分类： 系统运维
2013-05-29 11:26:31
一、CAR概述
CAR是在Cisco环境里最广的使用方法，它在网络边缘入口和出口标记数据包，CAR能实现两种功能的其中之一。
功能1：速率限制；
功能2：通过使用IP优先权和QOS组来设置分类数据包；
二、语法：
rate-limit {input | output} [access-group [rate-limit] acl-index] bps burst-normal burst-max conform-action action exceed-action action
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input |
对进入接口的数据包应用CAR |
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output |
Applies this CAR traffic policy to packets sent on this interface. |
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access-group |
(可选) Applies this CAR traffic policy to the specified access list. |
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rate-limit |
(可选) The access list is a rate-limit access list. |
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acl-index |
(可选) Access list number. |
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bps |
平均速率 ，单位为bps |
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burst-normal |
Normal burst size in bytes. The minimum value is bps divided by 2000. |
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burst-max |
Excess burst size in bytes. |
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conform-action |
对于符合以上速率的要采取行动 |
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action |
Action to take on packets. Specify one of the following keywords:
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exceed-action |
超过速率所采取的行动 |
三、CAR 的局限性
router(config)# interface Hssi0/0/0
!任何速率小于20M的www流量、normal burst小于24MB、excess burst小于32MB，设置IP优先级为5，超过规则的www流量设置IP优先级为0（最大努力传输）
router(config-if)# rate-limit input access-group 101 20000000 24000 32000 conform-action set-prec-transmit 5 exceed-action set-prec-transmit 0
!小于10M的FTP流量、normal burst小于24MB、excess burst小于32MB，设置IP优先级为5，超过10M的FTP流量被丢弃
router(config-if)# rate-limit input access-group 102 10000000 24000 32000 conform-action set-prec-transmit 5 exceed-action drop
!其他小于8Mbps流量、normal burst小于16MB、excess burst小于24MB，设置设置IP优先级为5，normal burst 为16000字节，excess burst 为24000字节，超过8mbps的被丢弃，
router(config-if)# rate-limit input 8000000 16000 24000 conform-action set-prec-transmit 5 exceed-action drop
router(config-if)# ip address 200.200.14.250 255.255.255.252
!101访问控制列表匹配任意www流量，102访问控制列表匹配任意FTP流量
router(config-if)# access-list 101 permit tcp any any eq www
router(config-if)# access-list 102 permit tcp any any eq ftp
四、CAR的运作机制
CAR可以看成是数据包分类识别和流量控制的结合。其工作流程可以从下图指出：
第一步的Traffic Matching是首先从数据流中识别出感兴趣的流量。所谓感兴趣的流量，是指用户希望对其进行流量控制的数据包类型。用户可以选择以下几种不同的方式来进行流量识别：
（1）全部的IP流量，这样可以把所有的IP流量采用统一的流量控制策略。
（2）基于IP前缀，此种方式是通过rate-limit access list来定义的。
（3）QoS 分组
（4）MAC地址，此种方式通过rate-limit access list来定义。
（5）IP access list，可通过standard或extended access list来定义。
第二步，流量衡量（traffic measurement）。CAR采用一种名为token bucket的机制来进行流量衡量。见下图：
图 中的token可以看成是第一步所识别到的感兴趣流量，该种流量的数据包进入一个bucket（桶）内，该bucket的深度则由用户定义，在进入该 token bucket后，以用户希望控制的流量速率（此流量速率并非该类流量的实际速率，而是用户希望该类流量的速率上限）离开该bucket，执行下一部操作 （conform action）。在这里，对于实际流量速率的不同，可以看到会有两种情况发生：
（1）实际流量小于或等于用户希望速率，这样，明显地，token离开bucket的实际速率将和其来到的速率一样，bucket内可以看作是空的。流量不会超过用户的希望值。
（2） 实际流量大于用户希望速率。这样，token进入bucket的速率比其离开bucket的速率快，这样在一段时间内，token将填满该bucket， 继续到来的token将溢出(excess)bucket，则CAR采取相应的动作（一般是丢弃或将其IP前缀改变以改变该token的优先级）。这样就 保证了数据流量速率保证在用户定义的希望值内。
二、如何配置CAR
一般来说，CAR比较适合部署在网络的边缘部分，我们的一般做法也是在分关路由器上部署CAR。配置CAR主要包括以下几部分：
1.确定“感兴趣”的流量类型，主要通过下列方式确定：
（1）所有的IP流量
