简介
本文档介绍DRA中的速率限制选项,DRA是路由Diameter消息和管理网络流量的电信组件。
先决条件
要求
Cisco 建议您了解以下主题:
- 思科策略套件(CPS)Diameter路由代理(vDRA)
- Diameter路由代理基础知识和规范
使用的组件
本文档中的信息基于Cisco Policy Suite DRA。
本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始(默认)配置。如果您的网络处于活动状态,请确保您了解所有命令的潜在影响。
背景信息
DRA是电信网络中的一个组件,特别是在基于Diameter协议的网络环境中。DRA可在不同的网络元素(例如策略服务器、计费系统和其他支持Diameter的设备)之间有效路由Diameter消息。速率限制是一种网络流量管理技术,用于控制进出网络元素的流量量。它有助于确保网络资源不被耗尽,保持服务质量,并防止网络被误用或滥用。
问题
网络中的每个组件都可以根据其额定容量处理流量负载,但实时出现生成的流量大于系统可处理流量的情况。其中包括:
- 用户行为 — 在短时间内生成大量数据的活动,如流传输事件或软件更新。通常从网关(Gw)发送到DRA。
- 网络拥塞 — 在网络使用率较高时,拥塞可能会增加,导致排队的数据在容量可用时以突发形式发送。
- 网络弹性机制 — 在中断或维护期间重新路由流量,导致临时高峰。这可能会影响没有任何网络问题的匹配站点中的流量。
- 网络元素行为 — 如果出现过载和拥塞,您可能会开始看到一个或多个网络元素没有响应/超时,从而导致重新连接导致系统进一步过载。
- 网关刷新 — 由于策略更改、拓扑更改或任何维护或故障排除活动,网关可以刷新现有会话。在这些情况下,会话会被清除,并且您可以接收一组Gx信用控制请求(CCR)-T请求。
解决方案
DRA可以在多个Diameter服务器之间分配负载,以确保有效处理请求并避免单个服务器过载。如果服务器发生故障,DRA可以将消息重定向到备用服务器,从而确保网络服务的高可用性和可靠性。
对DRA进行速率限制,不仅可保护DRA,还可通过确保受控的报文流保护其他实体。速率限制的主要优势包括:
- 服务连续性 — 通过确保关键网络组件不会超载并防止停机,保持连续的服务可用性。
- 可扩展性 — 允许网络处理各种负载,而不会降低性能。
- 符合服务级别协议(SLA) — 通过保持一致的性能和可靠性级别确保网络满足其SLA。
负载均衡器的静态速率限制
这是一种直接转发方法,根据DRA/数据包网关(pGW)和其他网络元素的额定容量设置固定阈值,不会根据网络条件或系统资源而更改。通过限制传入请求的速率,您可以对DRA处理的流量量产生可预测的结果。
静态速率限制的配置取决于应用该限制的用例。
入口速率限制
场景:从pGW突发
配置特定于pGW且易受这些流量突发影响的阈值。该值必须基于在这些突发事件期间可看到的常规流量/峰值流量数得出。
可以针对每种消息类型定义阈值编号,以确保仅限制突发流量,例如,必须限制来自GW的Gx CCR-I和Gx CCR-T请求,但转发Gx CCR-U流量或Gy流量。
在这种情况下,您可以在入口端进行调节,即DRA在收到消息后立即对其进行调节,因为此处的目的是基于接收请求的网元拒绝消息,并避免处理比DRA可处理的请求数更多的请求。
限制行为可以是拒绝带有特定错误代码和错误消息的消息,也可以丢弃该消息。

通过配置自定义参考数据(CRD)表“对等体速率限制配置文件”和“消息速率限制配置文件”,可以在CPS vDRA中启用此行为。在这些CRD表中,您需要配置以下值:
对等组
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对等体组是基于Diameter节点的领域和主机的逻辑分组。您需要配置需要限制的对等体组。
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对等体完全限定域名(FQDN)
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对等组中需要速率限制的对等体的FQDN(完全匹配或正则表达式匹配)。
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消息方向
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限制的方向 — 入口或出口。在本例中,为Ingress。
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速率LImit配置文件
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用于定义需要限制的消息类型的消息速率限制配置文件名称。
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对等体速率限制
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允许此对等组的请求的速率。这包括来自该对等组的所有消息类型。
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丢弃行为
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您可以选择丢弃请求或拒绝带有错误代码的请求。
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结果代码
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结果代码值,以防您拒绝消息。不适用于丢弃消息的情况。
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错误字符串
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被拒绝的请求响应消息中使用的错误字符串。不适用于邮件被丢弃的情况。
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应用标识符
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要限制的邮件的应用程序ID。
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命令代码
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要限制的消息的命令代码。
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消息/请求类型
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需要限制请求的应用ID和请求类型。
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消息速率限制
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由DRA处理的该消息类型请求的网真服务器(TPS)。此TPS之外的请求将被限制。此值按对等体组中的每个对等体显示。
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这里是一个示例,其中为pGW2配置了1000条消息的总速率限制,并配置了200 Gx CCR-I和200 Gx CCR-T的速率限制。超过此速率的所有请求都会被3002拒绝,并出现一则错误消息,指示速率限制已被违反。


