CHƢƠNG 2 : CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA CISCO QOS
2.4. Kiểm soát và sửa dạng lƣu lƣợng
Bên cạnh các vấn đề xếp hàng đợi cho các luồng lƣu lƣợng và sau đó là ƣu tiên hóa cho các luồng này thì một phần quan trọng không kép của QoS là đặc tính giới hạn mức lƣu lƣợng đƣợc phép chuyển qua các giao tiếp của mạng khác nhau.
Cisco IOS cung cấp 2 cơ chế điều chỉnh lƣu lƣợng đó là các đặc tính tốc độ giới hạn CAR cho việc kiểm soát lƣu lƣợng và GTS hay FRTS cho cơ chế định dạng lƣu lƣợng Cả 2 cơ chế kiểm soát sửa dạng lƣu lƣợng cùng sử dụng sự miêu tả dữ liệu (nhận dạng bằng cơ sở của phân loại gói) cho một gói để đảm bảo dịch vụ.
Kiểm soát và sửa dạng lƣu lƣợng có thể làm việc nối tiếp nhau.
2.4.1. Kiểm soát lƣu lƣợng với giám sát tốc độ cam kết - CAR:
CAR ( Committed Access Rate ) là một cơ cấu giám sát tốc độ cho phép ngƣời quản trị mạng đƣa ra các biện pháp xử lý để kiểm soát lƣu lƣợng.
Chức năng giới hạn tốc độ đƣợc thể hiện nhƣ sau:
Cho phép điều kiển tốc độ tối đa truyền hay nhận trên một giao diện.
Tổ chức điều khiển tại lớp 3, cho phép một mạng IP biểu lộ các phẩm chất của một mạng TDM.
Nhà quản trị có thể giới hạn tốc độ dữ liệu dựa trên các đặc tính về quyền ƣu tiên, địa chỉ MAC hoặc các thông số khác. CAR thƣờng đƣợc cấu hình tại các Router cạnh (edge) trong tổ chức của một mạng để giới hạn tốc độ truyền dữ liệu đi và đến mạng.
Khi dữ liệu đƣợc gửi đến một giao tiếp, CAR thực hiện việc kiểm tra lƣu lƣợng sau đó so sánh tốc độ của lƣu lƣợng với thông số cấu hình thùng token “token bucket”và đƣa ra hành động tƣơng ứng dựa trên cơ sở kết quả so sánh đó. Ví dụ CAR sẽ làm rớt gói, sửa lại quyền ƣu tiên IP hay cài khởi tạo lại các bít ToS. Ngƣời quản trị mạng cũng có thể cấu hình CAR để truyền gói, loại bỏ gói hoặc thiết lập quyền ƣu tiên.
Lƣu lƣợng chuyển đến đòi hỏi phải đƣợc nhận dạng phù hợp các đặc tính về tốc độ giới hạn, quyền ƣu tiên hoặc cả hai. Quản lý tốc độ có thể liên kết với 1 trong các đặc tính sau:
Hƣớng đến. Tất cả dữ liệu IP.
Quyền ƣu tiên IP (đƣợc định nghĩa bởi danh sách truy nhập tốc độ giới hạn) Địa chỉ MAC (đƣợc định nghĩa bởi danh sách truy nhập tốc độ giới hạn) Danh sách truy nhập IP (tiêu chuẩn hoặc mở rộng)
CAR không đệm lƣu lƣợng và nó cũng không làm phát sinh trễ bởi vậy cho phép truyền tốc độ cao.
Cơ sở của việc định nghĩa tốc độ giới hạn dựa trên 3 thông số sau:
Tốc độ trung bình, đƣợc xác định là tốc độ truyền dẫn trong một thời gian dài. Đó là lƣu lƣợng luôn dƣới mức tốc độ giới hạn cho phép.
Cỡ khối trung bình, xác định lƣợng lƣu lƣợng lớn cỡ nào trƣớc khi một vì phần lƣu lƣợng vƣợt quá tốc độ giới hạn cho phép.
Cỡ khối quá mức, xác định lƣợng lƣu lƣợng lớn cỡ nào trƣớc khi tất cả lƣu lƣợng vƣợt quá tốc độ giới hạn cho phép.
2.4.2. Sửa dạng lƣu lƣợng:
Một trong những nguyên nhân gây ra nghẽn là sự bùng phát lƣu lƣợng. Nếu các nguồn tin đƣợc truyền theo tốc độ chuẩn thì có thể hạn chế đáng kể hiện tƣợng nghẽn. Ý tƣởng này đƣợc sử dụng rộng rãi trong một số mạng tốc độ cao. Cụ thể là để các nhà quản trị mạng đƣợc lợi ích tối đa từ mức QoS do mạng cung cấp, thiết bị kết nối mạng phải đảm bảo gói gửi đến mạng phải phù hợp với các thông số trong hợp đông lƣu
lƣợng. Các tiêu chuẩn thực thi gồm các phƣơng pháp nhằm đạt đƣợc mục đích này gọi là sửa dạng lƣu lƣợng.