（2）基于IP前缀
（3）基于QoS分组
（4）基于MAC地址
（5）基于standard或extended的IP access list
一 般最常用的是第五种方式。用户可以使用standard ip access list来确定哪些进行访问（被访问）的IP的流量需要进行rate-limit，也可以用extended ip access list来确定哪些访问（被访问）的IP的协议类型流量（如HTTP，FTP）需要进行rate-limit。例如我们想限制用户到内部网站上浏览网页的 速度，则可以采用如下的access list来定义流量：
access-list 101 permit tcp any eq www any
这 里值得注意的一点是在配置时要配成any eq www any而不是any any eq www。因为主要的流量不是用户向http server发送的请求（这类请求流量的源端口号为随机，目的端口号为80），而是http server收到用户的请求后发给用户方的网页内容的流量（这部分流量的源端口号为80，目的端口号为发起方的端口号），如果在这个小细节上不加注意则不 能对下载的流量进行有效的限制。
2.在相应的端口配置rate-limit:
一般的写法是：
interface X
rate-limit {input|output} [access-group number ] bps burst-normal burst-max conform-action action exceed-action action
命令解释如下：
interface: 用户希望进行流量控制的端口，可以是Ethernet也可以是serial口，但是不同类型的interface在下面的input output上选择有所不同，需要注意一下。
Input|output:用户希望限制输入或输出的流量。还是以限制浏览网页为例子，如果在以太网端口配置，则该流量为output；如果在serial端口配置，则该流量为input。
Access-group number: number是前面用户用access list定义流量的access list号码。
Bps:用户希望该流量的速率上限，单位是bps。
Burst-normal、burst-max：这个是指token bucket的大小，一般采用8000,16000,32000这些值，视乎bps值的大小而定。
Conform-action ：在速率限制以下的流量的处理策略。
Exceed-action:超过速率限制的流量的处理策略。
Action:处理策略，包括以下几种：
Transmit:传输
Drop:丢弃
Set precedence and transmit:修改优先权然后传输
Set QoS group and transmit:将该流量划入一个QoS group内传输
Continue:不动作，看下一条rate-limit命令中有无流量匹配和处理策略，如无，则transmit
Set precedence and continue:修改优先权然后continue
Set QoS group and continue:划入QoS group然后continue
这 里需要指出的是，在一个interface内，可以配置多条rate-limit命令，如果action里面有continue，则顺序执行下一条 rate-limit命令，若某种流量在continue之后没有被某条rate-limit命令丢弃，则它将进行传输。一个端口最多可配２０条 rate-limit命令。
那么对于我们进行http限制的例子，相应的配置为：
interface e0
rate-limit output access-group 101 128000 16000 16000 conform-action transmit exceed-action drop
这里我们把下载的流量定义在128Kbps,token bucket的大小为16000字节。如果把token bucket定得太小（如4000）,则用户端的速率将显得不够平滑。
三、如何检查CAR是否在相应端口起了作用
采用命令show interface XX rate-limit可以检查端口XX的CAR实际效果，见如下实例：
Fddi2/1/0
Input
matches: access-group 101
params: 80000000 bps, 72000 limit, 72000 extended limit
conformed 0 packets, 0 bytes; action: set-prec-transmit 5
exceeded 0 packets, 0 bytes; action: set-prec-transmit 0
last packet: 4738036ms ago, current burst: 0 bytes
last cleared 01:02:05 ago, conformed 0 bps, exceeded 0 bps
matches: all traffic
params: 50000000 bps, 64000 limit, 64000 extended limit
conformed 0 packets, 0 bytes; action: set-prec-transmit 5
exceeded 0 packets, 0 bytes; action: set-prec-transmit 0
last packet: 4738036ms ago, current burst: 0 bytes
last cleared 01:00:22 ago, conformed 0 bps, exceeded 0 bps
Output
matches: all traffic
params: 80000000 bps, 80000 limit, 80000 extended limit
conformed 0 packets, 0 bytes; action: transmit
exceeded 0 packets, 0 bytes; action: drop
last packet: 4809528ms ago, current burst: 0 bytes
last cleared 00:59:42 ago, conformed 0 bps, exceeded 0 bps
这里解释一下show interface rate-limit看到的结果。
Matches 是表示该interface配置的traffic matching规则，有多个matches表示该interface配置了多条rate-limit命令，采用了多条matching规则。下面的 params表示该规则定义的各项参数，xxx bps表示设定速率值，limit和extended limit表示token bucket的容量。Conformed x packets,y bytes表示对速率限制内的包数量和字节数，action表示对符合规则的包采用的处理方式；exceeded x packets这行也类似地是表示对超过速率限制的包的数量和字节数，action是其处理方式。下面的last packet是表示最新的到来数据包的是多久前到达的，current burst是当前token bucket内的数据大小，last cleared是最近一次清记数器到现在的时间，conform x bps表示速率限制内的包的实际流量速率，exceed y bps 表示超过部分的速率。
我们可以用这条命令检查我们配置CAR的实际效果，如果发现没有conform的流量，则一般情况下是traffic matching的规则设置有问题，又或者是在interface上的input output设得不正确