Тестирование возможностей ограничения трафика

Рассматриваемый роутер поддерживает ограничение общей полосы пропускания с помощью механизма QoS (Quality of Service - качество обслуживания). Для корректной работы QoS - необходима поддержка QoS на всех ATM устройствах (в нашем случае на самом роутере и на DSLAM'е). QoS позволяет регулировать параметры отправления данных - то есть, изменяя параметры QoS, мы изменяем ширину обратного канала. При использовании TCP трафика у нас также меняется пропускная способность прямого канала - об этой особенности протокола TCP мы уже говорили выше.

В настройках QoS присутствует 3 пункта: UBR (Unspecified Bit Rate), CBR (Constant Bit Rate) и VBR (Variable Bit Rate), что означает соответственно передачу с заранее неопределенной скоростью, передачу с постоянной скоростью и передачу с переменной скоростью.

UBR не предоставляет гарантий относительно качества услуг и полосы пропускания и предполагает наличие протокола более высокого уровня, например, TCP для исправления ошибок передачи. TCP позволяет регулировать скорость передачи в зависимости от количества потерянных пакетов (для уменьшения потерь протокол TCP понижает скорость передачи, тем самым как бы разгружая линию, а чем меньше загрузка линии - тем меньше потерь).

Пункт CBR (Constant Bit Rate) означает, что данному соединению будет предоставляться заранее определенная полоса пропускания канала. При выборе данного пункта значение ширины полосы пропускания указывается в поле PCR (Peak Cell Rate - пиковая скорость передачи), в котором задается максимальная скорость трафика.

Пункт VBR (Variable Bit Rate) означает, что для данного соединения полоса пропускания канала может меняться со временем. При выборе данного пункта устанавливаются 3 значения: Peak Cell Rate - пиковая скорость, Sustain Cell Rate - средняя скорость и Maximum Burst Size. С максимальной скоростью может передаваться ограниченное количество трафика, указываемое в пункте Maximum Burst Size, а со средней скоростью трафик может передаваться неограниченно долго.

Сначала выбирался пункт CBR (Constant Bit Rate) обеспечивающий постоянную полосу пропускания, при тестировании менялся параметр PCR (Peak Cell Rate) - пиковая скорость (в случае CBR он же является средней скоростью). Тестирование проводилось только в полудуплексном режиме при использовании технологии ADSL2+, так как именно эта технология позволяет развить максимальную скорость. Результаты теста занесены в таблицу.

CBR (Constant Bit Rate)
Значение параметра PCR	Upload (скорость обратного канала), Mbps
	0.18
	0.363
	0.544
	0.725
	0.904
	1.046

Увеличение значения PCR ведет к линейному увеличению скорости обратного канала - это отражено на графике ниже

Теперь выберем пункт VBR (Variable Bit Rate), который позволяет задавать переменную полосу пропускания. При этом задаются PCR (Peak Cell Rate) и SCR (Sustainable Cell Rate) - значения пиковой скорости и значения средней скорости, а также MBS (Maximum Burst Size) - то максимальное количество ячеек, которое может быть послано с пиковой скоростью PCR.

В документации сказано, что когда достигнуто значение MBS, скорость ограничивается значением SCR и не повышается до тех пор, пока среднее значение скорости не станет ниже значения SCR. Из этого следует, что при увеличении времени теста значение средней скорости будет стремиться к значению SCR, а максимальная скорость будет всегда ниже PCR (то есть меняется только поведение трафика).

Тест: запускался поток трафика с максимальной скоростью, на короткий промежуток времени. Скорость трафика на начальном этапе должна равняться значению PCR (Peak Cell Rate), с этой скоростью должно передаться MBS (Maximum Burst Size) ячеек, после чего скорость должна ограничиться значением SCR.

По неясным причинам на модеме нельзя установить значение MBS более 1000 ячеек - на аналогичных модемах можно установить большее значение этого параметра.

Настройки роутера:

• Тип QoS: VBR
• PCR: 200 cells/sec
• SCR: 100 cells/sec
• MBS: 1000 cells

Теперь проведем тот же тест, но значение MBS уменьшим в 2 раза: по идее длина начального участка графика, где наблюдается высокая скорость, должна уменьшиться в 2 раза

Длина участка слегка уменьшается, но так как мы не можем установить значение MBS более 1000 - это трудно отследить на графике, так как 1000 ячеек передается за время чуть большее 1 секунды.

Теперь проведем тот же тест, но увеличим значения PCR и SCR в 2 раза - скорости также должны возрасти в 2 раза

Как видим на графике, скорость начальной точки графика начинается на скорости 0.14 Мбит/с (против 0.70 Мбит/с на первом графике), а оставшаяся часть графика - чуть более 0.70 Мбит/с (против 0.36 Мбит/с на первом графике) - так что можно с большой уверенностью сказать, что механизм VBR QoS прекрасно работает, накладывая ограничения на ширину обратного канала.

Дата добавления: 2015-10-02