Tweet
HÀNG ĐỢI CBWFQ & HÀNG ĐỢI LLQ
1. Hàng đợi cân bằng dựa trên lớp (CBWFQ -Class-base WFQ):
- CBWFQ mở rộng các chức năng của cơ chế hàng đợi WFQ để cung cấp sự hỗ trợ cho các lớp lưu lượng định nghĩa người dùng. Với CBWFQ, chúng ta định nghĩa các lớp lưu lượng dựa trên sự phù hợp về tiêu chuẩn bao gồm các giao thức, danh sách điều khiển truy cập, và các bộ giao tiếp ngõ vào. Các gói phù hợp tiêu chuẩn đại diện cho một lớp tạo thành lưu lượng cho lớp đó. Một hàng đợi được dành riêng cho mỗi lớp và lưu lượng liên quan đến một lớp được truyền trực tiếp đến hàng đợi cho lớp đó.
- Sau khi các lớp được định nghĩa theo các tiêu chuẩn phù hợp, các lớp đó sẽ được gán một số đặc trưng cho từng lớp như băng thông, trọng số, giới hạn gói tối đa. Băng thông được gán cho lớp là số băng thông tối thiểu được phân phối cho lớp đó trong suốt quá trình nghẽn. Các lớp đó cũng cần chỉ rõ về giới hạn hàng đợi, để cho phép số gói tối đa được được tích lũy. Các gói liên quan đến các lớp phải tuân thủ giới hạn vế băng thông và chiều dài hàng đợi. Sau khi hàng đợi đạt được sự cấu hình về giới hạn, các gói được thêm vào cuối hàng đợi có thể bị hủy bỏ cuối hàng đợi hay bỏ gói ngẫu nhiên, phụ thuộc vào chính sách bỏ gói được cấu hình từ trước.
- CBWFQ hỗ trợ ánh xạ nhiều lớp để phân loại lưu lượng với sự tương ứng hàng đợi FIFO. Bỏ gói cuối hàng đợi là cơ chế bỏ gói mặc địch. Lập lịch CBWFQ đảm bảo băng thông dựa vào các trọng số đã được định trước.
- CBWFQ hỗ trợ 64 hàng đợi và chiều dài hàng đợi tối đa và chiều dài hàng đợi mặc định là 64. Toàn bộ 64 hàng đợi có thể được cấu hình nhưng một lớp hàng đợi, được gọi là lớp mặc định thì luôn được tự động cấu hình. Nếu sự phân loại được cấu hình không không phù hợp với gói thì IOS sẽ đặt các gói đó vào trong lớp mặc định. CBWFQ sử dụng cả FIFO và WFQ bên trong hàng đợi mặc định. CBWFQ cung cấp một cải tiến lớn cho phép WFQ có thể được sử dụng trong hàng đợi mặc định. Với CBWFQ lưu lượng của chúng ta được phân loại và dành riệng một số băng thông cho các lớp. Với các loại lưu lượng không được mô tả thì ta đưa chúng vào hàng đợi mặc định, tại đây có thể đuợc lập lịch dựa theo WFQ. Khả năng dành riêng băng thông cho một số gói, phân chia công bằng các băng thông rỗi với WFQ, điều đó làm cho CBWFQ là công cụ hàng đợi mạnh mẽ.
- Việc lập lịch CBWFQ thoả thuận phần trăm băng thông cho mỗi lớp, dựa theo những giá trị đã được cấu hình từ trước. Ví dụ có 4 lớp, bao gồm cả lớp mặc định có thể được cấu hình với băng thông là 100%. Việc lập lịch đảm bảo mỗi hàng đợi nhận được phần trăm băng thông đó. Nếu một số hàng đợi không cần băng thông trong một khoảng thời gian nào đó, thì băng thông đó được phân phối cho các lớp khác.
