流量监管与整形

概览

流量整形是对报文的速率进行控制，使报文以均匀的速率发送出去。流量监管为了使有限的网络资源可以更好地为用户服务，可以对特定用户的业务流进行监管，使其适应分配给它的那部分网络资源。

流量监管介绍

流量监管（Traffic-policing）是一种在入接口或出接口应用的对进入路由器的某流量进行限制的流量管理技术。对于 ISP 来说，对用户送入网络中的流量进行控制是十分必要的。对于企业网，对某些应用的流量进行控制也是一个有力的控制网络状况的工具。流量监管的典型应用是监督进入网络的某一流量的规格，把它限制在一个合理的范围之内，或者对超出的部分流量进行“惩罚”，以保护网络资源和运营商的利益。在报文满足一定的条件时，如某个连接的报文流量过大，流量监管就可以对该报文采取不同的处理动作，例如丢弃报文。

流量监管

网络管理者可以使用约定访问速度Car（Committed Access Rate）对流量进行监控。

不需要进行流量监管的报文，直接进行发送，需要流量监管的报文会经过令牌桶然后进行判断，最终进行通过等。

令牌桶

需要进行流量监管的流量首先会去令牌桶中取得与自身大小相同数量的令牌，然后再进行通过，如果令牌桶中没有相应数量的令牌，那就先进行排队。

流量监管的具体实现

单桶单速率流量监管： 一个令牌桶，容量是CBS ，一个填充令牌的速率CIR。当有 B 字节的报文传过来的时候，根据桶的当前容量来对这个报文进行处理。
双桶单速率流量监控：两个令牌桶，一个的容量是CBS ，一个的容量是EBS ，一个填充令牌的速率CIR,两个令牌桶使用同一个填充速率。当有 B 字节的报文传过来的时候，根据两个桶的当前容量来对这个报文进行处理。
双桶双速率流量监控：两个令牌桶，一个的容量是CBS ，一个的容量是PBS 。这两个令牌桶分别使用两个填充令牌的速率，一个填充速率是 CIR，一个填充速率是 PIR 。当有 B 字节的报文传过来得时候，根据两个桶的当前容量来对这个报文进行处理。

单桶单速流量监管

单桶单速使用固定速率进行转发数据，如果令牌桶中的令牌数量合适，那就进行转发，如果令牌不够，那就直接丢弃。
使用环境是使用单一固定的速率进行转发。

双桶单速流量监管

允许传输速率有一定的超额，CBS不够还可以使用EBS的令牌。

双桶双速流量监管

这里的PBS就相当于一个峰值速率，CBS相当于一个保障速率。

单桶单速适用于我有一个固定的带宽这个场景；双桶单速是一个约定速率，但是允许有一定超额速率的场景进行使用；双桶双速是一个保障速率，一个峰值速率的时候用。

流量整形介绍

流量整形（traffic shaping）的典型作用是限制流出某一网络的某一连接的流量与突发，使这类报文以比较均匀的速度向外发送。流量整形通常使用缓冲区或队列和令牌桶来完成，当报文的发送速度过快时，首先在缓冲区或队列进行缓存，在令牌桶的控制下，再均匀地发送这些被缓冲的报文。流量整形通常采用的技术有：Generic Traffic Shaping（通用流量整形，简称GTS），Line Rate（物理接口总速率限制，简称LR）。它们可以对不规则或不符合预定流量特性的流量进行整形，以利于网络上下游之间的带宽匹配。

GTS（Generic Traffic Shaping）

令牌桶有足够的令牌那就进行发送，否则再队列中进行等待。

LR（Line Rate）

流量整形与流量监管的区别

GTS、LR与CAR三者均采用了令牌桶技术来控制流量。它们的主要区别在于：在进行报文流量控制时，CAR对超过流量限制的报文进行丢弃；而GTS则将报文缓存在GTS队列中。 相较于GTS，LR不但能够对超过流量限制的报文进行缓存，并且可以利用QoS丰富的队列来缓存报文。

监管好比一刀切，超过了就直接丢弃，整形就是先缓存下来，有了带宽之后再进行发送。