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我的朋友

分类: 系统运维

2013-07-11 10:03:07

最需要保障服务质量(QoS)的地方也许就是在WAN链路上。因为,WAN链路开销最大,使 用最频繁,同时也最有可能出现信息拥塞或者发生故障;另 外,WAN链路还是速率最不匹配的地方,因为大多数情况下,千兆位LAN链路相互连接所借助的通道其速率仅以Kbps计数。 

    优先级划分 

    因为包必须排队通过WAN传输,因此,给实时划分优先级,以便尽量减小时延非常重要。如果量大,几百毫秒的时延根本算不了什么; 如 果是互动性很强的—特别是语音或实时视频,时延过大就意味着服务是无法接受的。再有,要想提供始终如一的服务级别,还必须避免时延变化(即抖动)。 

    所以有必要在面向WAN的路由器接口上实施严格的优先级队列机制,无论路由器是在中心站点还是在分支机构或者远地办公室。这种机制往往名为低时延队列(LLQ),能够为你分配比其他所有队列优先享受服务的权利:只要该队列里面有数据包,就会被优先传输。 

    正由于这个原因,说到从总流量中划分多少流量以便进入优先级队列,就有一些设计准 则。优先流量最高不得超过总流量的30%,也就是说,高优先级流 量占链路总流量的比率不应当超过三分之一。因为如果超过了该比率,等待接受程序调度的其他流量就可能轮不到由应用软件来处理。还有,也不应该把过多的数据 包塞在严格的优先级队列中排队等候,否则同样会遇到末端站所无法忍受的延迟。 

    链路分段 

    即使有了这种优先级划分,如果WAN链路速率低,你仍可能发现高优先级数据包会遇到 无法接受的延迟。譬如说,假设调度程序检查严格优先级队列后, 发现什么也没有,它就会移到下一个数据队列,开始把数据包撤出队列,通过路由器接口传输出去。如果开始传输该数据包1ms后,高优先级数据包进入严格优先 级队列,而它必须等到正在接受处理的数据包传输完毕—路由器不会传到一半就停下来,而这带来的影响可能会超乎你当初的设想。 

    譬如说,1500字节的文件数据包在64Kbps的租用线路上传输,通过物理介质串 行传输出去大概需要190ms。也就是说,严格优先级队伍中的 数据包可能要等这么久才能发送出去,更不用说数据包处理、抖动缓冲器等因素带来的其他各种延迟。如果是语音数据包,语音抖动会非常明显(ITU-T的设计 准则建议端到端时延不能超过150ms)。 

    所以,你要实施链路分段和交叉(LFI),这项技术可以确保大容量数据包由路由器细 分成多个片段,每个片段只需少量特定的时间来传输,通常是 10ms。在另一端,接收路由器将重新组装片段。这样一来,数据包片段就可以同优先级较高的数据包交叉在一起,以便后者无须在队列中排队等候。 

    如果WAN链路的速率在1Mbps及以上,用不着考虑配置LFI,因为无论怎样,即使容量再大的数据包也可以在10ms之内传输完毕。不过对于无力为办公室提供高带宽链路的企业而言,就应当在WAN路由器上配置LFI。 

    链路优化 

    正因为WAN带宽很宝贵,你可能想进行某种程度的优化。这往往跟IP语音有关,因为它主要是一些有效载荷较小的数据包,不过也有可能包括视频。在少数情况下,优化还适用于容量较小的数据包。 

    你把语音数据包封装成IP格式后,其实也就添加了针对UDP、IP和RTP(实时协议)的三个报头。通常,一个语音数据包会包括20个字节的语音载荷流量和40个字节的这三个报头,这样就不利于充分发挥网络的利用效率。 

    所幸,40个字节的报头信息可以利用压缩RTP(cRTP)“压缩”成2~4个字 节。因为对每个信息流而言,这些报头里面的变化其实非常小。这显 然提高了数据传输效率,并且可以把G.729a呼叫(8K语音)所需的带宽从24Kbps减小到12K~14Kbps左右。即便是容量较大(譬如256字 节)的非语音数据包,也可以把带宽节省10%以上。 

    最后,还需要注意两点:cRTP占用相当数量的CPU资源,所以尽管它适用于少许流 量,但如果速率较高的WAN上有多路呼叫,cRTP并非上佳选 择,因为路由器很可能处理不了。另外,cRTP通过逐跳法(hop-by-hop)加以实现,所以可能不适合所有WAN环境。 

    总结起来,要充分利用WAN带宽,就少不了为互动流量支持严格优先级确定方案的路由器。至于速率不到1Mbps的WAN连接,为了提高链路效率,你还必须配置LFI,可能还要配置cRTP。
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