Comware 7: QoS -Medição e Colorização (Coloring and Metering) – Modelo CIR/PIR

A utilização de Shapping e Policy em modelos de QoS permite o controle do tráfego utilizado em cima de uma banda disponível , mas finita. Ambos são mecanismos de medição e controle para diferentes classes, para atribuição de políticas ou acordos de níveis de serviço.

O modelo de traffic Shapping buferiza o tráfego que é excedente de acordo com as politicas estabelecidas/contratadas;  já o modelo de Policing descarta o tráfego que é excedente ou remarca o campo do pacote IP para cair em uma classe de serviço menos prioritária.

Para conseguir efetuar a medição do tráfego, um modelo bastante utilizado pelo mercado é o CIR/ PIR ( CIR – Committted Information Rate, e PIR – Peak Information Rate).

A função do CIR é garantir a banda (ou taxa de dados) contratada; e a função do PIR é a banda máxima (ou pico de dados) que possa ser utilizado no link. Geralmente este modelo é oferecido na venda de serviços para terceiros.

O modelo CIR/PIR  possui três modelos de interválos para tráfego de entrada onde cada um é associado  a uma cor. O tráfego dentro do CIR é colorido como verde , o tráfego entre o CIR e o PIR como amarelo e o tráfego acima do limite do PIR é colorido como vermelho, descritos na RFC 2698.

Uma vez estabelecido os limites de serviço, por exemplo, um serviço de 1024Kbps contratado como CIR e o PIR como  2048Kbps , o trafego dentro do CIR terá a garantia de banda de 1Mb, já o tráfego dentro do PIR não terá a garantia de encaminhamento ou talvez cobrado o “Mega” adicional de pacotes e bytes transferidos na faixa entre o CIR e o PIR;  para o trafego acima de 2Mb,  será categorizado como vermelho, e provavelmente será configurado uma politica de descarte de pacotes.

Segue abaixo um exemplo de configuração utilizando o CIR/PIR com Policy em um Switch HPN 5800 para controle de banda:

Configuração em um Switch HPN 5800

vlan 15
 name cliente-x
#
 traffic classifier cliente-x operator and
 if-match any
! Classifier dando match em todo o tráfego
#
traffic behavior cliente-x
 car cir 1024 pir 2048 green pass red discard yellow pass
! Configurando o CIR o PIR e permitindo o trafego green, yellow e descartando o red
 accounting byte
! Contabilizando o tráfego no formato bytes
#
 qos policy CLIENTE-X-BW-CONTROL
 classifier cliente-x behavior cliente-x
#
  qos vlan-policy CLIENTE-X-BW-CONTROL vlan 15 inbound
! Configurando a Policy à VLAN 15 para controle do tráfego do cliente
#

Comandos Display

<5800>display qos vlan-policy  vlan  15
  Vlan 15
  Direction: Inbound

   Classifier: cliente-x
     Matched : 0(Packets)
     Operator: AND
     Rule(s) : If-match any
     Behavior: cliente-x
      Committed Access Rate:
        CIR 1024 (kbps), CBS 64000 (byte), EBS 0 (byte), PIR 2048 (kbps)
        Green Action: pass
        Red Action: discard
        Yellow Action: pass
        Green : 34555(Packets) 89891278(Bytes)
        Yellow: 2(Packets) 2048(Bytes)
        Red   : 0(Packets) 0(Bytes)
      Accounting Enable:
        4967306 (Packets)

Conforme dito anteriormente, é possível remarcar os pacotes que estão como yellow e red para valores DSCP com prioridade menor…

[5800-behavior-cliente-x]remark ?
  atm-clp           Remark ATM CLP
  bfi               Remark BFI ID
  customer-vlan-id  Remark Customer VLAN ID
  dot1p             Remark IEEE 802.1p COS
  drop-precedence   Remark drop precedence
  dscp              Remark DSCP (DiffServ CodePoint)
  forwarding-class  Remark forwarding class
  fr-de             Remark fr-de
  green             Specify type of remark for green packets
  ip-precedence     Remark IP precedence
  local-precedence  Remark local precedence
  mpls-exp          Remark MPLS EXP
  qos-local-id      Specify QoS local ID feature
  red               Specify type of remark for red packets
  yellow            Specify type of remark for yellow packets

