[Acercandose a los NE (5)] Las aventuras de un paquete en los enrutadores de Huawei QoS Basics

Pubilicado 2019-1-11 07:17:44 16 0 0 0

 

El reenvío de paquetes en un router implica muchos conceptos de calidad de servicio (QoS), como la clasificación agregada de comportamiento (BA), clasificación multicampo (MF), CAR, cola y buffer. Este capítulo proporciona los conceptos básicos de QoS para ayudarle a entender mejor el router QoS on a.

¿Por qué necesitamos QoS?

Cuando se lanza un nuevo producto, los usuarios y los fabricantes suelen estar menos preocupados por los problemas de calidad. Después de que los productos de compe * * * vayan a la venta, los usuarios empiezan a comparar las cualidades de los productos. Este escenario se aplica a los productos incluyendo la red IP. Tradicionalmente, el mejor esfuerzo (BE) modelo se utiliza en una red IP para que la red haga su mejor intento de enviar paquetes pero sin ninguna garantía de rendimiento.

Con la mejora continua de la tecnología y la feroz competencia del producto, los usuarios tienen requisitos más altos en cuanto a la calidad de la red. Para cumplir con estas demandas, se introducen múltiples modelos de servicio de QoS IP, entre los cuales se implementan los modelos de servicio integrado (IntServ) y servicio diferenciado (DiffServ).

Modelo de servicio integrado

El modelo de servicio integrado requiere que los usuarios apliquen niveles específicos de servicio desde la red antes de enviar paquetes. Después de recibir estas solicitudes, la red reserva recursos suficientes para estas solicitudes. El modelo de servicio integrado funciona como un autobús de transporte, con asientos reservados para cada pasajero, y se desplaza incluso si los asientos no están completamente ocupados.

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Además, la compañía de vehículos tiene que mantener una gran cantidad de información de reserva:

 

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Debido a estos defectos, el modelo de servicio integrado no se ha utilizado en las redes IP desde 1990. Actualmente el modelo de servicio diferenciado se utiliza ampliamente en las redes IP.

Differentiated Service Model.

El modelo de servicio diferenciado clasifica el tráfico de red en múltiples clases para procesamiento diferenciado. Para ser específico, el modelo de servicio diferenciado implementa la clasificación de tráfico primero y luego asigna diferentes identificadores a diferentes clases de paquetes. Una vez que un nodo de red recibe estos paquetes, simplemente identifica estos identificadores y procesa paquetes basados en las acciones correspondientes a estos identificadores. El modelo de servicio diferenciado y el sistema de servicio de billetes de tren son similares. Un billete de tren marca el servicio que usted reserva: Durmiente suave, durmiente duro, asiento duro, o ningún asiento. Usted sube a un tren y disfruta del servicio específico marcado en su boleto. En una red IP, la relación entre un identificador y un paquete es * * * ogous a la relación entre un billete de tren y un pasajero

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DSCP y PHB

El punto de código de servicios diferenciados (DSCP) y el comportamiento por salto (PHB) son conceptos important del modelo DiffServ.

DSCP

Como se ha indicado anteriormente, el identificador en un encabezado de paquetes es como un billete de tren. Del mismo modo, los paquetes tienen varios encabezados de paquetes, por ejemplo, encabezados de trama en la capa 2 y encabezados MPLS en la capa 2.5, y encabezados IP en la capa 3 Los campos 802.1p, EXP y DSCP (identificadores) se utilizan en los encabezados de marco, MPLS y IP, respectivamente.

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Un paquete puede viajar sobre múltiples redes, como una red Ethernet, MPLS y red IP, y los comportamientos de reenvío varían según las redes. Por ejemplo, en un Ethernet, un nodo de red sólo analiza el encabezado Ethernet de un paquete pero ignora su encabezado MPLS o IP. Por eso cada capa tiene su propio identificador.

Además de identificadores como los campos 802.1p, EXP y DSCP, hay otro identificador llamado tipo de servicio (ToS) que también es un campo en encabezados IP. Inicialmente RFC 791 no define ningún valor DSCP sino un valor de 8 bits y utiliza 3 bits, de estos 8 bits para indicar la Precedencia. Hay ocho tipos de precedencia entonces.

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RFC 1349 redefine el campo de ToS y cambia el nombre de uno de los 2 bits reservados as el campo C. Los campos D, T, R y C constituyen el campo ToS. Debido a estas diferencias, la versión RFC debe ser declarada cuando se habla de ToS Los routers de Huawei cumplen con RFC 1349.

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Posteriormente, el RFC 2474 redefine los 8 bits y renombran los 6 bits específicos como el campo DSCP.

