تحديد معدل ثابت وديناميكي وقائي باستخدام CPS vDRA

المقدمة

يصف هذا المستند خيارات حد المعدل في DRA، وهو مكون إتصالات يقوم بتوجيه رسائل القطر وإدارة حركة مرور الشبكة.

المتطلبات الأساسية

المتطلبات

توصي Cisco بأن تكون لديك معرفة بالمواضيع التالية:

• وكيل توجيه القطر (vDRA) لمجموعة سياسات Cisco (CPS)
• أساسيات وكيل توجيه القطر ومواصفاته

المكونات المستخدمة

تستند المعلومات الواردة في هذا المستند إلى Cisco Policy Suite DRA.

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

ويعتبر هذا النظام مكونا في شبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية، لا سيما في سياق شبكات ديقطر القائمة على بروتوكولات. يقوم DRA بتوجيه رسائل القطر بين عناصر الشبكة المختلفة بكفاءة، مثل خوادم السياسات وأنظمة الشحن والأجهزة الأخرى التي تدعم القطر. تحديد المعدل هو تقنية إدارة حركة مرور الشبكة المستخدمة للتحكم في مقدار حركة المرور من أو إلى عنصر الشبكة. فهي تساعد على ضمان عدم استنفاد موارد الشبكة، والحفاظ على جودة الخدمة، ومنع إساءة إستخدام الشبكة أو إساءة إستخدامها.

المشكلة

يمكن لكل مكون في الشبكة معالجة حمل حركة مرور البيانات استنادا إلى السعة المقدرة، ولكن في الوقت الفعلي يمكن أن يكون هناك سيناريوهات تكون فيها حركة مرور البيانات التي تم إنشاؤها أكثر من تلك التي يمكن للنظام معالجتها. بعضها:

• سلوك المستخدم - أنشطة مثل أحداث الدفق أو تحديثات البرامج التي تولد كميات كبيرة من البيانات في فترة قصيرة. يتم إرسالها بشكل نموذجي من البوابة (GW) إلى DRA.
• إزدحام الشبكة - في فترات الاستخدام العالي للشبكة، يمكن زيادة الازدحام، مما يؤدي إلى بيانات في قائمة الانتظار يتم إرسالها بعد ذلك في دفعات عندما تصبح السعة متوفرة.
• آليات مرونة الشبكة - تحويل حركة المرور أثناء حالات انقطاع الاتصال أو الصيانة، مما يؤدي إلى إرتفاعات مؤقتة. هذا يستطيع أثرت الحركة مرور تدفق في مواقع متعددة التي ليس لها أي شبكة إصدار.
• سلوك عنصر الشبكة - في حالة الحمل الزائد والازدحام، يمكنك بدء عدم رؤية أي استجابات/حالات انتهاء المهلة من عنصر شبكة واحد أو أكثر والتي يمكن أن تتسبب في أن يساهم إعادة الاتصال في المزيد من الحمل الزائد على النظام.
• مسح البوابة - يمكن للعبارة مسح الجلسات الحالية نظرا لتغييرات السياسة أو تغيير المخطط أو أي نشاط صيانة أو أستكشاف الأخطاء وإصلاحها. أثناء جلسات السيناريوهات هذه يتم مسحها ويمكنك تلقي دفعة من طلبات GX Credit Control Request (CCR)-T.

الحل

يمكن أن يقوم DRA بتوزيع الحمل بين خوادم القطر المتعدد لضمان معالجة الطلبات بفعالية وتجنب التحميل الزائد لخادم واحد. وفي حالة تعطل الخادم، يمكن أن يقوم DRA بإعادة توجيه الرسائل إلى خوادم بديلة، مما يضمن التوفر الفائق والموثوقية العالية لخدمات الشبكة.