Các phầm mềm của Cisco IOS hỗ trợ 3 loại sửa dạng lƣu lƣợng đó là GTS ( Generic Traffic Shaping ), Class-Based và FRTS (Frame Relay Traffic Shaping). Cả 3 phƣơng pháp này đƣợc ứng dụng tƣơng tự nhƣ nhau, mặc dù các giao tiếp dòng lệnh là khác nhau và chúng dùng các loại hàng đợi khác nhau để chứa và sửa dạng lƣu lƣợng. Tuy nhiên do các đặc tính đóng gói hiện tại mạng IPT của SPT ở đây ta chỉ xem xét các vấn đề liên quan đến GTS, và Classec-Based.
Sửa dạng lƣu lƣợng cho phép ngƣời quản trị điều khiển lƣu lƣợng đầu ra của một giao diện phù hợp với các yêu cầu giữa tốc độ trạm đầu xa và chỉ tiêu của giao diện mà đã đƣợc thỏa thuận trƣớc. Từ đó loại trừ hiệu ứng nút cổ trai xẩy ra trong mạng.
Sửa dạng lƣu lƣợng cho phép thực hiện điều khiển truy nhập băng thông khả dụng, bên cạnh đó nó cũng có tính năng ngăn cản quá tình làm mất gói.
Sửa dạng lƣu lƣợng cũng có thể sử dụng để giới hạn tốc độ truyền dẫn. User có thể giới hạn tốc độ truyền dẫn theo một trong các đặc tính sau:
Tốc độ đƣợc cấu hình.
Tốc độ gửi dựa trên mức tắc nghẽn
Tốc truyền dẫn phụ thuộc vào 3 thành phần cấu thành lên thùng token là cỡ thùng, tốc độ trung bình (mean rate), khoảng đo (measurement interval).
Sửa dạng lƣu lƣợng làm nhẵn lƣu lƣợng bằng cách lƣu giữ lƣu lƣợng có tốc độ lớn hơn tốc độ đƣợc cấu hình trong một hàng đợi.
Khi các gói đến tại giao tiếp truyền, có thể xẩy ra các tình huống sau:
Nếu hàng đợi là rỗng, thì bộ sửa dạng lƣu lƣợng sẽ xử lý các gói đƣợc chuyển đến. Nếu có thể chúng sẽ đƣợc chuyển đi, còn không nó sẽ đƣợc sắp xếp vào hàng đợi.
Nếu hàng đợi không rỗng, bộ sửa dạng lƣu lƣợng sẽ đặt gói vào trong hàng đợi. Khi các gói đã ở trong hàng đợi, bộ sửa dạng lƣu lƣợng loại bỏ số lƣợng
2.4.1.1 Sửa dạng lƣu lƣợng chung - GTS:
GTS sửa dạng lƣu lƣợng dùng cơ chế thùng token, đảm bảo một tốc độ bít xác định nhằm tránh nghẽn tại đầu ra. Nguyên tắc hoạt động của GTS đƣợc mô tả theo hình vẽ sau:
Các gói đầu vào Phâ
n l ớp Các gói đầu ra Thùng Token WFQ Cấu hình tốc độ đầu ra WFQ là phƣơng thức duy nhất đƣợc sử dụng với GTS
Hình 2.7: Cơ chế hoạt động của GTS.
GTS đƣợc ứng dụng trên cơ sở từng giao diện đầu ra, có thể dùng danh sách truy nhập để lựa chọn lƣu lƣợng cho việc sửa dạng. GTS có thể làm việc với nhiều loại kỹ thuật lớp 2 khác nhau bao gồm ATM, Frame Relay, Ethernet và Switched Multimegabit Data Service (SMDS). Hầu hết các kiểu đóng gói và môi trƣờng truyền thông trên Router đều đƣợc hỗ trợ GTS cũng có thể đƣợc ứng dụng cho một danh sách truy nhập trên một giao diện.
2.4.1.2. Sửa dạng lƣu lƣợng trên cơ sở phân lớp Class - Based Shaping:
Class-Based Shaping là phƣơng pháp sửa dạng lƣu lƣợng dựa trên cơ sở phân lớp. Nó có thể khởi tạo trên bất kỳ cổng giao tiếp nào mà hỗ trợ GTS.
Sử dụng các đặc tính của Class-Based Shaping cần thực hiện các công việc sau.
Cấu hình GTS trên một lƣu lƣợng đã đƣợc phân loại. Cấu hình GTS tới các lớp hỗ trợ linh hoạt hơn trong việc cấu hình sửa dạng lƣu lƣợng.
Chỉ rõ tốc độ trung bình hay tốc độ đỉnh sửa dạng lƣu lƣợng. Chỉ rõ tốc độ đỉnh sửa dạng lƣu lƣợng cho phép sử dụng băng thông khả dụng hợp lý hơn.
Cấu hình CBWFQ trong GTS. CBWFQ cho phép chỉ rõ lƣợng băng thông đƣợc phân phối cho từng lớp riêng biệt từ đó tính toán đƣợc băng thông khả dụng và điều khiển phân bố giữa chúng.
Tuy nhiên việc sử dụng cũng cần chú ý rằng sửa dạng lƣu lƣợng đỉnh và trung bình đƣợc cấu hình dựa trên cơ sở một trên giao diện hoặc trên một phân lớp, với các phiên bản Cisco IOS cũ không thể sử dụng lệnh này liên kết với lệnh cấu hình GTS.