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PHB

Como su nombre indica, el comportamiento por salto (PHB) se refiere al comportamiento realizado por los paquetes en cada salto. Sin embargo, esto no significa que PHB sea una acción específica, como la programación del tráfico, la caída de paquetes, la vigilancia del tráfico, la configuración del tráfico y la remarcación. De hecho, el PHB sólo define un comportamiento de reenvío que es visible para los usuarios sin ninguna acción específica. En otras palabras, el PHB identifica las clases de comportamientos similares a la calificación de estrellas de hoteles, como 3 estrellas, 4 estrellas y 5 estrellas. El RFCS define cuatro tipos de PHB: CS, EF, AF y BE, cada uno de los cuales corresponde a un valor DSCP. PHB clasifica los paquetes como CS, EF, AF y BE sobre la base de las características de servicio a las que los usuarios son más sensibles, como el retraso, el jitter y la tasa de pérdida de paquetes.

• El mejor esfuerzo (BE) PHB se centra sólo en si los paquetes pueden llegar al destino, independientemente del rendimiento de la transmisión. Los paquetes IP tradicionales se pueden transmitir en modo BE. El BE PHB se utiliza en las redes IP de forma predeterminada y todos los routers deben soportar el PHB.

• El reenvío seguro (AF) PHB se aplica a los servicios que requieren un corto retardo, baja tasa de pérdida de paquetes y alta confiabilidad, tales como servicios VPN de video, voz y empresa.

• El reenvío acelerado (EF) PHB se aplica a los servicios en tiempo real que requieren un corto retardo, un bajo jitter y una baja tasa de pérdida de paquetes, tales como video, voz y videoconferencia.

• El selector de clase (CS) PHB indica la misma clase de servicio que el valor de precedencia IP. RFC 2474 reserva todos los valores del format de XXX000 para permitir a DiffServ -dispositivos incapaces que sólo analizan los tres bits más a la izquierda en el field de ToS para ser compatibles con otros dispositivos.

Por lo general, un AF o CS PHB lleva un sufijo, como AF11, AF22 AF22 CS6, y CS7, mientras que un BE o EF PHB carries no sufijo. Esto se debe a que un BE o EF PHB corresponde a un solo valor DSCP y un PHB CS o AF corresponde a múltiples valores DSCP. Actualmente, se definen cuatro clases de AF con tres niveles de precedencia de caída en cada clase AF para uso general. AF se expresa en el formato de AF1x a AF4x, con x indicando la precedencia de caída y que van desde 1 hasta 3.

Por ejemplo, supongamos que cuatro redes comunitarias están conectadas al mismo router de borde en una red ISP. Si una comunidad envía un gran número de paquetes FTP, la congestión del tráfico puede ocurrir, afectando a la transmisión FTP de otras comunidades. Para resolver este problema, establezca la velocidad máxima de tráfico FTP a 500 Mbit/s para cada comunidad. Después de eso, vuelva a marcar el campo DSCP de paquetes en cada interfaz entrante para compensar el escenario en el que la tasa de tráfico de una comunidad supera los 1 Gbit/s. Específicamente, el tráfico transmitido a una velocidad de 500 Mbit/s o inferior se marca AF11, el tráfico transmitido a una velocidad de 500 Mbit/s a 1 Gbit/s se marca AF12, y el tráfico transmitido a una velocidad superior a 1 Gbit/s se marca AF13. Cuando se produce congestión de tráfico, el tráfico AF13 se retira primero. Si la congestión del tráfico persiste después de la caída del tráfico AF13, el tráfico AF12 se descarta. Si la congestión del tráfico todavía se detecta después de eso, el tráfico AF11 tiene que ser bajado por fin. De esta manera, todas las comunidades reciben un trato justo.

 

PHB = calidad de servicio?

PHB refleja la clase de servicio de paquetes pero no la calidad del servicio. En otras palabras, CS es superior a BE en clase de servicio, lo que no significa que la calidad de servicio del tráfico CS sea superior a la del tráfico BE. PHB es sólo un comportamiento de salto por salto, mientras que la calidad del servicio es una garantía de servicio de extremo a extremo. La calidad del servicio se mide típicamente sobre la base de las siguientes especificaciones:

• Ancho de banda/throughput

• Delay

• Variación de retardo (jitter)

• Tasa de pérdida de Packet

• Disponibilidad

Además de PHB muchos otros factores afectan la calidad del servicio, como el ancho de banda del enlace, la capacidad de procesamiento de dispositivos, la estabilidad de la red y la distancia de transmisión.

¿La cola de PHB =?

Hay colas de BE, AF1 y AF2 AF3 AF4, EF, CS6 y CS7 en los routers de Huawei.

Esto no significa que PHB sea igual a todas las colas. Para ser específico, el nombre de una cola no refleja la prioridad de la cola en clase de servicio. Del mismo modo, si todos los asientos rígidos en un entrenador de asiento duro son reemplazados por durmientes duros, este entrenador es en realidad un entrenador de sueño duro aunque todavía se llama un entrenador de asiento duro.