الحد من معدل الوصول إلى البيانات (DRA)، لا يحمي فقط DRA، بل يحمي أيضا الكيانات الأخرى من خلال ضمان تدفق الرسائل بشكل مضبوط. الفوائد الرئيسية لتحديد المعدل هي:

• إستمرارية الخدمة - المحافظة على توفر الخدمة المستمر من خلال ضمان عدم تحميل مكونات الشبكة الحيوية بشكل زائد ومنع حالات انقطاع الخدمة.
• قابلية التطوير - مما يسمح للشبكة بمعالجة الأحمال المتنوعة دون انخفاض الأداء.
• التوافق مع إتفاقيات مستوى الخدمة (SLAs) - ضمان توافق الشبكة مع إتفاقيات مستوى الخدمة (SLAs) الخاصة بها من خلال الحفاظ على مستويات ثابتة من الأداء والموثوقية.

حد المعدل الثابت عند موازن التحميل

هذا نهج قائم على الإتجاه المباشر، حيث يتم تعيين حد ثابت استنادا إلى السعة المقدرة لعبارة DRA/Packet Gateway (pGW) وعناصر الشبكة الأخرى ولا يتم تغييره استنادا إلى ظروف الشبكة أو موارد النظام. من خلال تحديد حد أقصى لمعدل الطلبات الواردة، تكون لديك نتيجة يمكن التنبؤ بها لحجم حركة المرور التي تقوم DRA بمعالجتها.

تعتمد تكوينات حد المعدل الثابت على حالة الاستخدام التي يتم تطبيقها عليها.

حد معدل الدخول

السيناريو: دفعات من pGW

يتم تكوين الحدود الخاصة ب pGWs المعرضة لدفعات حركة المرور هذه. يجب الوصول إلى القيمة استنادا إلى أرقام حركة المرور/ذروة حركة المرور العادية التي يمكن رؤيتها أثناء هذه الدفعات.

يمكن تحديد أرقام العتبة الخاصة بكل نوع رسالة لضمان أن حركة المرور المتدفقة فقط يتم التحكم فيها، مثل، فقط طلبات GX CCR-I و GX CCR-T من GW يجب التحكم فيها لكن حركة مرور GX CCR-U أو حركة مرور Gy تتم إعادة توجيهها كما تم استقبالها.

في هذه الحالة، يمكنك كبح جماح جهة الدخول، أي أن DRA تخنق الرسالة بمجرد تلقيها لأن الغرض هنا هو الرفض استنادا إلى عنصر الشبكة الذي تتلقى الطلب منه وتجنب معالجة عدد أكبر من الطلبات التي يمكن ل DRA معالجتها.

يمكن أن يكون سلوك الكبح إما رفض الرسالة مع رمز خطأ معين ورسالة خطأ أو إسقاطها.

يمكن تمكين هذا السلوك في CPS vDRA من خلال تكوين جداول البيانات المرجعية المخصصة (CRD) 'ملف تعريف حد معدل النظير' و'ملف تعريف حد معدل الرسائل'. في جداول CRD هذه، تحتاج إلى تكوين هذه القيم:

هنا، مثال، حيث أنت تقوم بتكوين حد معدل إجمالي من 1000 رسالة ل pGW2 و حد معدل من 200 GX CCR-I و 200 GX CCR-T. يتم رفض أي طلب يتجاوز هذا المعدل برقم 3002، ورسالة خطأ تشير إلى خرق حد المعدل.

حد معدل الخروج

السيناريو: حماية عنصر الشبكة الذي يتلقى الطلب

ولنأخذ على سبيل المثال معاملة GX حيث يتم تلقي الطلب من GW وإعادة توجيهه إلى وظيفة "قواعد السياسة والشحن" (PCRF). إذا كانت هناك قيود على مقدار البيانات التي يمكن ل PCRF معالجتها، فإنه على الرغم من أن DRA يمكنه معالجة حركة المرور الواردة، يمكنك إستخدام DRA لخنق الرسالة عند DRA بدلا من إعادة توجيه الطلب إلى PCRF وتحميله بشكل زائد.

هنا تحتاج إلى تقييد جانب الخروج، أي، يقوم DRA برمي الرسالة مباشرة قبل إعادة التوجيه إلى PCRF، استنادا إلى مجموعة نظراء PCRF التي يتم تحديدها بناء على منطق توجيه DRA.

يمكن أن يكون سلوك الكبح إما رفض الرسالة مع رمز خطأ معين ورسالة خطأ أو إسقاطها.

