廣域網(wǎng)流量調(diào)度方案發(fā)展與應用
加入技術交流群
流量著色：根據(jù)流量監(jiān)測的結(jié)果，以及設定的擁塞避免策略，為各類業(yè)務流標記顏色，以執(zhí)行對應的轉(zhuǎn)發(fā)策略。具體原則為：
(1)根據(jù)每個業(yè)務的保證帶寬、實際流量，對流量報文著色。
當業(yè)務流量低于保證帶寬時，標記為綠色;當業(yè)務流量高于保證帶寬時，表示有突發(fā)，將超過保證帶寬的突發(fā)流量標記為紅色。圖5中，流量1、2、3的業(yè)務流量標記為綠色，流量4有2M流量標記為綠色，3M流量標記為紅色;
(2)進行多級調(diào)度，為業(yè)務流量重分配帶寬，從而達到帶寬均衡。
經(jīng)過步驟(1)后，業(yè)務流量包括綠色的正常流量，以及紅色的突發(fā)流量。如果某個業(yè)務流量小于保證帶寬，則綠色的流量速率小于出接口帶寬，此時可以通過多個業(yè)務帶寬重分配，將富余的帶寬分配給一部分紅色的突發(fā)流量，使之變?yōu)榫G色。反之，如果綠色流量的速率大于出接口帶寬，此時可以通過多個業(yè)務帶寬重分配，將一部分優(yōu)先級較低的流量變?yōu)榧t色。圖5中，流量3的實際流量比保證帶寬小1M，流量1、2、3的綠色流量帶寬為9M，富余的1M將分配給流量4，則流量4有3M流量標記為綠色，2M流量標記為紅色;
(3)可以將紅色的流量進行優(yōu)先級重標記，打上特定的DSCP優(yōu)先級，用于執(zhí)行流量轉(zhuǎn)發(fā)策略。例如，將著色為紅色的流量，標記特殊優(yōu)先級DSCP11。
流量轉(zhuǎn)發(fā)：根據(jù)流量著色結(jié)果執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)策略。對綠色的流量正常轉(zhuǎn)發(fā)，通過出接口A沿主鏈路轉(zhuǎn)發(fā);對紅色的流量，按照設定的流量策略，將報文丟棄，或者重路由到出接口B，轉(zhuǎn)發(fā)給相鄰路由器，沿備鏈路轉(zhuǎn)發(fā)。
在實際應用中，為了防止重路由后的流量再重新返回(例如冗余廣域鏈路故障)，還需要在主路由器上配置策略，禁止由B接口送出的重路由流量再由接口B返回路由器。
4、精細化流量控制
由于傳統(tǒng)的流量控制只能根據(jù)L2～L4報文進行處理，因此需要依靠DPI(深入報文檢測)、ACG(應用流量控制)等技術和設備進行精細化流量識別和控制，并且能夠基于用戶執(zhí)行靈活控制策略。
DPI：路由器設備的L4～L7層報文特征識別功能，通過CPU實現(xiàn)。優(yōu)點是路由器軟件集成，不增加額外成本;缺點是識別功能較弱，性能不高。適用于帶寬不高、流量較少的小型網(wǎng)絡。
ACG：采用專用的硬件設備，通過特征庫實現(xiàn)L4～L7層報文特征識別功能，既可以是獨立的硬件設備，也可以是路由器的業(yè)務模塊。優(yōu)點是功能強大，除了報文特征識別外，還可以基于流特征(如持續(xù)時間、速率波動、流量統(tǒng)計特征)識別報文特征難以界定或經(jīng)常變化的應用流量(如P2P流量，經(jīng)常更改端口號、協(xié)議字段);缺點是需要增加額外投資。適用于帶寬較高、流量比較復雜的中大型網(wǎng)絡。