- CBWFQ cung cấp một thuận lợi lớn cho phép WFQ sử dụng hàng đợi dựa trên lớp. Hàng đợi WFQ là chọn lựa tốt trong việc chọn hàng đợi, vì nó hoạt động tốt với các luồng dung lượng thấp, và nhiều luồng dung lượng thấp có thể tương tác với nhau. WFQ cũng xem xét đến độ ưu tiên của gói. Vì thế, với CBWFQ, chúng ta sẽ phân lớp lưu lượng và dành trước một lượng băng thông cho mỗi lớp. Chúng ta không thể đặc tả giá trị lưu lượng, chúng ta đặt nó vào hàng đợi mặc định; ở đây, chúng ta có thể áp dụng tính chất cân bằng lên lưu lượng mặc định sử dụng WFQ. Khả năng dành trước băng thông cho các gói và tính cân bằng gán cho phần băng thông còn lại với WFQ; CBWFQ là công cụ hàng đợi rất mạnh.
2. Hàng đợi có độ trễ thấp LLQ (Low-Latency Queue):
- LLQ là mở rộng của CBWFQ. Sự khác nhau giữa hai thuật toán này là cách phân phối băng thông cho mỗi lớp trong các bản đồ chính sách.
Trong CBWFQ câu lênh bandwidth được dùng để phân phối băng thông cho một lớp (class map). Câu lệnh này chỉ có hiệu lực trong chiến lược hàng đợi chỉ khi bộ giao tiếp bị nghẽn. Vì vậy nếu bộ giao tiếp không bị đầy, không có một đảm bảo nào là lớp sẽ nhận được băng thông yêu cầu. LLQ sử dụng câu lệnh Priority để yêu cầu băng thông. Câu lệnh đảm bảo rằng băng thông yêu cầu luôn có sẵn cho dù bộ giao tiếp có nghẽn hay không. Bởi vì băng thông này luôn sẵn có nên đảm bảo độ trễ thấp khi đi qua bộ giao tiếp. Đây gọi là hàng đợi ưu tiên tuyệt đối.
Lập lịch LLQ:
- Giống như hàng đợi ưu tiên,lập lịch LLQ luôn luôn kiểm tra hàng đợi có độ trễ thấp đầu tiên và lấy gói ra khỏi hàng đợi đầu tiên này. Thông thường, nếu không có gói nào trong hàng đợi với độ trễ thấp, thì không đưa ra nguyên lý lập lịch áp dụng cho các hàng đợi không có độ ưu tiên thấp, thoả thuận cho các hàng đợi đó có sử đảm bảo về băng thông. Với lưu lượng ảnh hưởng bởi độ trễ, việc thêm vào hàng đợi có độ ưu tiên thấp sẽ khắc phục được nhược điểm lớn của CBWFQ. Với LLQ lưu lượng với độ trễ thấp được đặt trong một hàng đợi và sự đảm bảo băng thông cho lưu lượng ở các hàng đợi còn lại luôn được duy trì chất lượng dịch vụ. LLQ khắc phục nhược điểm của hàng đợi ưu tiên để tránh tình trạng khi các gói trong hàng đợi có đô ưu tiên cao luôn chiếm giữ và giành hết băng thông của mạng.
- Mô hình hoạt động của quá trình lập lịch LLQ:
- LLQ giám sát hàng đợi ưu tiên dựa vào băng thông đã cấu hình. Theo cách làm này, các gói trong hàng đợi được gửi với độ trễ rất thấp, nhưng LLQ ngăn chặn lưu lượng chi phối nhiều hơn băng thông được cấu hình, LLQ còn cung cấp sự đảm bảo băng thông cho các hàng đợi không ưu tiên. Với việc loại bỏ lưu lượng dư thừa, LLQ có thể cung cấp sự đảm bảo băng thông cho các hàng đợi không có sự ưu tiên.
- Chức năng giám sát của LLQ bảo vệ các hàng đợi khác dựa vào hàng đợi có độ trễ thấp, nhưng nó thực hiện huỷ các gói để đạt được mục địch tốt nhất. Chính sách giám sát của LLQ cũng thực hiện quản lý các loại lưu lượng để phân loại chúng bên trong hàng đợi có độ trễ thấp. Lưu lượng VoIP, và lưu lượng video cần thực thi với độ trễ thấp, ít biến động trễ trong hàng đợi có độ ưu tiên thấp. Tuy nhiên, với các loại lưu lượng thứ yếu khác bị ảnh hưởng và có thể bị huỷ gói.
