Shaping chỉ có ý nghĩa khi tốc độ lưu lương trên mộn liên kết vật lý của phương tiện truyền dẫn vượt quá lưu lượng truy cập trong hợp đồng. Các trường hợp điển hình nhất của shaping như một router kết nối với một mạng Frame Relay hoặc ATM. Ngày nay các kết nối với các ISP thường sử dụng một liên kết nối tiếp điểm- điểm hoặc một liên kết Ethernet giữa doanh nghiệp và các ISP, với một hợp đồng lưu lượng truy cập xác định thấp hơn so với lưu lượng dữ liệu trên liên kết vật lý.
Router chỉ có thể gửi các bit ra một giao diện vật lý với tốc độ đồng hồ. Để có tốc độ bit trung bình, theo thời gian, thấp hơn tốc độ đồng hồ, các bộ định tuyến phải gửi một số gói tin cho một khoảng thời gian xác định, và sau đó không gửi bất kỳ gói dữ liệu cho khoảng thời gian khác. Để gửi với tốc độ trung bình bằng một nửa tốc độ liên kết vật lý, router sẽ gửi gói tin một nửa thời gian, và không gửi một nửa thời gian.
58
Để làm cho tỷ lệ trung bình bằng 1/4 của tốc độ liên kết vật lý, router sẽ gửi 1/4 thời gian, và không gửi gói tin 3/4 thời gian.
Một vài ví dụ đơn giản hơn ở đây nhấn mạnh điểm. Đề cập đến hình 2-4, giả sử R1 muốn tạo dáng ở 96 kbps, bởi vì việc chuyển đổi Frame Relay được soát tại 96 kbps. Với tốc độ truy cập 128 kbps, hình tới 96 kbps, R1 nên gửi 3/4 thời gian, bởi vì 96/128 = 3/4.
Một vài ví dụ đơn giản hơn ở đây nhấn mạnh các vấn đề. Đề cập đến hình 2-4, giả sử R1 muốn shape ở 96 kbps, bởi vì chuyển mach trên Frame Relay được áp dụng chính sách tại 96 kbps. Với tốc độ truy cập 128 kbps, shape tới 96 kbps, R1 nên gửi 3/4 thời gian, bởi vì 96/128 = 3/4.
Trong hình 2-4, nếu router chính muốn shape đến 128 kbps trên VC kết nối với R24, để tránh những vấn đề chặn lối ra, thì bộ định tuyến chính cần phải gửi các gói tin 128/1536 (thực tế tốc độ bit có sẵn cho T / 1 là 1,536 Mbps), hoặc 1/12 thời gian. Nếu router chính shape đến 64 kbps trên VC, để conform với CIR, bộ định tuyến chính nên gửi các gói tin trên VC tại 64/1536, hoặc 1/24 thời gian.
Việc định hình lưu lượng truy cập thực hiện các bước logic cơ bản bằng cách xác định một khoảng thời gian đo, và một số bit có thể được gửi trong khoảng thời gian đó, do đó tốc độ bit không vượt quá gới hạn lưu lượng.
Bảng 2-3. Thuật ngữ Shaping Thuật ngữ Mô tả
Tc Khoảng thời gian đo bằng mili giây, của sự cam kết bùng nổ (Bc) có thể được gửi đi. Với nhiều công cụ định hình, Tc = Bc / CIR. Bc Kích thước bùng nổ cam kết, được đo bằng bit. Đây là số lượng của
lưu lượng truy cập có thể được gửi qua khoảng thời gian Tc. Thông thường cũng được xác định trong hợp đồng lưu lượng.
CIR Tốc độ thông tin cam kết, số bit trên mỗi giây, xác định tỷ lệ quy định trong hợp đồng lưu lượng.
Shaped Rate Tốc độ bit trên giây, nhận một giá trị cấu hình cụ thể để hình thành lưu lượng truy cập. trong một số trường hợp, tỷ lệ Shaped được thiết lập giá trị tương tự như CIR; trong những trường hợp khác, tỷ lệ Shaped được thiết lập một giá trị lớn hơn, với hy vọng lưu lượng truy cập thông qua mạng lớn hơn. với hy vọng gửi lưu lượng truy cập thông qua mạng.
Be Kích thước bùng nổ dư thừa, tính theo bit. Đây là số bit nằm ngoài Bc có thể được gửi sau một thời gian không hoạt động.
Các quy trình thực tế sử dụng traffic shaping, và các điều khoản trong Bảng 2- 3, và các điều khoản trong bảng 2-3, sẽ có ý nghĩa nhiều hơn cho bạn với một số ví
59
dụ. Ví dụ đầu tiên, như đã nêu trong hình 2-5, cho thấy trường hợp quen thuộc R1 shapes còn 64 kbps, với liên kết truy cập 128-kbps.
Hình 2-5. Cơ chế của Traffic Shaping 128-kbps Access Rate, 64-kbps Shaped Rate
Theo nghĩa đen các rotuer dùng một nửa thời gian trung bình gửi 64 kbps vào một liên kết 128-kbps. Traffic shaping thực hiện điều này bằng cách gửi lên đến một nửa thời gian trong mỗi TC.
Như trong hình, R1 gửi ở tốc độ đường 62,5 mili giây, và sau đó không gửi 62,5 ms, hoàn thành khoảng thời gian đầu tiên. (Giá trị mặc định Tc đến 125 ms cho các công cụ shaping. CB Shaping xảy ra với mặc định một Tc trong trường hợp này, nhưng khái niệm này vẫn còn hiệu lực) Khi các gói được xếp hàng đợi và có sẵn, R1 lặp đi lặp lại quá trình trong mỗi khoảng thời gian. Vào cuối 1 giây, ví dụ, R1 sẽ được gửi cho 62,5 ms trong khoảng thời gian 8, hoặc 500 ms là 0,5 giây. Bằng cách gửi một nửa số thứ hai tại 128 kbps, R1 sẽ gửi lưu lượng truy cập với tốc độ trung bình 64 kbps.