يمكن تمكين هذا السلوك في CPS vDRA من خلال تكوين جداول CRD 'ملف تعريف حد معدل النظير' و'ملف تعريف حد معدل الرسائل'. في جداول CRD هذه، يجب تكوين القيم التالية:

السيناريو: البطء في الشبكة الذي يؤدي إلى إزدحام حركة المرور، مما يؤدي إلى فشل DRA بشكل كامل/جزئي

ولنأخذ على سبيل المثال صفقة "Gy" التي يتم تبادلها بين "pGW" و"نظام الشحن عبر الإنترنت". في حالة البطء في الشبكة على قناة DRA-OCS (بسبب حركة المرور العالية من pGW أو بسبب أي مشكلة أخرى في الشبكة)، يتم انقضاء مهلة الطلب بسبب خرق SLA. تؤثر حالات انتهاء المهلة هذه ليس فقط على DRA، بل على الشبكة الشاملة.

يتم إيقاف موارد DRA في محاولة إرسال الطلب إلى OCS عبر الشبكة البطيئة، مما يؤدي إلى استنفاد مواردها. ويؤدي ذلك إلى رفض طلبات متعددة من قبل إدارة الموارد الطبيعية، على الرغم من عدم انتهاك القدرة المقدرة لإدارة الموارد الطبيعية.

يؤثر هذا أيضا على حركة المرور غير الموجودة على قناة DRA-OCS. تؤدي هذه الرفض/الفترات الزمنية الفاصلة والإسقاط إلى إعادة الاتصال على عناصر شبكة متعددة.

في هذه الحالة، تحتاج إلى تقييد جانب المخرج - تقوم DRA برمي الرسالة مباشرة قبل إعادة توجيهها إلى OCS، بناء على مجموعة نظير OCS التي لها قيود على السعة أو مشاكل الشبكة).

يمكن أن يكون سلوك الكبح إما رفض الرسالة مع رمز خطأ معين ورسالة خطأ أو إسقاطها.

يمكن تمكين هذا السلوك في CPS vDRA من خلال تكوين جداول CRD 'ملف تعريف حد معدل النظير' و'ملف تعريف حد معدل الرسائل'. في جداول CRD هذه، يجب تكوين القيم التالية:

حد المعدل الديناميكي

عندما يحدث انفجار CCR-I أو CCR-T، يمكن أن يكون هناك تحميل زائد على قاعدة البيانات (DB)، والذي يمكن أن يتسبب في زعزعة إستقرار النظام. وللتغلب على ذلك، يدعم DRA تحديد المعدل الديناميكي (ل GX CCR-I و GX CCR-T فقط) استنادا إلى سعة قاعدة البيانات المتاحة.

يقوم DRA بمراقبة إستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) الخاصة ب DB، وفي حالة خرق الحد الأدنى، يتم منع الطلبات الواردة. حدود وحدة المعالجة المركزية (CPU) للتضييق وحركة المرور الواردة التي سيتم التحكم فيها قابلة للتكوين.

يمكن تكوين حدود مختلفة لوحدة المعالجة المركزية (CPU) مع نسب كبح مطابقة. يقوم DRA بضبط مستوى التحكم استنادا إلى إستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) الحالية ل DB. وعندما يصبح إستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) مستقرا، يتوقف التحكم بشكل تدريجي.

يمكن تمكين هذا السلوك في CPS vDRA من خلال تكوين جداول CRD "ملف تعريف حد معدل النظير" و"ملف تعريف حد معدل الرسائل" و"ملف تعريف حد معدل النظير الديناميكي" و"ملف تعريف وحدة المعالجة المركزية (CPU) للتقييد الديناميكي ل DB". في جداول CRD هذه، يجب تكوين القيم التالية:

بالإضافة إلى ذلك، يجب تمكين هذا السلوك، من خلال إختيار خانة الاختيار في Policy Builder ضمن 'ملحق تكوين DRA'، ضمن القسم 'أدوات تحديد معدل النظير الديناميكية ل DRA'.

وقت تعليق عكس الإتجاه - الفترة الزمنية التي يتم فيها مراقبة إستخدام وحدة المعالجة المركزية قبل تطبيق عكس الإتجاه.

