IPv6技术系列CH4Differentiated ServiceWord文件下载.docx
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•網路服務提供者(ISP)會想要在最小的花費下,對現有的資源做最大的利用。
•IETF制定了兩個標準
–整體式服務(Integratedservices)
•需要集體的設定服務且保留資源。
–差異式服務(Differentiatedservices)
•該網路網域裡的路由器會利用封包分類決定選擇相對應的封包傳送方式。
•盡力轉送(best-effort)
–現在網路的架構。
•整體式服務(Integratedservices)
–針對個別的資料流分類。
•差異式服務(Differentiatedservices)
–能提供比盡力轉送較好的服務。
Overview
•差異式服務(DifferentiatedServices,DS)
–差異式服務的架構設計較為簡單,也比較容易
實行。
–把網路上的資料流(traffic)用簡化的方式把它分割成不同的分類(forwardingclasses)。
–這些分類的封包在IP的標頭(header)會有標記
–核心的路由器只需要轉送,降低負擔。
BasicArchitectureofDiffServ
•服務等級管理(ServiceLevelAgreement,
SLA)
–提供者和消費者之間溝通的管道。
–是一個契約給使用者填寫,然後再讓差異式服
務來實行。
–有分為動態和靜態
•動態是利用信號(signal)來做即時的修改。
•靜態是一段時間更新一次。
SLA)特性:
–對提供服務的對象,都要說明自己的服務。
–可靠度
•有多少的資源能穩定提供?
–回應時間保證
•服務能多快提供?
–對於使用者想要何種類型的需求
•可以找到合適的給他。
•在限制的時間內回給使用者。
–有出現問題可以快速的回應並且處理。
•TCA(TrafficConditioningAgreement)
–TCA是附屬在SLA底下有關資料流的協議。
–TCA裡面記載了每個服務等級的資訊包含:
•詳細的記載了最佳的參數
–EX.輸出量,延遲。
•資料流服務的方式
–EX.使用tokenbackets演算法。
–也記載了每個分類資料流的
•標記(Marking)
•丟棄(Discarding)
•包裝(Shape)
SLABB21DiffervSLA
~.BBllDifferv+
DomainB
+Differv
DomainATCAInteriornodeTCADomainC
~~~~
DDDDD
;
'
'
(
BitBucket
Packet"
Color"
in
•Architecture
–Diffserv會把網路分成好幾個網域(Domain)。
–每個Domain裡面的節點所依循的資源管理定義是相同的。
–在同一個Domain底下有兩種類型的節點:
•Boundarynode
–連接著其他的Domain。
•Interiornode
–連接著其他的Interiornode或是Boundarynode。
•Boundarynode的功能:
–將進來的資料流作分類。
–對進來的封包作標記(Mark)的動作
•Mark所選的PHB(Per-HopBehavior)。
–在兩個不同的Domain之間實行TCA。
•Interiornode的功能:
–對每個封包(Packet)的DSCP做轉送。
•任何非Diffserv架構的節點在Diffserv裡面,都不會再具有end-to-end的QoS功能。
•DiffservService的Domain大多是ISP所架構
的。
•DiffservService在不同的Domain之間是依靠SLA來協議。
•TCA的溝通也是附屬在SLA裡面來協議。
•Flows可能是從Ingress節點進去,從
Engress節點出來。
•Boundary節點可能是Ingress節點或者是
Engress節點。
•只有Boundary節點需要維護每個flows的狀態,還要執行shaping和policing。
•在DiffservServiceDomain間,Ingress節點的目的是執行sender節點的TCA。
•Engress節點的是對shape出去的資料流,使它們順從TCA至下一個DiffservServiceDomain。
•Flows會依照先前制定好的規則分類,並且
會被歸在適合他們的分類。
•Boundaryrouters使用了IPv4標頭裡面8bits的ToS(TypeofService)欄位叫做DS(DiffServField)欄位。
•而IPv6標頭中8bit的服務等級(Traffic
Class)欄位改名為DS(DiffServField)。
•在Diffserv架構裡面,會標記封包之後讓
interiorrouter優先處理。
Ver4IHLType.of
ServiceTotalLength
IdentificationFlagsFragOffset
Timeto
LiveProtocolHeaderChecksum
SourceAddress
DestinationAddress
Ver6Traffic
ClassFlowLabel
PayloadLengthNextHdr
DestinationAddress
•DSCP(DifferentiatedServicesCodePoint)
使用了6bits,其它2bits是保留也許會使用
到。
–因為用到了6bits所以有2^6種classes。
–最多有64種不同的classes。
DS-Field
IClassSelector
ICodepointsI
I'
---~-----'
I
II
DifferentiatedServicesCodepoint(DSCP)
RFC2474
Currently
Unused
•因為Boundaryrouters相對的流量不會比
Core骨幹(serviceprovide)的大:
–Boundaryrouters流量不會很大,所以負擔大量的計算。
–Core骨幹的部分因為流量大,所以盡量降低
delay,全力作routing的工作。
NetworkBoundaryTrafficClassification
andConditioning
•當Traffic進入到Boundaryrouter,
Boundaryrouter會有兩個主要的工作:
–Packetclassification。
–Trafficconditioning。
•他們會把封包對應到屬於他們的forwardingclasses,並且會檢查是否符合等級,並且丟棄不符合的封包。
•TCB(TrafficConditionBlock)包含了trafficclassification和conditioning功能。
•有一些boundaryrouters是連接著customernetwork,有一些則是連接其他的ISP。
ITrustedMarkingI
r-----------------------------C-o-nd-i-t-i-o-n-er-.