IOS traffic shaping không bắt đầu một bộ đếm thời gian cho 62.5 ms, và sau đó ngừng gửi khi bộ đếm thời gian dừng lại. IOS thực sự tính toán, dựa trên cấu hình, bao nhiêu bit có thể được gửi đi trong mỗi khoảng thời gian để các tỷ lệ shaped sẽ được đáp ứng. Giá trị này được gọi là sự bùng nổ cam kết (Bc) cho mỗi khoảng thời gian. Nó được coi là một vụ nổ, bởi vì các bit đang truyền đi trên đường truyền vật lý. Vụ nổ cam kết, bởi vì nếu bạn gửi nhiều mỗi khoảng thời gian, bạn vẫn còn phù hợp với hợp đồng lưu lượng. Trong ví dụ này, giá trị Bc được thiết lập là 8000 bit, và quá trình thực tế cho phép shaper để gửi gói tin trong mỗi khoảng thời gian cho đến 8000 bit đã được gửi đi. Tại thời điểm đó, shaper chờ đợi cho đến khi Tc đã kết thúc, và khoảng thời gian khác bắt đầu, với một giá trị Bc bit được gửi trong khoảng thời gian tiếp theo. Với một khoảng thời gian của 125 ms, và 8000 bit trên một khoảng thời gian, một tỷ lệ shaped 64 kbps đã đạt được.
Giá trị Bc được tính theo công thức sau:
Bc = Tc*CIR
60
Công thức đầu tiên, được phổ biến rộng rãi trong các tài liệu cisco, công thức giả định rằng bạn muốn hình thành các CIR. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, bạn muốn hình thành một số tỷ lệ khác, nên công thức thứ hai cho công thức chính xác hơn. Ví dụ, nếu một công cụ Shaping đã có một mặc định là 125 ms cho Tc, và với một tỷ lệ shaped của 64 kbps, Bc sẽ được tính .
Bc = 0.125s*64000b/s – 8000 bits
Khi cấu hình shaping, bạn thường cấu hình tốc độ shaping, và tùy chọn các Bc. Nếu bạn cấu hình cả hai giá trị, IOS thay đổi Tc để công thức được đáp ứng; bạn không bao giờ cấu hình được các giá trị của Tc. Nếu bạn chỉ cần cấu hình tốc độ shaping, tùy thuộc vào các công cụ Shaping, IOS giả định một giá trị đặc biệt đối với Tc hoặc Bc, và sau đó tính toán giá trị khác.
Hình 2-6 cho thấy những gì xảy ra trong ví dụ. Đối với mỗi khoảng thời gian, shaping có thể phát đi 12.000 bit, trong 91,25 ms. 91,25 / 125 = 3/4, có nghĩa là các router sẽ gửi với tốc độ bit trung bình tại khoảng 3/4 thời gian, hoặc 96 kbps.
Hình 2-6. Cơ chế của Traffic Shaping128-kbps Access Rate, 96-kbps Shaped Rate
Traffic shaping sử dụng ý tưởng truyền một số bit cho một khoảng thời gian cho bởi vì nó hiệu quả hơn tính toán tỷ giá tất cả thời gian. Shaper chỉ lấy các gói tin kế tiếp, giảm về giá trị Bc bằng số bit trong các gói tin, và tiếp tục làm như vậy cho đến khi giá trị Bc được sử dụng hết. Vào thời điểm đó, chờ cho đến khi thời gian hình thành Tc kết thúc, thì shaping được gửi một giá trị bằng Bc bit.
Chiều dài của Tc có thể có một số tác động đến sự chậm trễ và sự biết động về đặc điểm của các gói dữ liệu đang được hình thành. Hãy xem xét một ví dụ khác, với các router Main gửi các gói tin đến R24, shaping tại 128 kbps, nhưng với một liên kết truy cập T / 1. Hình 2-7 cho thấy các chi tiết shaping.
61
Hình 2-7. Cơ chế của Traffic Shaping Main Router with 1.536 Access Rate, 128- kbps Shaped Rate
Chỉ cần đặt tốc độ ở T/1 nó không mất nhiều thời gian để gửi các giá trị Bc bit cho mỗi khoảng thời gian. Tuy nhiên, các giá trị của Tc bằng 125ms có thể là một lựa chọn tốt cho delay-sensitive traffic. Giả sử một gói VoIP đi đến Main, và nó cần phải được gửi đến R24. Main sử dụng LLQ, và phân loại VoIP vào hàng đợi có độ trễ thấp, vì vậy các gói tin VoIP mới sẽ được gửi đi. Thông may, các gói tin được gửi ngay trước khi đến các gói tin VoIP mới tiêu thụ tất cả các Bc cho Tc này. Gói VoIP có phải chờ bao lâu trước khi Tc hiện tại sẽ kết thúc và một cái mới sẽ bắt đầu? Nó chỉ mất 10 mili giây để gửi giá trị Bc bit, do đó các gòi tin khác phải mất 115 ms trước khi Tc hiện tại kết thúc, và gói tin VoIP có thể được gửi! Với ngân sách chậm trễ một chiều 150 đến 200 mili giây, một sự shaping chậm trễ của 115 ms sẽ không hoạt động. Do đó, Cisco khuyến cáo rằng khi bạn có lưu lượng truy cập delay-sensitive, cấu hình Bc sao cho Tc là 10 ms hoặc ít hơn. Trong ví dụ này, nếu Bc được cấu hình đến 1280 bit, Tc = 1280 / 128.000 = 0,010 giây, hoặc 10 ms