[5800-behavior-cliente-x]remark red ?
  atm-clp           Remark ATM CLP
  dot1p             Remark IEEE 802.1p COS
  dscp              Remark DSCP (DiffServ CodePoint)
  fr-de             Remark fr-de
  ip-precedence     Remark IP precedence
  local-precedence  Remark local precedence
  mpls-exp          Remark MPLS EXP

Com a coleta SNMP habilitada no Switch é possível contabilizar os bytes tráfegados em um servidor de coleta para venda de serviços on-demand, como internet por exemplo.

Obs: Para aqueles que estão acostumados com equipamentos Cisco, os dispositivos poderão trabalhar o modelo CIR/PIR da seguinte forma:
 – Menor ou igual ao CIR é chamado de “conform”
 – Acima do CIR e Menor ou igual ao PIR é chamado de “exceed”
 – Acima do PIR “violate”

Até a proxima! 😉

Referências:
QoS-Enabled Networks: Tools and Foudations – Miguel Barreiros e Peter Lundqvist – John Wiley & Sons

Cisco ONT – Offical Certification Guide –Amir Ranjbar – CiscoPress

Comware 7: QoS – Marcação, Filas “Local Precedence” e Tabela “Mapping Table”

Os Switches Comware possuem 8 filas (0 a 7) para encaminhamento de pacotes em uma interface, para assim,  serem trabalhadas em diferentes modelos de QoS, permitindo configurar uma preferência a determinadas filas de saída em caso de congestionamento na interface.

O encaminhamento de pacotes para as filas de saída é baseado na marcação de pacotes,quadros e labels, sendo efetuado na entrada dos dados (no Switch) ou já marcados por qualquer Aplicação ou Telefone IP.

Para confiar na macação já efetuada em outro dispositivo ou aplicação digite na interface qos trust [ auto | dot1p | dscp | exp ]

[SW1-Ethernet1/0/1]qos trust ?
  auto   Trust auto
  dot1p  Trust 802.1p Precedence
  dscp   Trust DSCP
  exp    Trust EXP

Caso pretenda marcar os pacotes de entrada de uma interface baseado por protocolo/aplicação (HTTP, FTP, SAP, etc) siga os seguintes passos:

  1. selecione o tráfego com uma ACL (match),
  2. vincule  a ACL no Classifier
  3.  crie o Behavior com a marcação
  4.  vincule o Classifier com o Behavior dentro de uma policy
  5.  Atribua a policy a uma ou mais interfaces de entrada do tráfego ou VLANs.

No exemplo abaixo, mostramos a marcação do trafego HTTP com o valor DSCP 24 e o trafego de Voz com o DSCP 46. Depois, aplicamos a policy na interface de entrada do trafego no Switch.

# Criando as ACL para match no tráfego
!
acl number 3001 name MATCH_WWW
 rule permit tcp destination-port eq www
rule deny ip
! Selecionando o tráfego HTTP porta 80 como destino
!
acl number 3002 name MATCH_VOZ
rule permit ip source 10.248.0.0 0.0.255.255
rule deny ip
! Selecionando  a rede de Telefonia IP
!
# Classificando o tráfego baseado nas ACL’s
!
traffic classifier MATCH_HTTP 
 if-match acl  3001
! Classificação do tráfego da ACL  MATCH_WWW
!
traffic classifier MATCH_VOIP 
if-match acl  3002
! Classificação do tráfego da ACL MATCH_VOZ
!
#  Criando os Behavior’s para futura marcação
!
traffic behavior HTTP_MARK_CS3
remark  dscp  24
! Criando o behavior para a marcação com o dscp 24 (CS3)
!
traffic behavior VOIP_MARK_EF
remark  dscp  46
! Criando o behavior para a marcação com o dscp 46 (EF)
!
# Criando a policy para o vinculo da classificação (classifier)
! com o comportamento (behavior)
!
qos policy QOS_MARK_ONLY
classifier MATCH_HTTP  behavior HTTP_MARK_CS3
classifier MATCH_VOIP  behavior VOIP_MARK_EF
!
# Vinculando a policy para a Interface  de entrada do tráfego
interface Ethernet1/0/1
 port link-mode bridge
 qos apply policy QOS_MARK_ONLY inbound
!

