. ويترتب على تشكيل حركة المرور معدل إخراج حزم سلس.

يوضح الرسم التخطيطي التالي الاختلافات الأساسية بين خياري حركة المرور.

وضع السياسات مقابل تشكيل الأشكال

يتضمن التشكيل وجود قائمة انتظار وذاكرة كافية لتخزين الحزم المتأخرة مؤقتا، بينما لا تحتوي السياسة على ذلك. قوائم الانتظار هي مفهوم صادر؛ يتم وضع الحزم التي تترك واجهة في قائمة الانتظار ويمكن تكوينها. يمكن تطبيق تنظيم فقط على حركة المرور الواردة على الواجهة. تأكد أن لديك ذاكرة كافية عند تمكين التشكيل. وبالإضافة إلى ذلك، يتطلب التشكيل وظيفة تقوم بالجدولة للإرسال اللاحق لأي حزم متأخرة. تتيح لك وظيفة الجدول هذه إمكانية تنظيم قائمة انتظار التشكيل في قوائم انتظار مختلفة. الأمثلة على هذه الوظائف هي "المعرض المرجح" (Queuing CBWFQ) المستند إلى الفئة و"زمن الوصول المنخفض" Queuing (LLQ).

معايير التحديد

يسرد الجدول التالي الاختلافات بين التشكيل وتحديد النهج لمساعدتك في إختيار حل حركة مرور البيانات المناسب.

	تنظيم حركة البيانات	وضع سياسات حركة المرور
سلوك أولي	الحزم الزائدة للصفيف والمخزن المؤقت على المعدلات الإلزامية.	يسقط (أو يعلق) الحزم الزائدة على المعدلات الإلزامية. لا يوجد مخزن مؤقت.*
معدل تحديث الرمز المميز	يتم تجديد العلامات المميزة بشكل دوري في كل فترة توافق زمني. في بداية كل فاصل زمني، يضيف الشاحن رموز BC المميزة، حتى حد الدلو الذي تم تكوينه. يخضع التعاون التقني لقيود خاصة بمنصات العمل.	يتم تزويد العلامات المميزة استنادا إلى الوقت المنقضي بين عمليات وصول الحزم. يقوم واضع السياسات بحساب عدد الرموز المميزة لإضافتها باستخدام: ((t - t1) * policer_rate_bps) / 8، حيث يمثل T - T1 الوقت منذ الحزمة السابقة.
قيم الرمز المميز	يتم تكوينها بوحدات بت في الثانية (بت في الثانية).	تم التكوين بالبايت.
خيارات التكوين	أمر الشكل في MQC لتنفيذ التشكيل المستند إلى الفئة. أمر شكل حركة مرور ترحيل الإطارات لتنفيذ FRTS. أمر شكل حركة المرور لتنفيذ GTS.	قيادة الشرطة في MQC لتنفيذ ضبط الأمن القائم على الفئة. أمر rate-limit لتنفيذ CAR.
إتجاه نموذجي	صادر	الوارد أو الصادر، المعتمد على النظام الأساسي
تفجر	تقوم عناصر التحكم بتوصيل وتنعيم معدل الإخراج عبر ثماني فواصل زمنية على الأقل. وهو يستخدم قياس دلو الرمز المميز وقوائم الانتظار للحزم الزائدة. يتم إصدار الحزم الموضوعة في قائمة الانتظار بمرور الوقت، مما يؤدي إلى إنشاء تأثير تنعيم مماثل لدلو مثقوب.	يسمح بالانفجار داخل حدود الاندفاع التي تم تكوينها. وهو لا يعمل على تخزين الحزم مؤقتا لتنعيم معدل الإرسال.
المزايا	أقل إحتمالا لإسقاط الحزم الزائدة حيث يتم تخزين الحزم الزائدة مؤقتا. (تخزين الحزم مؤقتا حتى طول قائمة الانتظار. يمكن أن تحدث عمليات السقوط إذا إستمرت حركة المرور الزائدة بمعدل مرتفع.) يتجنب عادة عمليات إعادة الإرسال بسبب الحزم المسقطة.	يتحكم في معدل الإخراج من خلال عمليات إسقاط الحزم. تجنب التأخيرات بسبب queuing.
مساوئ	يمكن أن يؤدي إلى التأخير بسبب queuingطوابير الانتظار العميقة بشكل خاص.	يقوم بإسقاط الحزم الزائدة (عند تكوينها) وأحجام إطارات TCP الكاسدة وتقليل معدل الإخراج الإجمالي لتدفقات حركة المرور المتأثرة. يمكن أن تؤدي الأحجام المتدفقة بشكل مفرط إلى عمليات إسقاط حزم البيانات الزائدة وإعاقة معدل الإخراج الإجمالي، وخاصة مع التدفقات المستندة إلى بروتوكول TCP.
تمييز الحزمة الاختياري	لا	نعم، يمكن أن يقوم إختياريا بإرسال الحزم أو إسقاطها أو تعليمها، بما في ذلك أسبقية IP أو إجراءات DSCP، حسب إجراءات منظم MQC التي تم تكوينها ودعم النظام الأساسي.