通過ACG專用設備，還可以使用直觀、易于管理的配置界面，實現(xiàn)復雜的流量控制和調(diào)度策略。例如，對廣域網(wǎng)30個分支機構、每個機構5種業(yè)務設定帶寬分配和優(yōu)先級轉(zhuǎn)發(fā)策略。如果通過路由器的分層QoS技術實現(xiàn)，涉及150種QoS策略，配置和實現(xiàn)非常復雜;而通過ACG設備實現(xiàn)，可以通過圖形化界面進行統(tǒng)一配置，部署簡單、直觀。
采用流量調(diào)度方案，可以滿足不同網(wǎng)絡環(huán)境的多樣化流量控制需求。
1、帶寬預留與共享
SDH和IP技術在帶寬分配方面，前者通過時隙劃分帶寬，適合對不同部門和業(yè)務分配絕對帶寬，但各部門和業(yè)務之間無法做到帶寬共享;后者通過包交換共享帶寬，可以充分利用設備和鏈路資源，但如果需要實現(xiàn)帶寬預留，必須通過復雜的MPLS TE技術，實施難度很大。
對于政府、企業(yè)的某些廣域網(wǎng)建設，多個部門、業(yè)務共享物理網(wǎng)絡平臺，為了兼顧業(yè)務傳輸質(zhì)量和帶寬均衡，有時需要為關鍵部門和業(yè)務分配一定的預留帶寬，保證該業(yè)務持續(xù)、正常運行，防止帶寬被其他業(yè)務占用;同時，也需要各部門和業(yè)務能夠共享剩余帶寬，當業(yè)務突發(fā)時，保證總體帶寬的利用效率。
通過流量調(diào)度方案可以很好的實現(xiàn)上述需求，如圖6所示：
在地區(qū)A、B的匯聚路由器上，流量調(diào)度方案設計如下：
l 地區(qū)A、B之間廣域網(wǎng)鏈路帶寬155M;
l 為部門1、部門2各預留40M帶寬，剩余75M作為共享帶寬;
l 為保證視頻質(zhì)量的穩(wěn)定，各部門視頻流(10M)只能占用部門預留帶寬，而不能走共享帶寬;
l 在部門預留帶寬內(nèi)，數(shù)據(jù)流量可以自動根據(jù)視頻流量大小調(diào)整帶寬分配，當沒有視頻流量時，數(shù)據(jù)流量可以占用全部40M預留帶寬，超過40M的流量占用共享帶寬;有視頻流量(2～10M)時，數(shù)據(jù)流量只占用剩余的預留帶寬。
2、雙鏈路流量調(diào)度
為保證高可靠，廣域網(wǎng)普遍采用主、備冗余鏈路。隨著業(yè)務類型和流量的增加，備鏈路已不再只是作為備份，而是與主鏈路進行分擔，共同承載業(yè)務流量，實現(xiàn)對廣域網(wǎng)鏈路資源的充分利用。
傳統(tǒng)流量控制設計，都是基于單接口或鏈路的，當該接口或鏈路業(yè)務流量超出帶寬后，就會產(chǎn)生丟包。采用流量調(diào)度方案，可以針對雙鏈路組網(wǎng)結(jié)構，進行跨設備跨鏈路的統(tǒng)一流量調(diào)度，從而避免一條鏈路可能嚴重擁塞，而另外一條鏈路卻空閑的情況，最大化利用鏈路帶寬資源。
圖7 雙鏈路流量調(diào)度
如圖7所示，實現(xiàn)方案設計如下：
l 業(yè)務分流：規(guī)劃路由、策略路由，生產(chǎn)等重要業(yè)務走主鏈路，辦公和視頻業(yè)務走備用鏈路;
l 過載流量調(diào)度：主鏈路帶寬被占滿，超過的流量轉(zhuǎn)發(fā)到備鏈路;
l 帶寬保證：根據(jù)業(yè)務優(yōu)先級進行帶寬保證，鏈路故障、流量超載時，優(yōu)先保證關鍵業(yè)務傳輸。
3、帶寬公平調(diào)配
對于出口帶寬較小，而人數(shù)較多的分支機構，經(jīng)常會出現(xiàn)由于某個人收發(fā)大郵件等，占用大量的帶寬，導致其他人上網(wǎng)速度明顯變慢，甚至可能影響到其他的重要業(yè)務，比如視頻會議。而大郵件收發(fā)屬于正常辦公業(yè)務，傳統(tǒng)的流量控制只能控制所有用戶的辦公業(yè)務流量，而不能限制某個用戶的流量。
評論