解析思科QOS中的令牌桶算法

文章作者 100test 发表时间 2007:10:19 11:45:55
来源 100Test.Com百考试题网

　　CISCO IOS管制器和整形器使用信令牌桶算法建模。本质上令牌桶算法是测量引擎，跟踪能够发送多少流量来证实指定的流量速率。一个令牌允许该算法发送单个位（某些情况下，可以是一个字节）的流量。这些令牌在某个时间增量开始时得到授权，通常是每秒，根据指定的速率，一般称为承诺的信息速率（CIR）。CIR是与服务提供商或维护的服务级约定的访问比特率。

　　举例来说，如果CIR设置为8000bin/s，那么在每个时间周期的开始将8000个令牌放入"桶"里（注意，这个描述给出了该算法一个简单观点，在所有情况下并不严格认真，但它说明了桶里面有令牌，该流量就被放行。每放行流量中的一位，就从桶中移除一个令牌。因此，流量可以看成是服务速率的， 因此服从流量的行为得以实现。（通常来说，服从的流量会被发送）当桶里没有令牌的时候，出现的任何额外流量都被视作超出速率，此时就采取超出的动作。（过量流量通常要么被标记，要么被丢弃）

　　在每秒的最后，都可能有未用的令牌，未使用令牌的处理是各种管制器之间的关键区别。

　　当对某个接口施加速率限制（或CIR）时，受限制的流量就被分配一个亚秒级时间片，它可以在这个时间片中被发送。亚秒级时间片也可称为间隔（或 TC）。举例来说，如果一个8Kbit/s的CIR作用在一个64Kbit/s的链路上，流量可以以125毫秒（64000bit/s/8000位）的间隔发送。

　　CIR的总数（8000位）可以一次发送，但这时算法在能够发送更多数据之前（作用到速率限制）就必须等待875毫秒。这样的分组间延迟有可能被看成是过量。因此，为了平滑每秒流出的流量，CIR被分成更小的单位，被称为承诺突发（BC），即每个时间间隔传输持续数量的位。这些更小的单位在单个秒中通过多个实例发送。继续前面的例子，如果BC被设置为1000，每个承诺突发仅需15.6ms（1000位/64000bit/s）以时钟速率将流量送出接口。该算法等待109.4ms（125ms-15.6ms），然后再以15.6ms发送另一组数据。该过程在每秒内重复8次。

　　因此，令牌桶算法可以描述如下：

　　CIR=Bc/Tc

　　Cisco IOS软件不允许间隔的显示定义。与此相反，它采用CIR和BC作为参数，间隔和每秒的农历发量可以根据它们计算得到。兴例来说，如果CIR是8000， BC是4000，每秒产生二个突发（TC=500ms）。如果BC设置为2000，那么每秒就产生4个突发（TC=250ms）。如果BC设置为 1000，每秒就产生8个突发（TC=125ms）。

　　最早的管制器都使用单一速率双色标记器和单桶。这种模型中，流量被标记为二种状态（对应二种颜色）之一：符合或超过CIR.标记和丢弃动作作用在这二种流量状态上。该标记器和管制器的类型是相当粗糙的。

　　1）承诺的访问速率（CAR）（典型的单速率双色和单桶应用）

　　CAR是CISCO IOS软件中提供的最古老的管制工具，古老原因有：

　　CAR与DiffServ RFC不兼容。

　　没有基本百分比的带宽规范和分层管制

　　CAR不能使用MQC语法。

　　NBAR不能用在CAR中，还有其它方面。

　　配置清单：

Router# sh run interface Hssi0/0/0 description 45Mbps to Router2 rate-limit input access-group 101 20000000 24000 32000 conform-action set-prec-transmit 2 exceed-action set-prec-transmit 0 rate-limit input access-group 102 10000000 24000 32000 conform-action set-prec-transmit 2 exceed-action 0drop rate-limit input 8000000 16000 24000 conform-action set-prec-transmit 5 exceed-action 0drop ip address 200.200.14.250 255.255.255.252 access-list 101 permit tcp any any eq www access-list 102 permit tcp any any eq ftp

　　访问列表101定义匹配WEB流量，它把WEB流量的速率限制在20M，正常突发24000字节，过量突发在小在32000字节，符合该速率（少于20）的流量标记IP优先级2；超过速率的流量标记IP优先级0.该语句不丢弃流量。