معدل تحديث الرمز المميز

الفرق الأساسي بين التشكيل وتحديد النهج هو معدل تجديد الرموز المميزة. يستخدم كلا التشكيل وتحديد النهج إستعارة دلو الرمز المميز. لا يحتوي دلو الرمز المميز نفسه على نهج تجاهل أو نهج أولوية.

باستخدام وظيفة دلو الرمز المميز: 

• يتم وضع الرموز المميزة في الحاوية بمعدل معين.

• يعطي كل رمز مميز الإذن للمصدر لإرسال عدد معين من وحدات بت إلى الشبكة.

• لإرسال حِزمة، يجب أن يكون مُنظِّم حركة المرور قادرًا على إزالة عدد من الرموز المميزة من الحاوية بما يعادل تمثيل حجم الحِزمة.

• إذا لم يكن هناك علامات مميزة كافية في الدلو لإرسال حزمة، فإما أن تنتظر الحزمة حتى يحتوي الدلو على علامات مميزة كافية (في حالة وجود مصنف)، أو يتم تجاهل الحزمة أو تعليمها إلى أسفل (في حالة وجود واضع السياسات).

• تحتوي الحاوية نفسها على سعة محددة. إذا كانت الدلو تعبئ إلى السعة، سيتم تجاهل الرموز المميزة الجديدة التي تصل ولا تتوفر للحزم المستقبلية. وبالتالي، في أي وقت، تكون أكبر دفعة يمكن أن يرسلها المصدر إلى الشبكة متناسبة تقريبًا مع حجم الحاوية. يسمح دلو الرمز المميز بقوة ولكن يحد منها.

يزيد التشكيل من وعاء الرمز المميز في فواصل زمنية تستخدم قيمة بت في الثانية (bps). يستخدم المصمم الصيغة التالية:

Tc = Bc/CIR (in seconds)

في هذه المعادلة:

• ب.س: التفجير الملتزم. مقدار حركة المرور المسموح بإرسالها خلال فاصل زمني واحد للتوقيت.

• CIR: معدل المعلومات الملتزم بها. متوسط معدل حركة المرور الذي يقوم الشاحن أو واضع السياسات بفرضه.

• TC: الفاصل الزمني الملتزم به. الفاصل الزمني المستخدم من قبل الشاحن لإرسال الاندفاع الملتزم به مع الحفاظ على CIR الذي تم تكوينه بالثواني.

يتراوح نطاق TC بين 10 مللي ثانية و 125 مللي ثانية. في بعض الأنظمة الأساسية القديمة مع تنظيم حركة البيانات الموزعة (DTS)، يكون الحد الأدنى ل TC هو 4 مللي ثانية. يقوم الموجه بحساب هذه القيمة داخليا استنادا إلى قيم CIR و BC. إذا كان BC/CIR أقل من 125 مللي ثانية، فإنه يستخدم TC المحسوب من تلك المعادلة. إذا كان بروتوكول BC/CIR أكثر من أو يساوي 125 مللي ثانية، فإنه يستخدم قيمة TC داخلية إذا حدد Cisco IOS أن تدفق حركة المرور يمكن أن يكون أكثر إستقرارا مع فترة زمنية أصغر. أستخدم الأمر show traffic-shape لتحديد ما إذا كان الموجه لديك يستخدم قيمة داخلية ل TC أو القيمة التي قمت بتكوينها في سطر الأوامر.

