Traffic Shaping vs Policing
Dopravná polícia a formovanie dopravy sú dva podobné prístupy iniciované na reguláciu toku dopravy z jednej siete do druhej. Toto sa deje v súlade so zmluvou o doprave uzavretou medzi sieťami. Zmluva o doprave je dohoda medzi dvoma sieťami. Definuje druh prenosu, ktorý sa má prepraviť, a výkonové požiadavky tohto prenosu, napríklad šírku pásma a kvalitu služby. V dopravnom inžinierstve sa ako metóda poskytovania kvality služieb široko používa formovanie aj policajná kontrola a bežne sa používajú na okrajoch siete, ale môžu sa uplatniť aj na zdroji dopravy.
Čo je dopravná polícia?
Dopravná polícia je proces monitorujúci prenos v sieti a prijímajúci kroky na jej prispôsobenie dohodnutým parametrom prenosu. V zásade meria tok údajov a monitoruje každý paket. Ak sa zistí porušenie, paket jednoducho zruší. Označuje každý z paketov určitou úrovňou zhody (nazýva sa to aj sfarbenie). Tento nepretržitý proces pomáha riadiť maximálnu rýchlosť prenosu odoslaného alebo prijatého na každom rozhraní na viacerých úrovniach priority. Toto sa tiež nazýva triedy služieb.
Polícia sa vykonáva v sieti na mnohých rôznych úrovniach; možno to urobiť buď na úrovni portu, alebo pre službu Ethernet alebo pre konkrétnu triedu služby. Dopravná polícia používa na reguláciu dopravného toku špeciálny algoritmus nazývaný algoritmus „token bucket“. Jedná sa o komplexný matematický model vyvinutý na riadenie maximálnej rýchlosti prenosu povolenej pre rozhranie v konkrétnom čase. Má dve základné zložky.
1) Tokeny: Predstavuje povolenie na odoslanie pevného počtu bitov z jednej siete do druhej.
2) Vedierko: Používa sa na zadržanie určeného množstva žetónov súčasne.
Operačný systém bežiaci v sieti vkladá Tokeny do vedra určitou rýchlosťou. Každý paket, ktorý vstúpi do siete, vezme z vedra žetóny podľa svojej veľkosti paketu, keď je pripravený na odoslanie do inej siete. Keď je vedierko plné, všetky novo prichádzajúce tokeny budú odmietnuté. Tieto odmietnuté tokeny tiež nie sú k dispozícii pre budúce pakety. Všetky tokeny sa generujú na základe maximálnej prenosovej rýchlosti definovanej v zmluve o doprave. Počet dostupných tokenov určuje počet paketov vybraných na prenos cez paketovú dátovú sieť.
Existuje niekoľko mechanizmov policajnej kontroly pre optimalizáciu policajnej kontroly, ako je napríklad farebný značkovač jednosmernej frekvencie pre policajnú premávku, trojfarebný značkovač dvojitej dopravy pre policajnú premávku, percentuálna policajná kontrola atď.
Čo je dopravné tvarovanie?
Dopravné tvarovanie je technika používaná v riadení prenosu na oneskorenie niektorých alebo všetkých paketov s cieľom potvrdenia požadovaným profilom prevádzkových údajov. V skutočnosti ide o formu obmedzovania rýchlosti, ktorá funguje na základe monitorovania a zaradenia paketov do protokolu IP v prechodovom režime podľa mnohých parametrov, ktoré je možné nakonfigurovať vopred. Umožňuje teda implementáciu konkrétnej politiky, ktorá mení starý spôsob, akým sú dáta zaradené do frontu na prenos.
Formovanie dopravy v zásade funguje podľa dvoch princípov. Prvým je použitie obmedzenia šírky pásma na základe nakonfigurovaných prevádzkových limitov a potom zaradenie paketov do fronty na ich neskoršie odoslanie, keď je šírka pásma nižšia. Druhým princípom je vypúšťanie paketov, keď sú vyrovnávacie pamäte paketov plné. Tu sa zahodený paket vyberie z tých paketov, ktoré sú zodpovedné za vytvorenie „zaseknutia“. Podobne aj v dopravnej polícii formovanie uprednostňuje dopravu. Naproti tomu formovanie prioritného prenosu podľa voľby správcu. Keď sa prevádzka s vyššou prioritou zvýši o veľké množstvo, zatiaľ čo je komunikačná linka plná, prevádzka s nízkou prioritou je na určitý čas dočasne obmedzená, aby sa dala šanca na prenos s vysokou prioritou.
Táto úloha sa zvyčajne implementuje tak, že sa s určitým objemom prenosu (zaručené množstvo prenosu v zmluve o doprave) zaobchádza ako s prenosom s vyššou prioritou a prenos, ktorý presahuje tento limit, má rovnakú prioritu ako ktorýkoľvek iný prenos, potom súťaží so zvyškom prenos, ktorý nie je prioritizovaný.
Dobré formátory prenosu vo všeobecnosti neumožňujú zaradiť veľké množstvo údajov do poradia pri určovaní presného prenosu, ktorý sa má odoslať na základe prioritizácie prenosu. Radšej sa najskôr pokúsia zmerať množstvo prioritnej prevádzky a na základe toho dynamicky obmedzia neprioritnú prevádzku. To teda vôbec nenaruší priepustnosť prioritného prenosu.
Traffic Policing vs Tvarovanie
• Dopravná polícia aj tvarovanie používajú na svoju činnosť mechanizmus vedierka tokenov.
• Dopravná kontrola sa používa na riadenie prenosu na prichádzajúcej alebo odchádzajúcej komunikácii na rozhraní, zatiaľ čo tvarovanie prenosu sa dá použiť iba na riadenie odchádzajúcej prenosu.
• Dopravná polícia aj tvarovanie používajú na svoju činnosť mechanizmus vedierka tokenov.
• Políciu v doprave je možné použiť na prichádzajúce alebo odchádzajúce na rozhraní, zatiaľ čo tvarovanie prenosu sa dá použiť iba na odchádzajúcu dopravu.
• V obidvoch mechanizmoch je potrebné merať rýchlosť prenosu a príjmu dát a prijať opatrenia na základe dohodnutej rýchlosti prenosu podľa zmluvy o preprave.
• Pri policajnej kontrole šíri prenosy dát, zatiaľ čo formovanie prenosu poskytuje vyhladenú rýchlosť paketu.
• Tvarovanie podporuje čakanie v rade a poskytuje dostatočnú pamäť na medzipamäť oneskorených paketov, zatiaľ čo kontrola polície nie.
• Pre tvarovanie prenosu je potrebná špeciálna funkcia plánovania pre neskorší prenos ľubovoľného počtu oneskorených paketov, zatiaľ čo kontrola nie.
• Pri tvarovaní sú hodnoty tokenov konfigurované v bitoch za sekundu, zatiaľ čo v policajných dohľadoch konfigurovaných v bajtoch.
• Poradie pri formovaní prenosu spôsobuje oneskorenie; obzvlášť vytvára veľmi dlhé fronty, zatiaľ čo policajná kontrola riadi rýchlosť výstupných paketov vypúšťaním paketov. Vyhnete sa tak oneskoreniu spôsobenému radením paketov.
• Pri tvarovaní prenosu sú hodnoty tokenov konfigurované ako bity za sekundu, zatiaľ čo pri policajnej kontrole sú konfigurované ako bajty za sekundu.