出口速率限制
场景:接收请求的网络元素的保护
考虑一个Gx事务示例,其中从pGW接收请求并将其转发到策略和计费规则功能(PCRF)。 如果PCRF可以处理的数据量存在限制,则即使DRA可以处理传入流量,也可以使用DRA在DRA限制消息,而不是将请求转发到PCRF并使其过载。
此处您需要在出口端进行调节,即DRA根据基于DRA路由逻辑识别的PCRF对等组在消息转发到PCRF之前调节消息。
限制行为可以是拒绝带有特定错误代码和错误消息的消息,也可以丢弃该消息。

通过配置CRD表“对等速率限制配置文件”和“消息速率限制配置文件”,可以在CPS vDRA中启用此行为。 在以下CRD表中,您需要配置以下值:
对等组
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对等体组是基于Diameter节点的领域和主机的逻辑分组。您需要配置需要限制的对等体组。
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对等FQDN
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对等组中需要速率限制的对等体的FQDN(完全匹配或正则表达式匹配)。
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消息方向
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限制的方向 — 入口或出口。在本例中为Egress。
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速率LImit配置文件
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用于定义需要限制的消息类型的消息速率限制配置文件名称。
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对等体速率限制
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允许此对等组的请求的速率。这包括来自该对等组的所有消息类型。
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丢弃行为
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您可以选择丢弃请求或拒绝带有错误代码的请求。
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结果代码
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结果代码值,以防您拒绝消息。不适用于丢弃消息的情况。
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错误字符串
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被拒绝的请求响应消息中使用的错误字符串。不适用于邮件被丢弃的情况。
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应用标识符
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要限制的邮件的应用程序ID。
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命令代码
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要限制的消息的命令代码。
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消息/请求类型
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需要限制请求的应用ID和请求类型。
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消息速率限制
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DRA处理的该消息类型请求的TPS。此TPS之外的请求将被限制。此值按对等体组中的每个对等体显示。
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场景:网络缓慢导致流量拥塞,导致DRA完全/部分故障
以pGW和在线计费系统(OCS)之间交换的Gy交易为例。 如果DRA-OCS信道上的网络速度缓慢(由于来自pGW的高流量或由于任何其他网络问题),则由于SLA违规,请求将超时。这些超时不仅会影响DRA,也会影响整个网络。
DRA资源在尝试通过慢速网络向OCS发送请求时受阻,导致其资源耗尽。这会导致DRA拒绝多个请求,但DRA的额定容量并未遭到破坏。
这也会影响不在DRA-OCS信道上的流量。这些拒绝/超时和丢弃会触发多个网络元素上的重新连接。
在这种情况下,需要在出口端进行限制 — DRA根据具有容量限制或网络问题的OCS对等体组在消息转发到OCS之前限制消息)。
限制行为可以是拒绝带有特定错误代码和错误消息的消息,也可以丢弃该消息。

通过配置CRD表“对等速率限制配置文件”和“消息速率限制配置文件”,可以在CPS vDRA中启用此行为。 在以下CRD表中,您需要配置以下值:
对等组
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对等体组是基于Diameter节点的领域和主机的逻辑分组。您需要配置需要限制的对等体组。
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对等FQDN
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对等组中需要速率限制的对等体的FQDN(完全匹配或正则表达式匹配)。
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消息方向
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限制的方向 — 入口或出口。在本例中为Egress。
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速率限制配置文件
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用于定义需要限制的消息类型的消息速率限制配置文件名称。
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对等体速率限制
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允许此对等组的请求的速率。这包括来自该对等组的所有消息类型。
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丢弃行为
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您可以选择丢弃请求或拒绝带有错误代码的请求。
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结果代码
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结果代码值,以防您拒绝消息。不适用于丢弃消息的情况。
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错误字符串
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被拒绝的请求响应消息中使用的错误字符串。不适用于邮件被丢弃的情况。
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应用标识符
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要限制的邮件的应用程序ID。
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命令代码
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要限制的消息的命令代码。
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消息/请求类型
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需要限制请求的应用ID和请求类型。
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消息速率限制
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DRA处理的该消息类型请求的TPS。此TPS之外的请求将被限制。此值按对等体组中的每个对等体显示。
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动态速率限制
当发生CCR-I或CCR-T突发时,数据库(DB)上可能会出现过载,从而导致系统不稳定。为了克服这一点,DRA支持基于可用数据库容量的动态速率限制(仅适用于Gx CCR-I和Gx CCR-T)。
DRA监视数据库CPU利用率,每当超过阈值时,它就会限制传入请求。用于限制的CPU阈值和要限制的传入流量是可配置的。
可以配置具有相应节流百分比的不同CPU阈值。DRA根据当前DB CPU使用情况调整限制级别。当CPU使用率变为稳定时,限制会逐渐停止。