إظهار إخراج حركة المرور

عندما يتم تكوين الاندفاع الزائد (BE) إلى قيمة مختلفة عن 0، فإن الشاحن يسمح بتخزين العلامات المميزة في الدلو، حتى BC + BE. أكبر قيمة يمكن أن تصل إليها دلو الرمز المميز هي BC + BE، ويتم إسقاط العلامات المميزة للتجاوز. الطريقة الوحيدة لأن يكون هناك أكثر من رموز BC المميزة في الدلو هي عدم إستخدام جميع رموز BC المميزة خلال واحد أو أكثر من TC. ونظرا لأن دلو الرمز المميز يتم تزويد كل TC برموز BC المميزة، فيمكنك تجميع الرموز المميزة غير المستخدمة لاستخدامها لاحقا حتى BC + BE.

في المقابل، يتم إستخدام رموز التزويد البرمجية المستندة إلى الفئة ومحددة المعدل استنادا إلى الوقت المنقضي بين عمليات وصول الحزم. عند وصول الحزمة، يقوم المنظم بحساب عدد الرموز المميزة التي سيتم إضافتها من الوقت منذ الحزمة السابقة ومعدل الشرطي الذي تم تكوينه. وبشكل محدد، يتم حساب معدل وصول الرمز المميز كما يلي:

Tokens added = ((t - t1) * policer_rate_bps) / 8 bytes

بمعنى آخر، إذا كان الوصول السابق للحزمة في T1 والوقت الحالي t، فإن الدلو يتم تحديثه بقيمة T1 من وحدات البايت استنادا إلى معدل وصول الرمز المميز. 

هذا مثال يستخدم معدل CIR (أو معدل ناظم) من 8000 بت في الثانية وتدفق عادي من 1000 بايت:

Router(config)#policy-map police-setting 
Router(config-pmap)#class access-match 
Router(config-pmap-c)#police 8000 1000 conform-action transmit exceed-action drop 

تبدأ مآخذ الرمز المميز بالكامل عند 1000 بايت. إذا وصلت حزمة بحجم 450 بايت، فإن الحزمة تتوافق لأن وحدات بايت كافية متوفرة في دلو الرمز المميز. يتم إتخاذ إجراء المطابقة (الإرسال) بواسطة الحزمة وتتم إزالة 450 بايت من دلو الرمز المميز (وتترك 550 بايت). إذا وصلت الحزمة التالية بعد 0.25 ثانية، فسيتم إضافة 250 بايت إلى دلو الرمز المميز وفقا للصيغة التالية:

(0.25 * 8000)/8

1. يبدأ الدلو ممتلئا:

   • الاندفاع الطبيعي =1000 بايت
   • العلامات المميزة الأولية =1000 بايت

2. تصل الحزمة الأولى:

   • حجم الحزمة =450 بايت
   • تتوافق الحزمة لأن الدلو يحتوي على علامات مميزة كافية.
   • يزيل المنظم 450 بايت قيمة TOKENSER من المستودع.

   الحساب: 1000 - 450 = 550 بايت متبقية

3. تصل الحزمة التالية بعد 0.25 ثانية:

   • معدل الشرطي = 8000 بت في الثانية
   • الرموز المميزة التي تمت إضافتها خلال 0.25 ثانية:

   (0.25 × 8000) / 8 = 250 بايت

4. دلو بعد التحديث:

   • الرموز المميزة الموجودة المتبقية =550 بايت
   • العلامات المميزة الجديدة المضافة = 250 بايت

   الحساب: 550 + 250 = 800 بايت

تترك العملية الحسابية 800 بايت في دلو الرمز المميز (الرموز المميزة المتبقية في دلو الشرطي). إذا كانت الحزمة التالية 900 بايت، فإن الحزمة تتجاوز الإجراء (drop) الذي تتجاوز قيمته. لا يتم أخذ أية وحدات بايت من دلو الرمز المميز.

تنظيم حركة البيانات

يدعم برنامج Cisco IOS® الطرق التالية لتنظيم حركة البيانات:

• تنظيم حركة البيانات العامة

• تنظيم حركة بيانات ترحيل الإطارات

• التشكيل القائم على الفئة والتشكيل الموزع القائم على الفئة

كل أساليب تنظيم حركة المرور متشابهة في التنفيذ، رغم أختلاف واجهات سطر الأوامر (CLI) الخاصة بها إلى حد ما، وهي تستخدم أنواع مختلفة من قوائم الانتظار لاحتواء حركة المرور المؤجلة وتكوينها. توصي Cisco بالتنظيم القائم على الفئة والتشكيل الموزع، والذي تم تكوينه باستخدام واجهة سطر الأوامر لجودة خدمة الوحدة النمطية.

