قارن سياسة حركة المرور وشكل حركة المرور للحد من النطاق الترددي

المقدمة

يصف هذا المستند الاختلافات الوظيفية بين تنظيم حركة المرور وتنظيم حركة المرور، وكلاهما يحد 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.

الاصطلاحات

راجع اصطلاحات تلميحات Cisco التقنية للحصول على مزيد من المعلومات حول اصطلاحات المستندات.

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

وضع الشرطة في مقابل تشكيل الهيئة

تقوم شرطة المرور بنشر عمليات التفجير. عندما يصل معدل حركة المرور إلى الحد الأقصى للمعدل الذي تم تكوينه، يتم إسقاط حركة المرور الزائدة (أو يتم وضع علامة عليها). والنتيجة هي معدل إخراج يظهر على هيئة سن منشار مع ظهور النشقات والإعاقات. وعلى النقيض من تنظيم حركة المرور، يحتفظ تنظيم حركة المرور بالحزم الزائدة في قائمة الانتظار ثم يقوم بجدولة الفائض للإرسال اللاحق عبر زيادات الوقت. نتيجة تنظيم حركة المرور هي معدل إخراج الحزمة المتجانس.

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 تشكيلها. 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. وتعد الأمثلة على هذه الوظائف منصفة مرجحة قائمة على الفئة Queuing (CBWFQ) وزمن انتقال منخفض Queuing (LLQ).

معايير التحديد

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

	تشكيل	وضع السياسات
الهدف	الحزم الزائدة للصفيف والمخزن المؤقت أعلى المعدلات الإلزامية.	إسقاط (أو ملاحظة) الحزم الزائدة على المعدلات الإلزامية. لا يوجد مخزن مؤقت.*
معدل تحديث الرمز المميز	زيادة في بداية الفاصل الزمني. (الحد الأدنى لعدد الفواصل الزمنية مطلوب.)	مستمر استنادا إلى الصيغة:1 / معدل المعلومات الملتزم به
قيم الرمز المميز	يتم تكوينها بوحدات بت في الثانية.	تم التكوين بالبايت.
خيارات التكوين	أمر الشكل في واجهة سطر أوامر الخدمة (MQC) للجودة النمطية لتنفيذ التشكيل المستند إلى الفئة. أمر شكل حركة مرور ترحيل الإطارات لتنفيذ تنظيم حركة بيانات ترحيل الإطارات (FRTS). أمر شكل حركة البيانات لتنفيذ تنظيم حركة البيانات العامة (GTS).	قيادة الشرطة في MQC لتنفيذ ضبط الأمن القائم على الفئة. أمر rate-limit لتنفيذ معدل الوصول الملتزم به (CAR).
قابل للتطبيق على الوارد	لا	نعم
قابل للتطبيق على الصادر	نعم	نعم
تفجر	تقوم عناصر التحكم بتوصيل وتنعيم معدل الإخراج عبر ثماني فواصل زمنية على الأقل. يستخدم دلو مثقوب لتأخير حركة المرور، مما يحقق تأثير التمهيد.	نشر رشقات نارية. لا تنعيم.
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. تفادي التأخيرات بسبب queuing.
مساوئ	يمكن تقديم تأخير بسبب queuing، لا سيما الطوابير العميقة.	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 (مع ميزة CAR القديمة).

* على الرغم من أن تنظيم النهج لا يطبق المخزن المؤقت، إلا أنه تم تكوينه queuing يتم تطبيق الآلية على الحزم المتطابقة التي يلزم وضعها في قائمة الانتظار أثناء انتظارها ليتم تسلسلها على الواجهة الفعلية.

معدل تحديث الرمز المميز

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

باستخدام وظيفة دلو الرمز المميز: 

• توضع العلامات المميزة في الدلو بمعدل معين.

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

• لإرسال حزمة، يجب أن يكون منظم حركة المرور قادرا على إزالة عدد من الرموز المميزة متساوية في التمثيل لحجم الحزمة من الدلو.

• 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).

• الدلو نفسه لديه سعة محددة. إذا كانت الدلو تعبئ إلى السعة، سيتم تجاهل الرموز المميزة الجديدة التي تصل ولا تتوفر للحزم المستقبلية. وبالتالي، في أي وقت، أكبر اندفاع يمكن أن يرسله المصدر إلى الشبكة يتناسب تقريبا مع حجم الدلو. 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)

وفي هذه المعادلة، يمثل مؤشر إستمرارية تصريف الأعمال (BC) الاندفاع الملتزم به، ويمثل مؤشر إستمرارية تصريف الأعمال معدل المعلومات الملتزم به. (راجع تكوين تنظيم حركة بيانات ترحيل الإطارات للحصول على مزيد من المعلومات.) تحدد قيمة TC الفاصل الزمني الذي تقوم من خلاله بإرسال وحدات بت BC للحفاظ على متوسط معدل معدل CIR بالثواني.

يتراوح نطاق TC بين 10 مللي ثانية و 125 مللي ثانية. مع تنظيم حركة البيانات الموزعة (DTS) على سلسلة Cisco 7500، 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 فاصل زمني 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. يتم شرح إخراج النموذج التالي من الأمر show traffic-shape في أوامر show لتنظيم حركة بيانات ترحيل الإطارات.

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، وضع السياسات والتصنيف المستند إلى الفئة-limiting يضيف الرموز المميزة باستمرار إلى الدلو. وبشكل محدد، يتم حساب معدل وصول الرمز المميز كما يلي:

(time between packets<which is equal to t-t1>* policer rate)/8 bits per byte

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

تترك الحسابات 700 بايت في دلو الرمز المميز. إذا كانت الحزمة التالية 800 بايت، فإن الحزمة تتجاوز الإجراء (drop) الذي يتجاوز. لا يتم أخذ أية وحدات بايت من دلو الرمز المميز.

تنظيم حركة البيانات

يدعم IOS من Cisco® 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

وللآليتين إختلافات وظيفية مهمة، كما هو موضح في مقارنة عمليات الشرطة القائمة على الفئة ومعدل الوصول الملتزم به. 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

يقوم كل من أوامر الشكل و الشرطية بتقييد معدل الإخراج إلى أقصى قيمة للكيلوبت في الثانية. 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 واجهات النفق، سياسة هرمية مع حركة المرور-limiting على المستوى الأصل والانتظار في المستويات الأدنى. حركة المرور-limiting تقلل الميزة معدل المخرجات و (المفترض) تنشئ إزدحام، كما ترى من خلال queuing الحزم الزائدة.

التكوين التالي هو دون الأمثل ويتم عرضه لتوضيح الفرق بين الشرطة مقابل أمر الشكل عند limiting تجمع حركة مرور البيانات، في هذه الحالة تقصير الفئة، إلى أقصى معدل. 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 الشرطة مقابل أمر 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

ملاحظة: لمعرفة المزيد حول السياسات الأصلية والفرعية، ارجع إلى نهج خدمة QoS التابعة لفئة الأولوية .

معلومات ذات صلة

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