Local Precedence e Mapping Table

Com os dados já marcados (pelo Switch, ou não) é possível tratar o encaminhamento de pacotes com diversas técnicas de enfileiramento como Priority Queue, Weight Round –Robin, Weight Fair Queue, etc. Há também a possíbilidade de configurar o descarte de pacotes por amostra ou prioridade para descarte (drop) para evitar o congestionamento de uma interface.

A tabela “Mapping Table” nos Switches 3Com/H3C/HPN com o Sistema Operacional Comware 5 permite a visualização de qual fila (do total de 8 filas do Switch) o Switch encaminhará o pacote marcado. A tabela também demonstra qual será o mapeamento  em caso de troca de marcação de um valor para outro, por exemplo, Cos para DSCP.

Já a fila local do Switch para onde serão encaminhados os pacotes marcados é chamada de “Local Precedence”.

Para visualizar o mapeamento digite display qos map-table

<4800G>display qos map-table
! Comando digitado em um Switch 3Com 4800G
MAP-TABLE NAME: dot1p-lp   TYPE: pre-define
IMPORT  :  EXPORT
0    :    2
1    :    0
2    :    1
3    :    3
4    :    4
5    :    5
6    :    6
7    :    7
< saída omitida>

Caso seja necessário a troca da fila de saída para um determinado tráfego marcado é possível trocar via comando qos map table. No exemplo abaixo é vizualizamos que a marcação DSCP 24 está na fila  local-precedence 3 do Switch, então faremos na seguida o mapeamento local no Switch para que a marcação citada faça parte da fila 2.

[Switch]display qos map-table | begin dscp-lp

MAP-TABLE NAME: dscp-lp   TYPE: pre-define
IMPORT  :  EXPORT
0    :    0
1    :    0
2    :    0
3    :    0
4    :    0
5    :    0
6    :    0
7    :    0
8    :    1
9    :    1
10    :    1
11    :    1
12    :    1
13    :    1
14    :    1
15    :    1
16    :    2
17    :    2
18    :    2
19    :    2
20    :    2
21    :    2
22    :    2
23    :    2
24    :    3
<saida omitida>

# Configurando a mudança de fila para o valor DSCP 24
#
qos map-table dscp-lp
import 24 export 2
#

Agora você pode me perguntar: “-  Ah, mas após  a marcação e também a alteração da fila local do Switch, como podemos usar isso na prática?”

Simples, podemos usar qualquer algoritimo de enfileiramento  para determinar as prioridades ou garantia de banda. No exemplo abaixo, faremos a garantia de banda de 10Mb para a fila 2 em caso de congestionamento na interface usando o algoritmo WFQ  

interface Ethernet1/0/1
 description INTERFACE_OUTBOUND_INTERNET
 qos wfq 
 qos bandwidth queue 2 min 10240
 qos bandwidth queue 5 min 4096
#

O tráfego marcado com EF (DSCP 46) já está mapeado por padrão pelo Switch na fila 5 e terá a garantia de 4Mb de banda. O tráfego não marcado ( geralmente mapeado para a fila zero) utilizará o restante da banda, mas não terá a garantia de reserva.

Apesar de ser apenas um exemplo ilustrativo, outros modelos de enfileiramento poderão ser usados como SP (LLQ) para tráfego de Voz, etc.

Obs: em diversos cenários a marcação poderá ser feito no Switch e o enfileiramento no Roteador, tudo dependerá dos seus equipamentos e a maneira como você deseja aplicar a qualidade de serviço na sua rede.

Até logo!

