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速率限制技术在LAN接入中的作用

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以太网技术发展20年来,其速度从10M、100M、1000M(1G)发展到目前的10000M(10G),可以说整整扩充了1000倍,非常接近摩尔定律的规则。不仅仅是速度的改变,以太网技术过去的发展也包括了距离的加长(如千兆以太网可达到150km)、功能的加强(如CoS/QoS)、冗余线路的快速恢复能力,这使得以太网逐渐适合作为多媒体平台,提供多样化的业务。当然以太网以其优越的性能价格比,占有90%以上的桌面连接市场,更使得以太网比其他技术更有条件作为大型城域网的理想平台。

  国内目前正大规模建设城域网,作为城市中完整的大型的端到端解决方案来说,全网包含了三个主要部分,其上是广域网,可以连接省或国家骨干,多数采用光纤网PoS或ATM来配置;其中是城域网,用以形成大范围的宽带IP骨干,以连接地市接入网,多数采用以太网来配置,间或也有少数采用ATM作为组网技术;其下是接入网,接入网依业务不同而有不同方案,有窄带访问接入(RAS)、宽带访问接入(B-RAS)、专线接入(DDN/FR)或以太网接入。其中以太网接入以其透明性、普遍性、简单性、扩充性及优异的性能价格比而在住宅小区接入、办公楼接入、IDC主机托管/网页托管接入甚至VPN服务接入等市场占有一席之地。

  因此,以太网技术可以说横跨城域网骨干与接入网两个领域。但是对城域网骨干的组网需求的弹性来说,100M(百兆)的带宽可能太低,1000M(千兆)的带宽又可能太高;或者1000M(千兆)的带宽可能太低,而10000M(万兆)又嫌太高,因此如何应用数个百兆的速率限制技术(Trunking),甚至直接采用千兆技术;或者应用数个千兆的速率限制技术,甚至直接采用万兆技术就成为网络规划者可以应用的不同选择。至于对接入网的组网需求与弹性来说,10M(十兆)或100M(百兆)的带宽对多数用户而言可能太高,如何提供低于10M的带宽给一般用户,或如何提供低于100M的带宽给中高低的用户便成为网络规划者另外一个可以选择的弹性,借用在网络设备上启动速率限制(RateLimiting)功能可以帮助网络规划在接入网中实现各种不同的接入速率(CAR:CommitAccessRate)。

接入网中的带宽捆绑技术主要包括以下几种:

  1.FixedRateLimiting(固定式速率限制)。在接入网设备端口上,根据不同用户级别,设定不同的最大收发速率,并以1/10秒的单位进行流量统计,超过的包将会被丢弃,速率限制可以从256Kbps开始设置,以8Kbps逐次增加,最高可以达到100M(FastEthernet)。固定式速率限制可以设置在收或发或双向流量上。

  2.AdaptiveRateLimiting(浮动式速率限制)。又称为指定接入速率(CAR:CommitAccessRate),相较于固定速率限制的简单易用,浮动式速率限制比较有弹性,也相对复杂许多。

  a.流量统计的时间单位可以调整,不限于1/10秒。

  b.不只在设备的端口设定,还可以针对第二层的MAC地址、VLAN或第二层的IP源或目的地址及第4层的TCP/VDP源或目的端口号进行速率限制,换句话说,也就是可以做到不同服务类别有不同的收发速率限制。

  c.不设最大的收复速率,而是设定平均收发速率(AverageRate)、正常突发值(NormalBurstSize)及最高突发值(ExcessBurstSize),对在正常突发范围的流量不采取控制手段。

  d.对超过正常突发范围的流量采取多种措施,包括丢弃、转发、转发前修改IP包的precedence位Diffserv位。

  综合这些功能,浮动式速率限制可以更为弹性地执行速率限制策略,使得接入网的指定接入速率得到更好的管制。但是相应地造成网络的开销也大,因此通常在接入设备上必须做硬件的加强,才能够执行线速效能的速率限制功能。以太网作为接入网,带宽要求小,可以选择速率限制作为解决方案,针对不同级别的客户,因费率不同而给予不同的接入率。

摘自《人民邮电报》

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