يوضح المخطط التالي كيفية قيام سياسة جودة الخدمة بترتيب حركة مرور البيانات في الفئات وحزم قوائم الانتظار التي تتجاوز معدلات التكوين التي تم تكوينها.

وضع سياسات حركة المرور

يدعم IOS الطرق التالية لتنظيم حركة المرور:

• معدل الوصول الملتزم به

• وضع السياسات المستند إلى الفئة

هناك إختلافات وظيفية مهمة بين الآليتين، كما هو موضح في كيفية تكوين وضع الشرطة على أساس الفئة. توصيك Cisco باستخدام السياسة المستندة إلى الفئة والميزات الأخرى لواجهة سطر الأوامر لجودة الخدمة النمطية عند تطبيق سياسات جودة الخدمة.

أستخدم أمر الشرطة لتحديد أن حركة المرور يجب أن تفرض عليها الحد الأقصى، وإذا تم تجاوز هذا المعدل، فيجب إتخاذ إجراء فوري. in other words، مع الشرطة أمر، هو ليس خيار أن يصد الربط وفيما بعد يرسله، كما هو حال للشكل أمر.

بالإضافة إلى ذلك، باستخدام التنظيم، يحدد دلو الرمز المميز ما إذا كانت الحزمة تتجاوز المعدل المطبق أو تتوافق معه. في كلتا الحالتين، تقوم السياسة بتنفيذ إجراء قابل للتكوين، يتضمن أسبقية IP أو نقطة كود الخدمات المميزة (DSCP).

يوضح المخطط التالي تطبيقا مشتركا لتنظيم حركة المرور في نقطة إزدحام، حيث تنطبق ميزات جودة الخدمة بشكل عام.

عناصر التحكم في النطاق الترددي الأدنى مقابل الحد الأقصى

تحدد أوامر الشكل والشرطة حركة المرور إلى الحد الأقصى للمعدل الذي تم تكوينه. في MQC، يتم تحديد المعدل الذي تم تكوينه لمتوسط الشكل والشرطة في BPS ما لم تنص صياغة النظام الأساسي المحددة على خلاف ذلك. والأهم من ذلك أن كلا الآليتين لا توفران الحد الأدنى من ضمان النطاق الترددي خلال فترات الازدحام. أستخدم أمر النطاق الترددي أو الأولوية لتوفير مثل هذه الضمانات.

يستخدم النهج الهرمي سياستين للخدمات - سياسة أصلية لتطبيق آلية جودة الخدمة على تجميع حركة مرور، ونهج فرعي لتطبيق آلية جودة الخدمة على تدفق أو مجموعة فرعية من التجميع. تتطلب الواجهات المنطقية، مثل الواجهات الفرعية وواجهات النفق، سياسة هرمية باستخدام ميزة حركة مرور البياناتlimiting على المستوى الرئيسي والانتظار في المستويات الأدنى. تقلل ميزة حركة المرورlimiting معدل المخرجات و(من المفترض) تنشئ إزدحام، كما ترى queuing بالحزم الزائدة.

التكوين التالي دون الأمثل ويتم عرضه لتوضيح الفرق بين الشرطة مقابل الأمر shape عند تجميع حركة مرور البيانات، في هذه الحالة limiting إعداد الفئة الافتراضي، إلى معدل أقصى. في هذا التكوين، يرسل الأمر police حزم من الفئات الفرعية استنادا إلى حجم الحزمة وعدد وحدات البايت التي تظل في التوافق وتتجاوز دلاء الرمز المميز. (راجع تنظيم حركة المرور.) والنتيجة هي أنه لا يمكن ضمان المعدلات المقدمة إلى فئات نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت (VoIP) وبروتوكول الإنترنت (IP) نظرا لأن ميزة الشرطة تتخطى الضمانات التي تقدمها ميزة الأولوية.

ومع ذلك، إذا تم إستخدام الأمر، فإن النتيجة هي نظام قوائم انتظار هرمي، ويتم إجراء جميع الضمانات. بمعنى آخر، عندما يتجاوز الحمل المعروض معدل الشكل، يتم ضمان معدله لفئتي VoIP و IP، كما تواجه حركة مرور تقصير الفئة (على المستوى الفرعي) أي حالات سقوط.