1. Hàng đợi cân bằng dựa trên lớp (CBWFQ -Class-base WFQ):
- CBWFQ mở rộng các chức năng của cơ chế hàng đợi WFQ để cung cấp sự hỗ trợ cho các lớp lưu lượng định nghĩa người dùng. Với CBWFQ, chúng ta định nghĩa các lớp lưu lượng dựa trên sự phù hợp về tiêu chuẩn bao gồm các giao thức, danh sách điều khiển truy cập, và các bộ giao tiếp ngõ vào. Các gói phù hợp tiêu chuẩn đại diện cho một lớp tạo thành lưu lượng cho lớp đó. Một hàng đợi được dành riêng cho mỗi lớp và lưu lượng liên quan đến một lớp được truyền trực tiếp đến hàng đợi cho lớp đó.
- Sau khi các lớp được định nghĩa theo các tiêu chuẩn phù hợp, các lớp đó sẽ được gán một số đặc trưng cho từng lớp như băng thông, trọng số, giới hạn gói tối đa. Băng thông được gán cho lớp là số băng thông tối thiểu được phân phối cho lớp đó trong suốt quá trình nghẽn. Các lớp đó cũng cần chỉ rõ về giới hạn hàng đợi, để cho phép số gói tối đa được được tích lũy. Các gói liên quan đến các lớp phải tuân thủ giới hạn vế băng thông và chiều dài hàng đợi. Sau khi hàng đợi đạt được sự cấu hình về giới hạn, các gói được thêm vào cuối hàng đợi có thể bị hủy bỏ cuối hàng đợi hay bỏ gói ngẫu nhiên, phụ thuộc vào chính sách bỏ gói được cấu hình từ trước.
- CBWFQ hỗ trợ ánh xạ nhiều lớp để phân loại lưu lượng với sự tương ứng hàng đợi FIFO. Bỏ gói cuối hàng đợi là cơ chế bỏ gói mặc địch. Lập lịch CBWFQ đảm bảo băng thông dựa vào các trọng số đã được định trước.
- CBWFQ hỗ trợ 64 hàng đợi và chiều dài hàng đợi tối đa và chiều dài hàng đợi mặc định là 64. Toàn bộ 64 hàng đợi có thể được cấu hình nhưng một lớp hàng đợi, được gọi là lớp mặc định thì luôn được tự động cấu hình. Nếu sự phân loại được cấu hình không không phù hợp với gói thì IOS sẽ đặt các gói đó vào trong lớp mặc định. CBWFQ sử dụng cả FIFO và WFQ bên trong hàng đợi mặc định. CBWFQ cung cấp một cải tiến lớn cho phép WFQ có thể được sử dụng trong hàng đợi mặc định. Với CBWFQ lưu lượng của chúng ta được phân loại và dành riệng một số băng thông cho các lớp. Với các loại lưu lượng không được mô tả thì ta đưa chúng vào hàng đợi mặc định, tại đây có thể đuợc lập lịch dựa theo WFQ. Khả năng dành riêng băng thông cho một số gói, phân chia công bằng các băng thông rỗi với WFQ, điều đó làm cho CBWFQ là công cụ hàng đợi mạnh mẽ.
- Việc lập lịch CBWFQ thoả thuận phần trăm băng thông cho mỗi lớp, dựa theo những giá trị đã được cấu hình từ trước. Ví dụ có 4 lớp, bao gồm cả lớp mặc định có thể được cấu hình với băng thông là 100%. Việc lập lịch đảm bảo mỗi hàng đợi nhận được phần trăm băng thông đó. Nếu một số hàng đợi không cần băng thông trong một khoảng thời gian nào đó, thì băng thông đó được phân phối cho các lớp khác.