通过配置CRD表“对等速率限制配置文件”、“消息速率限制配置文件”、“动态对等速率限制配置文件”和“动态限制数据库CPU配置文件”,可以在CPS vDRA中启用此行为。 在以下CRD表中,您需要配置以下值:
对等组
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对等体组是基于Diameter节点的领域和主机的逻辑分组。在本示例中,您将配置pGW的对等组。
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对等FQDN
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对等组中需要速率限制的对等体的FQDN(完全匹配或正则表达式匹配)。
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消息/请求类型
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需要限制请求的应用ID和请求类型。在本例中,Gx CCR-I、Gx CCR-T。
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消息方向
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限制的方向 — 入口或出口。在本例中,为Ingress。
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速率限制配置文件
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用于定义需要限制的消息类型的消息速率限制配置文件名称。
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对等体速率限制
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允许此对等组的请求的速率。这包括来自该对等组的所有消息类型。
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丢弃行为
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您可以选择丢弃请求或拒绝带有错误代码的请求。
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结果代码
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结果代码值,以防您拒绝消息。不适用于丢弃消息的情况。
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错误字符串
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被拒绝的请求响应消息中使用的错误字符串。不适用于邮件被丢弃的情况。
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应用标识符
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要限制的邮件的应用程序ID。
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命令代码
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要限制的消息的命令代码。
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消息速率限制
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DRA处理的该消息类型请求的TPS。此TPS之外的请求将被限制。此值按对等体组中的每个对等体显示。
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动态限制DB CPU配置文件
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这是指CPU配置文件名称,用于定义不同CPU范围的限制百分比。
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数据库CPU使用率阈值
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您可以根据部署中的流量模式选择配置为漏洞限制的CPU级别的正确值。
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限制百分比
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超过相应CPU级别时应用的速率限制百分比。
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此外,必须启用此行为,方法是选中“DRA配置插件”部分下“DRA动态对等体速率限制器”下的策略生成器中的复选框。
Reversal Hold Time — 在应用冲销之前监控CPU使用率的时间段。
倒置步骤% — 倒置限制百分比。

场景:基于CPU利用率的动态速率限制
请考虑以下在DRA上的配置:
静态消息速率限制:1000(因此它是传入TPS的值)
冲销暂挂时间:30年代
冲销步骤(%):20%
当DB CPU利用率超过阈值时,它会引用“动态限制DB CPU配置文件”配置,并通过通知导向器相应地限制传入TPS。由于它是基于不断变化的CPU使用率值进行限制,因此您可以将其动态速率限制流量。

- 最初,数据库CPU利用率低于限制,因此不会发生限制。此外,PGW-2没有动态速率限制配置,因此无论CPU使用率如何,都不会发生限制。
- 当数据库CPU使用率为62%时,流量将节流40%,有效速率限制为600(传入TPS为1000,DRA仅允许600)。
- 如果CPU使用率保持在60-65%之间,则在配置的速率限制1000上继续应用40%的调节,并且有效速率限制为600(传入TPS为1000,DRA仅允许600。)
- CPU利用率降至49%,带宽限制逆转开始于pGW-1。
- 如果CPU利用率在30秒内保持在49%或更低,则限制会减少20%至20%。现在有效速率限制为800(传入TPS为1000,DRA仅允许800。) 根据配置,进行反向操作时,其步骤为20%。
- 当DB CPU利用率增加到57%时,流量将节流30%,有效速率限制为700(传入TPS为1000,DRA仅允许700。)
- 当DB CPU利用率增加到67%时,流量将节流50%,有效速率限制为500(传入TPS为1000,DRA仅允许500。)
- 当DB CPU利用率降至55%时,流量将节流30%,有效速率限制为700(传入TPS为1000,DRA仅允许700。)
- 如果CPU在接下来的30秒间隔内降至49%或更低,则限制减少20%至10%,有效速率限制为900(传入TPS为1000,DRA仅允许900。)
- 如果CPU在接下来的30秒间隔内进一步保持在49%或更低,则限制会减少20%至0,并且当反向完成时不会应用速率限制(传入TPS为1000,DRA允许1000。)