تحذير: لا يوصى بهذا التكوين، كما يظهر أنه يوضح الفرق بين الأمر الشرطة مقابل الشكل عندما يحد من تجميع حركة المرور.

class-map match-all IP 
   match ip precedence 3 
class-map match-all VoIP 
   match ip precedence 5 
!  
policy-map child 
  class VoIP 
     priority 128 
   class IP 
     priority 1000 
! 
 policy-map parent 
   class class-default 
     police 3300000 103000 103000 conform-action transmit exceed-action drop 
     service-policy child

حتى يكون التكوين السابق منطقيا، يجب إستبدال عملية الضبط بالتشكيل. على سبيل المثال:

policy-map parent
    class class-default
     shape average 3300000 103000 0
     service-policy child

أستخدم show policy-map interface <interface>للتحقق من السياسات التي تم تكوينها وعدادات الفئات ومعدل العرض وعدادات الإسقاط ومعدل التشكيل وعمق قائمة الانتظار وعدادات التوافق/تجاوز/انتهاك الشرطيين.

Router#show policy-map interface gigabitEthernet 0/0/2
 GigabitEthernet0/0/2 

 Service-policy output: parent 
    Class-map: class-default (match-any)  
      0 packets, 0 bytes
      5 minute offered rate 0000 bps, drop rate 0000 bps
      Match: any 
      Queueing
      queue limit 64 packets
      (queue depth/total drops/no-buffer drops) 0/0/0
      (pkts output/bytes output) 0/0
 shape (average) cir 3300000, bc 103000, be 0 target shape rate 3300000 
 Service-policy : child 
        queue stats for all priority classes:
          Queueing
          queue limit 512 packets
          (queue depth/total drops/no-buffer drops) 0/0/0
          (pkts output/bytes output) 0/0

        Class-map: VoIP (match-all)  
          0 packets, 0 bytes
          5 minute offered rate 0000 bps, drop rate 0000 bps
          Match: ip precedence 5 
 Priority: 128 kbps, burst bytes 3200, b/w exceed drops: 0           

        Class-map: IP (match-all)  
          0 packets, 0 bytes
          5 minute offered rate 0000 bps, drop rate 0000 bps
          Match: ip precedence 3 
 Priority: 1000 kbps, burst bytes 25000, b/w exceed drops: 0           

        Class-map: class-default (match-any)  
          0 packets, 0 bytes
          5 minute offered rate 0000 bps, drop rate 0000 bps
          Match: any 
          
          queue limit 64 packets
          (queue depth/total drops/no-buffer drops) 0/0/0
          (pkts output/bytes output) 0/0

ملاحظة: لمعرفة المزيد حول نهج الأصل والفرع، ارجع إلى جودة الخدمة: نهج الخدمة التابعة لفئة الأولوية.

والمثال السابق هو دون الأمثل بشكل مقصود، ولا يقدم إلا لتوضيح الفرق بين تنظيم العمليات وتشكيلها في سياسة هرمية لجودة الخدمة. في تصميم جودة الخدمة الموصى به، يتم بشكل نموذجي حجز الأمر priority لحركة المرور في الوقت الفعلي، والتي يمثل زمن الوصول فيها أمرا حيويا مثل الصوت. وبشكل عام تستخدم الفئات غير المستخدمة في الوقت الفعلي التي تتطلب الحد الأدنى من ضمان النطاق الترددي أمر النطاق الترددي باستخدام CBWFQ.

ويتوافق هذا النهج مع إرشادات تصميم جودة الخدمة (QoS) من Cisco ل LLQ و CBWFQ. يوفر LLQ معالجة أولوية صارمة لحركة المرور الحساسة للتأخير، بينما يوفر CBWFQ ضمانات عرض النطاق الترددي لفئات حركة المرور الأخرى أثناء الازدحام. لذلك، يتم تمثيل فئة IP في هذا المثال بشكل أفضل مع النطاق الترددي بدلا من الأولوية، إلا إذا كانت تلك الفئة تحمل حركة مرور البيانات التي تتطلب صراحة معالجة أولوية صارمة.

policy-map child
 class VoIP
  priority 128
 class IP
  bandwidth 1000

معلومات ذات صلة

• دعم تقنية جودة الخدمات (QoS)
• الدعم التقني والمستندات - Cisco Systems

محفوظات المراجعة

المراجعة	تاريخ النشر	التعليقات
6.0	21-Jul-2026	إعادة الاعتماد.
4.0	07-Sep-2023	متطلبات علامات تجارية محدثة و SEO والنحو والتنسيق.
3.0	26-Sep-2022	تقويم
1.0	15-Feb-2002	الإصدار الأولي