- CBWFQ cung cấp một thuận lợi lớn cho phép WFQ sử dụng hàng đợi dựa trên lớp. Hàng đợi WFQ là chọn lựa tốt trong việc chọn hàng đợi, vì nó hoạt động tốt với các luồng dung lượng thấp, và nhiều luồng dung lượng thấp có thể tương tác với nhau. WFQ cũng xem xét đến độ ưu tiên của gói. Vì thế, với CBWFQ, chúng ta sẽ phân lớp lưu lượng và dành trước một lượng băng thông cho mỗi lớp. Chúng ta không thể đặc tả giá trị lưu lượng, chúng ta đặt nó vào hàng đợi mặc định; ở đây, chúng ta có thể áp dụng tính chất cân bằng lên lưu lượng mặc định sử dụng WFQ. Khả năng dành trước băng thông cho các gói và tính cân bằng gán cho phần băng thông còn lại với WFQ; CBWFQ là công cụ hàng đợi rất mạnh.
2. Hàng đợi có độ trễ thấp LLQ (Low-Latency Queue):
- LLQ là mở rộng của CBWFQ. Sự khác nhau giữa hai thuật toán này là cách phân phối băng thông cho mỗi lớp trong các bản đồ chính sách.
Trong CBWFQ câu lênh bandwidth được dùng để phân phối băng thông cho một lớp (class map). Câu lệnh này chỉ có hiệu lực trong chiến lược hàng đợi chỉ khi bộ giao tiếp bị nghẽn. Vì vậy nếu bộ giao tiếp không bị đầy, không có một đảm bảo nào là lớp sẽ nhận được băng thông yêu cầu. LLQ sử dụng câu lệnh Priority để yêu cầu băng thông. Câu lệnh đảm bảo rằng băng thông yêu cầu luôn có sẵn cho dù bộ giao tiếp có nghẽn hay không. Bởi vì băng thông này luôn sẵn có nên đảm bảo độ trễ thấp khi đi qua bộ giao tiếp. Đây gọi là hàng đợi ưu tiên tuyệt đối.
Lập lịch LLQ:
- Giống như hàng đợi ưu tiên,lập lịch LLQ luôn luôn kiểm tra hàng đợi có độ trễ thấp đầu tiên và lấy gói ra khỏi hàng đợi đầu tiên này. Thông thường, nếu không có gói nào trong hàng đợi với độ trễ thấp, thì không đưa ra nguyên lý lập lịch áp dụng cho các hàng đợi không có độ ưu tiên thấp, thoả thuận cho các hàng đợi đó có sử đảm bảo về băng thông. Với lưu lượng ảnh hưởng bởi độ trễ, việc thêm vào hàng đợi có độ ưu tiên thấp sẽ khắc phục được nhược điểm lớn của CBWFQ. Với LLQ lưu lượng với độ trễ thấp được đặt trong một hàng đợi và sự đảm bảo băng thông cho lưu lượng ở các hàng đợi còn lại luôn được duy trì chất lượng dịch vụ. LLQ khắc phục nhược điểm của hàng đợi ưu tiên để tránh tình trạng khi các gói trong hàng đợi có đô ưu tiên cao luôn chiếm giữ và giành hết băng thông của mạng.
- Mô hình hoạt động của quá trình lập lịch LLQ:
- LLQ giám sát hàng đợi ưu tiên dựa vào băng thông đã cấu hình. Theo cách làm này, các gói trong hàng đợi được gửi với độ trễ rất thấp, nhưng LLQ ngăn chặn lưu lượng chi phối nhiều hơn băng thông được cấu hình, LLQ còn cung cấp sự đảm bảo băng thông cho các hàng đợi không ưu tiên. Với việc loại bỏ lưu lượng dư thừa, LLQ có thể cung cấp sự đảm bảo băng thông cho các hàng đợi không có sự ưu tiên.
- Chức năng giám sát của LLQ bảo vệ các hàng đợi khác dựa vào hàng đợi có độ trễ thấp, nhưng nó thực hiện huỷ các gói để đạt được mục địch tốt nhất. Chính sách giám sát của LLQ cũng thực hiện quản lý các loại lưu lượng để phân loại chúng bên trong hàng đợi có độ trễ thấp. Lưu lượng VoIP, và lưu lượng video cần thực thi với độ trễ thấp, ít biến động trễ trong hàng đợi có độ ưu tiên thấp. Tuy nhiên, với các loại lưu lượng thứ yếu khác bị ảnh hưởng và có thể bị huỷ gói.