خطوة الإتجاه في ٪ - النسبة المئوية للتقييد الذي يتم عكسه.

السيناريو: تحديد المعدل الديناميكي استنادا إلى إستخدام وحدة المعالجة المركزية

تأمل في هذا التكوين في DRA:

حد معدل الرسائل الثابتة: 1000 (وبالتالي تصبح قيمة TPS الواردة)

وقت تعليق عكس الإتجاه: عقد 30

خطوة عكس النسبة المئوية: 20%

عندما يتجاوز إستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) لمدير قاعدة البيانات الحد، فإنه يشير إلى تكوين "ملف تعريف وحدة المعالجة المركزية (CPU) للتقييد الديناميكي ل DB" ويخنق وحدات المعالجة المركزية الواردة وفقا لذلك من خلال إعلام المدير بذلك. ونظرا لأنه خانق استنادا إلى قيم إستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) التي تتغير باستمرار، يمكنك القول إن معدله الديناميكي يحد من حركة المرور.

• في البداية، كان إستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) لمحل DB في حدود المسموح به، لذا لا يحدث أي تقييد. كما أن PGW-2 لا يحتوي على تكوين تحديد المعدل الديناميكي وبالتالي لا يحدث تقييد هناك بغض النظر عن إستخدام وحدة المعالجة المركزية.
• عندما يكون إستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) من نوع DB 62٪، يتم التحكم في حركة المرور بنسبة 40٪ ويكون حد المعدل الفعلي 600 (أرقام TPS الواردة هي 1000، بينما تسمح تقنية DRA ب 600 فقط).
• إذا ظل إستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) بين 60 و 65٪ ثم يستمر تطبيق معدل تقييد بنسبة 40٪ على حد معدل مكون من 1000 والحد الفعال للمعدل هو 600 (معدل نقل بيانات المنتج الواردة هو 1000، يسمح DRA ب 600 فقط).
• يتم تقليل إستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) إلى 49٪، ويبدأ عكس عملية التحكم عند الإصدار pGW-1.
• وإذا ظل إستخدام وحدة المعالجة المركزية عند نسبة 49٪ أو أقل لمدة 30 ثانية، فإن تقييد إستخدام المعالج يقل بنسبة 20٪ إلى 20٪. يبلغ حد المعدل الفعلي الآن 800 (إجمالي تكلفة الملكية (TPS) الواردة هو 1000، ويسمح DRA ب 800 فقط.) وعلى الرغم من عكس الإتجاه، وفقا للتكوين، فإنه يتم باستخدام الخطوات التي تبلغ 20٪.
• عند زيادة إستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) من النوع DB إلى 57٪، يتم التحكم في حركة المرور بنسبة 30٪ ويكون حد المعدل الفعلي 700 (معدل TPS الوارد هو 1000، بينما يسمح DRA بنسبة 700 فقط).
• عند زيادة إستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) الخاصة ب DB إلى 67٪، يتم التحكم في حركة المرور بنسبة 50٪ ويكون حد المعدل الفعلي هو 500 (أرقام TPS الواردة هي 1000، بينما تسمح تقنية DRA بنسبة 500 فقط).
• عندما ينخفض إستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) الخاصة بقاعدة بيانات (DB) إلى 55٪ يتم التحكم في حركة المرور بنسبة 30٪ ويكون حد المعدل الفعلي 700 (معدل TPS الوارد هو 1000، يسمح DRA ب 700 فقط.)
• إذا انخفضت وحدة المعالجة المركزية (CPU) إلى 49٪ أو أقل خلال الفترة التالية التي تبلغ 30 ثانية، تنخفض نسبة التقييد بنسبة 20٪ إلى 10٪، ويبلغ حد المعدل الفعلي 900 (عدد TPS الوارد هو 1000، يسمح DRA ب 900 فقط).
• إذا بقيت وحدة المعالجة المركزية (CPU) بنسبة 49٪ أو أقل لفترة 30 ثانية التالية، تنخفض نسبة التقييد بنسبة 20٪ إلى 0 ولا يتم تطبيق حد المعدل مع اكتمال عملية عكس النظام (TPS الواردة هي 1000، بينما تسمح DRA ب 1000).