Comware 6: QoS – Aplicando Line Rate na Interface Física (Policy)

Alguns modelos de Switches HPN Serie-A com o Comware 5 possibilitam a configuração de limite de banda em interfaces físicas de uma maneira bem simples. A feature chama QoS Line Rate.

[Switch-GigabitEthernet1/0/1]qos lr ?
  inbound   Limit the rate on inbound
  outbound  Limit the rate on outbound

[Switch-GigabitEthernet1/0/1]qos lr inbound cir ?
  INTEGER  Committed Information Rate(kbps)

Para a configuração de limite de banda para a interface em 256kbps para pacotes de entrada e saída basta digitar.

[Switch-GigabitEthernet1/0/1]qos lr inbound cir 256
[Switch-GigabitEthernet1/0/1]qos lr outbound cir 256

Até logo 

Vídeo: Comware 7 – QoS – CAR

A configuração de Politicas de QoS visam oferecer qualidade de serviço para o tráfego da Rede. Nesse vídeo falamos da configuração de CAR (Commited Access Rate) para limitar a banda trafegada em uma porta VLAN e etc.

QoS CAR, sigla para Committed Access Rate (Taxa de Acesso Comprometida), é um recurso utilizado em redes de computadores para realizar policiamento de tráfego como parte do Quality of Service (QoS). Ele funciona na camada de enlace de dados (camada 2) do modelo OSI, garantindo que o tráfego na rede respeite limites predefinidos de taxa de bits.

Como funciona o QoS CAR?

O QoS CAR utiliza um algoritmo baseado no modelo do balde com token para controlar o tráfego. Imagine um balde com um tamanho fixo (taxa de acesso comprometida) e tokens sendo adicionados a ele a uma taxa fixa (taxa de token). Cada pacote de dados que chega na interface requer um token para passar.

  • Pacotes conformes: Se o balde possui tokens suficientes, o pacote é considerado conforme e é liberado para seguir adiante.
  • Pacotes excedentes: Se o balde estiver vazio e o pacote chegar em um pico de tráfego, o pacote é considerado excedente. Ações predefinidas, como marcar o pacote com baixa prioridade ou descartá-lo, são então aplicadas.

Benefícios do QoS CAR:

  • Controle de largura de banda: O QoS CAR permite limitar a taxa de tráfego de um fluxo específico, garantindo banda mínima para aplicações críticas, como VoIP ou videoconferência.
  • Prevenção de congestionamento: Ao limitar o tráfego excedente, o QoS CAR evita o congestionamento da rede, assegurando o bom desempenho para todos os usuários.
  • Melhora da prioridade de tráfego: O QoS CAR possibilita a marcação de pacotes com diferentes níveis de prioridade, permitindo que aplicações sensíveis à latência recebam tratamento diferenciado.

Considerações importantes:

  • Configuração: O QoS CAR requer a definição de parâmetros como taxa de acesso comprometida, taxa de token e ações para pacotes excedentes. A configuração adequada é crucial para o bom funcionamento do QoS CAR.
  • Não é modelagem de tráfego: O QoS CAR não garante a entrega de pacotes em intervalos regulares, apenas limita a taxa de tráfego. Para garantir a entrega em tempo real, técnicas de modelagem de tráfego podem ser utilizadas em conjunto com o QoS CAR.

Aplicações do QoS CAR:

O QoS CAR é amplamente utilizado em redes com tráfego heterogêneo, onde é necessário garantir a performance de aplicações críticas e evitar congestionamento. Alguns exemplos de cenários onde o QoS CAR é útil incluem:

  • Redes corporativas: Para priorizar o tráfego de VoIP e videoconferência sobre downloads ou uploads de arquivos grandes.
  • Redes de provedores de serviços de internet (ISP): Para garantir a qualidade de serviços como streaming de vídeo e jogos online.

Em resumo, o QoS CAR é uma ferramenta valiosa para o gerenciamento de tráfego em redes de computadores. Ao controlar a taxa de acesso e priorizar fluxos específicos, o QoS CAR contribui para uma rede mais estável e performática.