關鍵業務數據包優先發送及其在Cisco路由器中的實現

2019-11-05 00:36:03

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　　企業對網絡性能的需求
　　
　　　　在全球信息化進程明顯加快，人類社會從工業社會向信息社會演進的今天，企業對網絡性能的要求與日俱增。企業要在網絡上傳輸各類數據，包括日常業務數據包、電子文件、數據倉庫數據、圖形圖象數據等，網絡治理員開始發現企業有限的網絡帶寬經常發生網絡阻塞和擁擠。一般而言，網絡上傳輸的數據可分為兩大類：一類是要害業務數據，另一類是非要害業務數據，網絡帶寬必須優先滿足要害業務數據的傳輸。也就是說網絡設備要能夠區分來自不同應用的數據包，然后優先發送來自要害業務的數據包，在網絡帶寬答應的條件下，再發送來自非要害業務的數據包，從而達到網絡有效合理地使用。
　　　　下面以Cisco路由器為例，分析要害業務數據包優先發送的機制。
　　
　　Cisco路由器中的優先機制
　　
　　　　在Cisco路由器優先機制中，優先級別可分為High、Medium、Normal、Low四級，當不同級別的數據包需要同時從一個物理通信口出去，發生搶占帶寬時，出現“插隊”現象：High優先級別的數據包將優先于其它級別的數據包而被發送，Medium優先級別的數據包將優先于Normal和Low級別的數據包而被發送，依此類推；同級別的數據包發生搶占帶寬時，出現“管道”現象：先進先發，后進后發。
　　　　配置時，首先通過路由器配置命令PRiority－list定義優先組號，定義優先組號有四種方式，如表1：
　　

　　其次，使用路由器配置命令priority－group設置特定通信口符合某一優先組號。
　　示　例
　　　　設有兩臺Cisco路由器A和B，各有三個以太口e0、e1、e2和一個高速同步串口s0，其連接方式如上圖：
　　　　在路由器B上，假設以太口e0的ip地址為98.1.1.1、e1的IP地址為98.1.1.2、e2的IP地址為98.1.1.3,它們分別通過以太網與相應的前置機相連；同步串口s0的IP地址為202.1.1.1；子網掩碼全部為255.255.255.0。
　　　　在路由器A上，假設以太口e0的IP地址為98.1.1.11、e1的IP地址為98.1.1.12、e2的IP地址為98.1.1.13，它們分別通過以太網與相應的服務器相連；同步串口s0的IP地址為202.1.1.11；子網掩碼全部為255.255.255.0。
　　　　業務應用前置機用于完成該企業的要害業務，它要時時地與業務應用服務器交換數據，該應用模式是基于TCP／IP協議的C/S模式，其端口號是3333。
　　　　telnet前置機用于用telnet命令訪問telnet服務器。
　　　　FTP前置機用于用ftp命令從ftp服務器獲取文件。
　　　　如此，Router A 和 Router B 的通常配置為：
　　Router A：
　　Current configuration：
　　!
　　interface Ethernet0
　　　ip address 98.1.1.11 255.255.255.0
　　!
　　interface Ethernet1
　　　ip address 98.1.1.12 255.255.255.0
　　!
　　interface Ethernet2
　　　ip address 98.1.1.13 255.255.255.0
　　!
　　interface Seria10
　　　ip address 202.1.1.11 255.255.255.0
　　!
　　router eigrp 1
　　network 98.1.1.0
　　network 202.1.1.0
　　!
　　snmp－server community public RO
　　snmp－server community private RW
　　!
　　end
　　Router B:
　　Current configuration：
　　!
　　interface Ethernet0
　　　　ip address 98.1.1.1 255.255.255.0
　　!
　　interface Ethernet1
　　　ip address 98.1.1.2 255.255.255.0
　　!
　　interface Ethernet2
　　　ip address 98.1.1.3 255.255.255.0
　　!
　　interface Seria10
　　　ip address 202.1.1.1 255.255.255.0
　　!
　　router eigrp 1
　　network 98.1.1.0
　　network 202.1.1.0
　　!
　　snmp－server community public RO
　　snmp－server community private Rw
　　!
　　end
　　　　要求：由于DDN專線的速度有限，因此必須使用路由器的優先機制來合理使用DDN。希望把業務應用數據包的優先發送權設為high，telnet數據包的優先權設為medium，ftp數據包的優先權設為low，其它數據包設為normal。下面將通過三個例子來說明滿足該要求的各種方法。
　　　　例1：使用Priority－list list－number interface interface－type interface－number {highmediumnormallow}命令設置數據包的優先級別。為滿足上述要求增加如下設置：
　　　　在Router A 和 Router B上分別作如下配置：首先分別對Ethernet0、Ethernet1、Ethernet2、Seria10口配置，加上priority－group 1，然后在公共配置加上：
　　Priority－list 1 interface Ethernet 0 high
　　Priority－list 1 interface Ethernet 1 medium
　　Priority－list 1 interface Ethernet 2 low
　　Priority－list 1 default normal
　　　　例2：使用Priority－list list－number protocol protocol－name {highmediumnormallow}queue－keywork keyWord－value 命令設置數據包的優先級別。
　　　　在該命令中，protocol－name 可取下列值之一：arp、bridge、cdp、compressedtcp、ip、llc2、pad、snapshot，這里假設取ip；對應ip，queue－keywork可取下列值之一：fragments、gt、list、lt、tcp、udp、，其中gt、lt是按ip包的大小包來設置，list是按ip訪問列表來設置，tcp、udp是按ip端口號來設置，是對所有的ip包來設置，這里假設取tcp，對應tcp，keyword－value是端口號(port number)。為滿足上述要求增加如下設置：
　　　　在Router A 和Router B 上分別作如下配置：首先分別對Ethernet0、Ethernet1、Ethernet2、 Seria10口配置，加上priority－group 1，然后在公共配置加上：
　　Priority－list 1 protocol ip high tcp 3333
　　Priority－list 1 protocol ip medium tcp telnet
　　Priority－list 1 protocol ip low tcp ftp
　　Priority－list 1 default normal
　　　　例3：使用Priority－list list－number queue_limit high－limit medium－limit normal－limit low－limit命令設置數據包的優先級別。
　　　　該命令比較簡單，首先用queue－list按要求定義四個隊列，假設隊列1是業務應用包、隊列2是telnet包、隊列4是ftp包、隊列3是其它包，這樣為滿足上述要求增加如下設置：
　　　　在 Router A 和 Router B 上分別作如下配置：首先分別對Ethernet0、Ethernet1、Ethernet2、Seria10口配置，加上priority－group 1，在公共配置加上：
　　Priority－list 1 queue_limit 1 2 3 4
　　
　　概　述
　　
　　　　在具體的配置中，由于Cisco IOS 版本的不同，上述路由器的優先機制不見得全部有效，應根據實際測試效果選用不同的優先機制，還可使用不同優先機制的組合來構成更有效的路由器優先機制。

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