Las colas pueden ser tratadas en la moda a similar. Por ejemplo, si se implementa una prioridad estricta de (SP) para una cola BE (raramente sucede) y la programación de colas de cola ponderada (WFQ) is implementada para las otras siete colas, la cola BE tiene la prioridad más alta entre todas las demás colas de clase de servicio. En este caso, el PHB de la cola BE ya no es BE. (Los conceptos SP y WFQ serán provistos en el Queue Mechanism).) Aunque el nombre de una cola no representa su "PHB", una cola todavía se llama similar a PHB, ya que puede mostrar claramente la prioridad de la cola. Si las colas se llamaban cola 1 a la cola 8 en su lugar, sería difícil averiguar lo que son estas colas.

¿Cómo se colocan los paquetes en colas basados en valores DSCP?

Tanto los campos 802.1p como EXP son 3 bits de largo, que corresponden a exactamente ocho valores y pueden tener asignaciones de uno a uno con ocho PHB o colas. ¿Qué pasa con los valores DSCP? ¿Cómo los valores DSCP mapean ocho PHB o colas como un campo DSCP corresponde a 64 valores? La clasificación agregada de comportamiento (BA) se utiliza para resolver este problema.

Clasificación de ba (mapeo y Reverse Mapping)

La clasificación de tráfico consiste en la clasificación agregada de comportamiento (BA) y clasificación multicampo (MF). La clasificación BA permite a un dispositivo identificar simplemente el tráfico que tiene la prioridad específica o clase de servicio para el mapeo entre prioridades externas e internas.

Por ejemplo, la clasificación BA permite a un dispositivo clasificar los paquetes según los valores DSCP de los paquetes IP, los valores EXP de los paquetes MPLS o los valores 802.1p de las tramas VLAN. La clasificación MF tiene una regla de clasificación más compleja y permite a un dispositivo clasificar los paquetes de una manera finamente granular basada en campos distintos de los identificadores de prioridad, tales como 5-tuple, dirección MAC, número de protocolo, etiqueta o información TTL.

Como se ha indicado anteriormente, en el modelo DiffServ, los paquetes se clasifican y marcan y se implementan los PHB para paquetes clasificados. Independientemente de si se implementa la clasificación BA o MF, los paquetes se clasifican según los campos de los encabezados de paquetes, que se obtienen mediante el análisis de encabezados de paquetes. Es imposible que un dispositi****nalice encabezados de paquetes cada vez que se implementa una operación de QoS, como colocar paquetes en colas, eliminar paquetes y enviar paquetes fuera de colas.

Para resolver este problema, los diseñadores utilizan dos marcadores internos: Clase de servicio y color, que también se denominan precedencia de programación y caída de precedencia, respectivamente. Cuando un dispositi****naliza un encabezado de paquetes, el dispositivo establece estos dos marcadores internos para el paquete basado en la prioridad de encabezado de paquetes. De esta manera, el dispositivo solo necesita leer estos dos marcadores antes de implementar cualquier operación de QoS. Para ser específico, un dispositivo implementa una operación de QoS basada en la clase de servicio y el color de los paquetes.

El PHB predeterminado de una red IP es BE. Por lo tanto, los valores iniciales de los dos marcadores internos son BE y Green. Si el comando trust upstream se ejecuta en una interfaz entrante, la interfaz mapea las prioridades externas (802.1p, EXP y DSCP) paquetes of a las prioridades internas (clase de servicio y color). Este proceso se denomina mapeo.

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Si la remarcación o remarcado después de configurar CAR en un dispositivo, el dispositivo remarca la clase de servicio y el color de los paquetes, independientemente de si la interfaz entrante o saliente recibe los paquetes. Después de eso, el dispositivo implementa las operaciones de QoS para paquetes basados en la clase de servicio y el color. Una vez completadas las operaciones de QoS, la tarjeta downstream (interfaz saliente) mapea las prioridades internas de los paquetes a las prioridades externas.

Este proceso se denomina mapeo inverso. El mapeo inverso es una configuración opcional y es innecesario si las prioridades externas de los paquetes deben permanecer sin cambios.

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Clasificación MF (política de tráfico)

La clasificación multicampo (MF) permite a un dispositivo clasificar paquetes basados en reglas complejas, como 5 tupla. Después de completar la clasificación de tráfico, se deben implementar varios comportamientos para paquetes clasificados (clasificadores de tráfico). Por lo tanto, se utiliza una política de tráfico para asociar comportamientos de tráfico con clasificadores de tráfico. Se configura una política de tráfico en un perfil que soporta la modificación por lotes y reduce las cargas de trabajo de configuración.

Un perfil de política de tráfico cubre los siguientes conceptos:

• Clasificador de tráfico: Define las cláusulas de coincidencia para coincidir con los paquetes.

• Conducta de tráfico: Define acciones para clasificadores de tráfico específicos, como remarcar, redireccionar, balancear, fragmentar, rate limiting y recopilar estadísticas de tráfico.

• Política de tráfico: Asocia clasificadores de tráfico con comportamientos de tráfico. La política de tráfico tiene efecto después de ser aplicada a una interfaz entrante o saliente.

 

  • x
  • convención:

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