IIII
~~I
III
Pkts
Classifier
Shaped]
IIIIIIII
IL~
•Classifier的功能:
–MF(MultifieldClassification)
•參考從customernetwork進來的IPpacket裡面6個
fields。
–BA(BehaviorAggregate)classification
•參照原本已經有的DSCP。
–再將同類型的封包參照PHB整合在一起,之後再讓封包至Trafficconditioners。
•MF(multifield)classification6個fields依序
如下:
–IP來源位址。
–IP目的位址。
–傳輸的協定。
–Diffservfieldintheincomingheader。
–來源port。
–目的port。
•有一個規則可以讓封包決定PHB時不必都用到這6個fields。
•這個規則叫做classificationrule。
•Classificationrule只要決定不用的field,那
在分類的時候就不會用到該field。
•Boundaryrouters可能只會使用Diffservfieldintheincomingheader來決定PHB。
•Boundaryrouter可以很簡單的改變Diffservfield使得corerouters的PHB可以一致。
•因為不同ISP的PHB可能都不同,所以才有一致性的問題。
•Trafficconditioners裡面包含了4種功能。
–DSCPmarker。
–Trafficmeteringfunction。
–Shaper。
–Dropperaction。
•測量器(Meter):
–測量封包流量並將結果傳給其他的函式,例如
標記器(Marker)。
•標記器(Marker):
–依照測量器所測量的結果來寫入適當的DSCP。
–若是更改封包中的DSCP,則稱之為重新標記
(re-marked)。
•包裝器(Shaper):
–進行封包的包裝並送出,
–在某些情況下,為了調節資料流量而將部份或全部封包加以延遲,並且把封包放置到暫存器
中。
•丟棄器(Dropper):
–當佔存器已滿時,就會開始丟棄一些封包。
•Boundaryrouter會限制來避免所有的封包都是變成相同的class。
•如果因為限制讓封包無法對應到該PHB,
就可能會對應到其他的PHB或是丟棄。
Per-HopBehaviors
•PHB(Per-Hopbehaviors)表示DS網域中的節點要依據行為來處理各種的資料流。
•每一個PHB會用到6bits的欄位,這些欄位
就叫DSCP。
•所有的封包如果有相同的Codepoint,並且從同一個特定的方向出去就叫做BA(BehaviorAggregate)
•這些相同DSCP的封包都會受到平等的待遇。
•PHB意指把資源分配到不同的Behavior
Aggregates。
•在DSDomain裡面,有四種標準的PHB類型:
–Defaultbehavior
–Classselector
•它們代表了資源的優先權。
DefaultBehavior
•當封包的DSCP值被標記為”000000”,代表就是傳統的盡力傳送(BestEffort)。
•當封包進來時沒有被標記任何DSCP,他可能就會被對應到defaultPHB。
•一般來說,defaultforwarding分類的優先權都是最低的。
ClassSelectorBehavior
•把DSCP後面3個bits固定為0,所以有8種分類。
•DSCP的格式為”XXX000”
•這8個分類從”000000”~”111000”
–每一個分類的優先權依序會越來越高
–EX.”110000”的優先權比”100000”高
•ClassSelectorPHBs可以被應用在priorityqueuing或是WFQ裡面不同的權重。
•ClassSelectorPHBs,也可以用應用在需要不同的Behaviors的服務。
AF(AssuredForwarding)
•服務品質較bestefforts好。
•提供了behavioraggregates各種不同的保證。
–Ex.將資料流分成3種不同的等級,gold,silver,bronze,分別被分配50%,30%,20%的可用
頻寬。
•並不需要保留任何的資源。
•AF定義了4種的分類:
–這4種分類對traffic都有不同的特性
–使用者可以從中選擇符合自己需求的分類。
•每個分類會依據SLA來分派符合使用者所需
的bufferspace和interfacebandwidth。
•每一個分類的dropprecedencevalue會標記每個顧客或是提供者的需求。
–當發生擁擠時,dropprecedence的值可以知道哪一個被標記的封包是得先被丟棄的。
–當發生擁擠時,dropprecedence較高的值可能因為優先權不及dropprecedence較低的值而先被丟棄。
CodepointsforAFPHB
3bits
ClassSelector
3bits2bits
DropPrecedenceUnused
DSCodepoint
DropPrecedence
100Class4-bestservice
011Class3
01
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