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QoS技术中令牌桶算法实现

2013年04月15日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1411字 ⁄ 字号 评论关闭

QoS技术中令牌桶算法实现方式比较

前序:令牌桶算法比较麻烦,但是请注意,在IE考试
里整形和管制的概念以及在实际生活中所使用的限速都是基于这一算法.所以很有必要搞搞清楚!!!!!今天我发得我的心得,这里暂时先不涉及在cisco
设备上的配置,我会用专门的专题来讲!!!


令牌桶算法是目前IP QoS
中最常采用的一种流量
限制方法,广泛应用于约定访问速率技术

通用流量整形技术以及物理接口总速率限制等技术中。IETF RFC
建议规范了单速率三色标记和双速率三色标记两种令牌桶算法,在桶的构成、令牌添加和报文处理流程方面前者较后者简单,成为目前业界比较常用的流量标记方
式。在实际应用中,应针对不同的流量特征选择恰当的标记方式。
  令牌桶的常见类型:单速率三色标记(双桶);双速率三色标记(双桶)!!!  

      
RFC中定义了两种令牌桶算法——单速率三色标记算法和双速率三色标记算法,其评估结果都是为报文打上红、黄、绿三色标记。QoS会根据报文的颜色,设置
报文的丢弃优先级,其中单速率三色标记比较关心报文尺寸的突发,而双速率三色标记则关注速率上的突发,两种算法都可工作于色盲模式和非色盲模式。以下结合这两种工作模式介绍一下RFC中所描述的这两种算法。

1 单速率三色标记算法
  IETF的RFC文件[2]定义了单速率三色标记算法,评估依据以下3个参数:承诺访问速率(CIR),即向令牌桶中填充令牌的速率;承诺突发尺寸
(CBS),即令牌桶的容量,每次突发所允许的最大流量尺寸(注:设置的突发尺寸必须大于最大报文长度);超额突发尺寸(EBS)。
  一般采用双桶结构:C桶和E桶。Tc表示C桶中的令牌数,Te表示E桶中令牌数,两桶的总容量分别为CBS和EBS。初始状态时两桶是满的,即Tc和
Te初始值分别等于CBS和EBS。令牌的产生速率是CIR,通常是先往C桶中添加令牌,等C桶满了,再往E桶中添加令牌,当两桶都被填满时,新产生的令
牌将会被丢弃。
  色盲模式下,假设到达的报文长度为B。若报文长度B小于C桶中的令牌数Tc,则报文被标记为绿色,且C桶中的令牌数减少B;若Tc<BTe,标记为红色,两桶总令牌数都不减少。

2 双速率三色标记算法
  IETF的RFC文件[3]定义了双速率三色算法,主要是根据4种流量参数来评估:CIR、CBS、峰值信息速率(PIR),峰值突发尺寸(PBS)。前两种参数与单速率三色算法中的含义相同,PIR这个参数只在交换机
上才有,路由器
没有这个参数。该值必须不小于CIR的设置值,如果大于CIR,则速率限制在CIR于PRI之间的一个值。
  与单速率三色标记算法不同,双速率三色标记算法的两个令牌桶C桶和P桶填充令牌的速率不同,C桶填充速率为CIR,P桶为PIR;两桶的容量分别为
CBS和PBS。用Tc和Tp表示两桶中的令牌数目,初始状态时两桶是满的,即Tc和Tp初始值分别等于CBS和PBS。
  色盲模式下,如果到达的报文速率大于PIR,超过Tp+Tc部分无法得到令牌,报文被标记为红色,未超过Tp+Tc而从P桶中获取令牌的报文标记为黄
色,从C桶中获取令牌的报文被标记为绿色;当报文速率小于PIR,大于CIR时,报文不会得不到令牌,但超过Tp部分报文将从P桶中获取令牌,被标记为黄
色报文,从C桶中获取令牌的报文被标记为绿色;当报文速率小于CIR时,报文所需令牌数不会超过Tc,只从C桶中获取令牌,所以只会被标记为绿色报文。

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