Kształtowanie ruchu receptą na zatory

Rozwiązanie problemu powstawania zatorów w sieciach WAN wymaga wyważenia aspektów dotyczących zasobów technicznych, fizycznych, ludzkich oraz zagadnień polityki sterowania ruchem.

Rozwiązanie problemu powstawania zatorów w sieciach WAN wymaga wyważenia aspektów dotyczących zasobów technicznych, fizycznych, ludzkich oraz zagadnień polityki sterowania ruchem.

Kształtowanie ruchu receptą na zatory

Jak to działa?

Pierwszym krokiem jest nabycie wiedzy o czasie trwania i częstotliwości występowania zatorów. Do tego służą analizatory i próbniki sieciowe.

Jeśli czas trwania zatoru jest krótki, to zredukowanie opóźnień i poprawienie wydajności aplikacji do poziomu, który jest do przyjęcia, gwarantują proste mechanizmy kolejkowania i priorytetyzacji ruchu. Jeśli problem zatorów jest poważniejszy, to należy podjąć kroki bardziej zdecydowane. Powinny one obejmować kształtowanie ruchu (traffic shaping) i dobór odpowiedniej polityki, a gdy zatory powstają coraz częściej modernizację wyposażenia łączy.

Kształtowanie ruchu jest metodą najmniej inwazyjną. Polega to na opóźnianiu wprowadzanego do sieci ruchu przez buforowanie sekwencji sygnałów, które przekroczyły pierwotnie zdefiniowane wielkości. Technika kształtowania ruchu używa mechanizmu pojemnika tokenów (token-bucket). Pojemnik tokenów działa poprzez licznik systemowy w ruterze lub przełączniku. Wiąże trzy składniki zgodnie z relacją:

R=B/T

gdzie

R - średnia szybkość (szybkość, przy której pojemnik zostanie napełniony tokenami)

B - rozmiar nadmiernej sekwencji sygnałów (rozmiar pojemnika)

T - przedział czasu (czas pomiaru).

Zatem rozmiar pojemnika tokenów to maksymalna wartość licznika i jest on równy rozmiarowi sekwencji sygnałów. Tokeny są umieszczane w pojemniku przez system operacyjny rutera ze stałą, czyli średnią, szybkością R. Jeśli pojemnik zostanie zapełniony (licznik osiągnie maksymalną wartość), to nowe nadchodzące tokeny zostaną odrzucone.

Jeśli ruch związany z aplikacją szuka dostępu do sieci, to sterownik kolejki danego interfejsu żąda odpowiedniej liczby tokenów dla każdego pakietu, uzależniając ją od rozmiaru pakietu. Na przykład sterownik będzie żądał trzech tokenów dla pakietu 1500-bajtowego i tylko jednego dla 500-bajtowego.

Jeśli tokeny są do dyspozycji (wartość licznika jest mniejsza lub równa liczbie żądanych tokenów), pakiet jest wysyłany. Jeśli brak jest tokenów, to pakiet jest kolejkowany w interfejsie.

Średnia szybkość określa, że w danym przedziale czasu przez interfejs sieciowy rutera można przesłać do sieci WAN daną liczbę bitów.

Ponieważ kształtowanie ruchu zapobiega dezintegracji aplikacji przez buforowanie nadmiernego ruchu w punktach brzegowych sieci, może też redukować zator sieciowy do akceptowanego poziomu, tam gdzie algorytmy kolejkujące (takie jak kolejkowanie ważone i kolejkowanie priorytetowe) mogą zawieść - faktycznie algorytmy te, działając niezależnie, rozprzestrzeniają zatory w sieci.

Podobnie jak kształtowanie ruchu polityka sterowania ruchem wykorzystuje mechanizm pojemnika tokenów do ograniczania ruchu związanego z aplikacją.

Jednak zamiast buforować niedostosowany ruch, polityka sterowania ruchem albo go redukuje, w przypadku gdy brak jest do transmisji pakietu dostatecznej liczby tokenów w pojemniku tokenów, albo zmniejsza priorytet pakietu przed jego wysłaniem. Jeśli nie doprowadzi to do gwałtownych przyrostów szybkości ruchu, to również nie doda czasu kolejkowego dla ruchu aplikacyjnego (mimo że opuszczone pakiety muszą być powtórnie wysyłane).

Użycie kształtowania ruchu i/lub polityki do redukowania zatorów w sieci może znacznie zwiększyć poziom dostarczanych aplikacjom usług. Pozwoli również stworzyć reguły w celu skutecznego unikania wąskich gardeł i poprawy wydajności użytkowników końcowych, bez dokonania modernizacji wyposażenia łączy.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200