廣域網(wǎng)流量調度方案發(fā)展與應用
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流量著(zhù)色：根據流量監測的結果，以及設定的擁塞避免策略，為各類(lèi)業(yè)務(wù)流標記顏色，以執行對應的轉發(fā)策略。具體原則為：
(1)根據每個(gè)業(yè)務(wù)的保證帶寬、實(shí)際流量，對流量報文著(zhù)色。
當業(yè)務(wù)流量低于保證帶寬時(shí)，標記為綠色;當業(yè)務(wù)流量高于保證帶寬時(shí)，表示有突發(fā)，將超過(guò)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(wù)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(jìn)行多級調度，為業(yè)務(wù)流量重分配帶寬，從而達到帶寬均衡。
經(jīng)過(guò)步驟(1)后，業(yè)務(wù)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(gè)業(yè)務(wù)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(shí)可以通過(guò)多個(gè)業(yè)務(wù)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(shí)可以通過(guò)多個(gè)業(yè)務(wù)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(shí)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(jìn)行優(yōu)先級重標記，打上特定的DSCP優(yōu)先級，用于執行流量轉發(fā)策略。例如，將著(zhù)色為紅色的流量，標記特殊優(yōu)先級DSCP11。
流量轉發(fā)：根據流量著(zhù)色結果執行轉發(fā)策略。對綠色的流量正常轉發(fā)，通過(guò)出接口A(yíng)沿主鏈路轉發(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，轉發(fā)給相鄰路由器，沿備鏈路轉發(fā)。
在實(shí)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
由于傳統的流量控制只能根據L2～L4報文進(jìn)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(shù)和設備進(jìn)行精細化流量識別和控制，并且能夠基于用戶(hù)執行靈活控制策略。
DPI：路由器設備的L4～L7層報文特征識別功能，通過(guò)CPU實(shí)現。優(yōu)點(diǎn)是路由器軟件集成，不增加額外成本;缺點(diǎn)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(luò )。
ACG：采用專(zhuān)用的硬件設備，通過(guò)特征庫實(shí)現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(wù)模塊。優(yōu)點(diǎn)是功能強大，除了報文特征識別外，還可以基于流特征(如持續時(shí)間、速率波動(dòng)、流量統計特征)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(diǎn)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(luò )。
通過(guò)ACG專(zhuān)用設備，還可以使用直觀(guān)、易于管理的配置界面，實(shí)現復雜的流量控制和調度策略。例如，對廣域網(wǎng)30個(gè)分支機構、每個(gè)機構5種業(yè)務(wù)設定帶寬分配和優(yōu)先級轉發(fā)策略。如果通過(guò)路由器的分層QoS技術(shù)實(shí)現，涉及150種QoS策略，配置和實(shí)現非常復雜;而通過(guò)ACG設備實(shí)現，可以通過(guò)圖形化界面進(jìn)行統一配置，部署簡(jiǎn)單、直觀(guān)。
采用流量調度方案，可以滿(mǎn)足不同網(wǎng)絡(luò )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(shù)在帶寬分配方面，前者通過(guò)時(shí)隙劃分帶寬，適合對不同部門(mén)和業(yè)務(wù)分配絕對帶寬，但各部門(mén)和業(yè)務(wù)之間無(wú)法做到帶寬共享;后者通過(guò)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(shí)現帶寬預留，必須通過(guò)復雜的MPLS TE技術(shù)，實(shí)施難度很大。
對于政府、企業(yè)的某些廣域網(wǎng)建設，多個(gè)部門(mén)、業(yè)務(wù)共享物理網(wǎng)絡(luò )平臺，為了兼顧業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量和帶寬均衡，有時(shí)需要為關(guān)鍵部門(mén)和業(yè)務(wù)分配一定的預留帶寬，保證該業(yè)務(wù)持續、正常運行，防止帶寬被其他業(yè)務(wù)占用;同時(shí)，也需要各部門(mén)和業(yè)務(wù)能夠共享剩余帶寬，當業(yè)務(wù)突發(fā)時(shí)，保證總體帶寬的利用效率。
通過(guò)流量調度方案可以很好的實(shí)現上述需求，如圖6所示：
在地區A、B的匯聚路由器上，流量調度方案設計如下：
l 地區A、B之間廣域網(wǎng)鏈路帶寬155M;
l 為部門(mén)1、部門(mén)2各預留40M帶寬，剩余75M作為共享帶寬;
l 為保證視頻質(zhì)量的穩定，各部門(mén)視頻流(10M)只能占用部門(mén)預留帶寬，而不能走共享帶寬;
l 在部門(mén)預留帶寬內，數據流量可以自動(dòng)根據視頻流量大小調整帶寬分配，當沒(méi)有視頻流量時(shí)，數據流量可以占用全部40M預留帶寬，超過(guò)40M的流量占用共享帶寬;有視頻流量(2～10M)時(shí)，數據流量只占用剩余的預留帶寬。
2、雙鏈路流量調度
為保證高可靠，廣域網(wǎng)普遍采用主、備冗余鏈路。隨著(zhù)業(yè)務(wù)類(lèi)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(jìn)行分擔，共同承載業(yè)務(wù)流量，實(shí)現對廣域網(wǎng)鏈路資源的充分利用。
傳統流量控制設計，都是基于單接口或鏈路的，當該接口或鏈路業(yè)務(wù)流量超出帶寬后，就會(huì )產(chǎn)生丟包。采用流量調度方案，可以針對雙鏈路組網(wǎng)結構，進(jìn)行跨設備跨鏈路的統一流量調度，從而避免一條鏈路可能?chē)乐負砣?，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 雙鏈路流量調度
如圖7所示，實(shí)現方案設計如下：
l 業(yè)務(wù)分流：規劃路由、策略路由，生產(chǎn)等重要業(yè)務(wù)走主鏈路，辦公和視頻業(yè)務(wù)走備用鏈路;
l 過(guò)載流量調度：主鏈路帶寬被占滿(mǎn)，超過(guò)的流量轉發(fā)到備鏈路;
l 帶寬保證：根據業(yè)務(wù)優(yōu)先級進(jìn)行帶寬保證，鏈路故障、流量超載時(shí)，優(yōu)先保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)傳輸。
3、帶寬公平調配
對于出口帶寬較小，而人數較多的分支機構，經(jīng)常會(huì )出現由于某個(gè)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(wù)，比如視頻會(huì )議。而大郵件收發(fā)屬于正常辦公業(yè)務(wù)，傳統的流量控制只能控制所有用戶(hù)的辦公業(yè)務(wù)流量，而不能限制某個(gè)用戶(hù)的流量。
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