Với giải pháp thực hiện hạn chế lưu lượng, bộ định tuyến sử dụng kỹ thuật đo lưu lượng nhằm xác định tốc độ lưu lượng đầu vào có phù hợp với tốc độ thực tế hay không. Các khối đo lưu lượng thường sử dụng mô hình toán gọi là token bucket để xác định và hạn chế tốc độ lưu lượng. Mô hình token bucket gồm hai thành phần:
54
Token mang ý nghĩa về sự cho phép một số lượng bit được đưa vào mạng; bucket là nơi lưu trữ các token, độ sâu của bucket thể hiện các kích thước của gói. Đo lưu lượng và màu hoá lưu lượng gồm hai dạng sau: Đánh dấu 3 màu tốc độ đơn srTCM (single rate Three Color Marker) và đánh dấu 3 màu hai tốc độ trTCM (two rate Three Color Marker).
3.5.4.3. Đánh dấu 3 màu tốc độ đơn
Kỹ thuật đánh dấu 3 màu tốc độ đơn (srTCM) được sử dụng để đặt chính sách cho một luồng đơn tốc độ cùng CIR. srTCM đo tốc độ lưu lượng và dựa trên kết quả đo đánh dấu các gói theo 3 màu là xanh, vàng và đỏ thể hiện cấp độ tương thích lưu lượng theo thứ tự giảm dần.
srTCM có hai chế độ điều hành: Chế độ mù màu giả thiết các gói tin đến chưa được đánh dấu màu và chế độ rõ màu giả thiết các gói tin IP đến đã được đánh dấu màu từ thực thể phía trước. Mục tiêu của srTCM là đảm bảo tốc độ lưu lượng trung bình dài hạn của người sử dụng trong tốc độ thông tin cam kết CIR.
Mục tiêu của chính sách là xác định các luồng lưu lượng vi phạm các tốc độ thoả thuận trước và đánh dấu các gói tin để chuyển chúng đi nên khoảng thời gian dài hạn không tương thích với khoảng thời gian áp dụng chính sách. Do đó các gói sẽ chuyển đi ngay mà không lưu tại bộ định tuyến một thời gian dài để chờ CIR được xác định dựa trên thời gian dài hạn. Vì vậy, áp dụng chính sách phải dựa trên một khoảng thời gian ngắn, sử dụng hai tham số phụ là CBS và EBS thay cho CIR.
Hình 3-14 Khoảng thời gian CBS trong CIR của tốc độ lưu lượng đầu vào đơn. Đánh dấu 3 màu tốc độ đơn srTCM gồm hai kiểu token bucket:
55
Hình 3-15 Chế độ mù màu srTCM với bucket C và bucket E.
Độ sâu của bucket C là kích thước bùng nổ cam kết CBS, bucket C được khởi tạo đầy với số lượng token Tc=CBS. Độ sâu của bucket E là kích thước bùng nổ quá hạn EBS. Bucket E cũng được khởi tạo đầy với số lượng Te=EBS. Cả hai bộ đếm token Tc và Te được cập nhật tại tốc độ CIR, ví dụ tại các thời điểm 1/CIR giây.
Hình 3.15(b) chỉ ra phương pháp hoạt động của chế độ mù màu srTCM. Một gói không đánh dấu có kích thước B byte đến tại thời điểm t:
Đầu tiên, bộ đếm so sánh kích thước B với token hiện thời của bucket C (Tc). Nếu
bucket C đủ chỗ (B ≤ Tc) thì gói được đánh dấu màu xanh, Tc sẽ giảm đi một
lượng B (Tc:=Tc-B).
Nếu không đủ chỗ trong C(B>Tc) bộ đếm kiểm tra bucket thứ 2(bucket E), nếu
bucket E còn đủ chỗ (B≤Te) gói sẽ được đánh dấu màu vàng và Te:=Te-B. Khi đó bucket C không sử dụng nên Tc không thay đổi trạng thái.
Cuối cùng, nếu bucket E cũng không đủ chỗ (B>Te), gói sẽ được đánh dấu màu đỏ
và cả Tc và Te không thay đổi trạng thái.
Thuật toán cập nhật của hai bucket như sau:
Tại khoảng thời gian cập nhật, nếu bucket C không đầy (Tc<CBS) thì Tc sẽ tăng lên
1 (Tc:=Tc+1).
Nếu bucket C đầu mà bucket E không đầy (Tc=CBS và Te <EBS) thì Tc không thay
đổi và Te tăng lên 1 (Te:=Te+1).
Nếu cả hai bucket đầy thì không có bucket nào thay đổi trạng thái.
56
Hình 3-16 Chế độ hoạt động rõ màu srTCM.
Các gói màu vàng có thể giữ nguyên màu vàng hoặc chuyển sang màu đỏ và không thể chuyển sang màu xanh. Các gói màu đỏ luôn giữ màu đỏ và không bao giờ được chuyển lên cấp độ cao hơn (màu xanh hoặc màu vàng).
3.5.4.4. Đánh dấu 3 màu hai tốc độ
Bộ đánh dấu 3 màu hai tốc độ trTCM được sử dụng cho cả tốc độ thông tin đỉnh PIR và tốc độ thông tin cam kết CIR. Giống như srTCM, trTCM có hai chế độ hoạt động: mù màu và rõ màu. Đánh dấu 3 màu hai tốc độ được cấu hình bởi các chế độ hoạt động và các tham số PIR, CIR, PBS và CBS.
trTCM hoạt động với hai bucket: token bucket C và token bucket P. Token bucket C được sử dụng để điều khiển CIR và token bucket P điều khiển PIR. token bucket C trong trTCM tương tự như trong srTCM, token bucket P có độ sâu cân bằng với kích thước bùng nổ đỉnh PBS và được cập nhật tại tốc độ PIR.
57
Hình 3-17 Token bucketC, P và chế độ hoạt động mù màu của trTCM.
Giả thiết các gói không màu có kích thước B đến tại thời điểm t. Gói tin kích thước B sẽ so sánh với token trong bucket P.
Nếu bucket P không đủ chỗ (B > Tp), gói tin sẽ được đánh dấu màu đỏ bất kể
C có đủ hay không.
Nếu bucket P đủ chỗ (Tp ≥ B), gói kích thước B được so sánh với bộ đếm
token trong bucket C, Tc.
Nếu (Tc ≥ B), gói được đánh dấu màu xanh và Tp := Tp - B và Tc :=
Tc-B.
Nếu (Tc < B) gói được đánh dấu màu vàng và Tp := Tp-B.
Đối với chế độ hoạt động rõ màu của trTCM cũng giống như chế độ hoạt động của srTCM, các gói đến không thể cải thiện cấp độ tốt hơn (luôn luôn bằng hoặc nhỏ hơn cấp độ đưa tới). Giả thiết các gói đã được đánh dấu màu tới:
Nếu gói đã được đánh dấu màu đỏ, gói sẽ được đánh dấu lại màu đỏ và các
bucket được bỏ qua.
Nếu gói đã được đánh dấu màu vàng, nó được đánh dấu màu đỏ khi B ≤ Tp
và Tp:=Tp-B; được đánh dấu màu vàng nếu Tp>B.
Nếu gói đã được đánh dấu màu xanh, nó được chuyển sang màu:
Đỏ, nếu Tp < B;
Vàng, nếu Tc<B ≤ Tb và Tp:=Tp-B;
58
Hình 3-18 Chế độ hoạt động rõ màu của trTCM.