Citrix SD-WAN

QoS Fairness (ROT)

May 10, 2021

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Die QoS-Fairness-Funktion verbessert die Fairness mehrerer virtueller Pfadflüsse, indem QoS-Klassen und Random Early Detection (RED) verwendet werden. Ein virtueller Pfad kann einer von 16 verschiedenen Klassen zugewiesen werden. Eine Klasse kann einer von drei Grundtypen sein:

Echtzeitklassen dienen Datenverkehrsflüsse, die einen Prompt-Dienst bis zu einer bestimmten Bandbreite benötigen. Niedrige Latenz wird gegenüber dem aggregierten Durchsatz bevorzugt.
Interaktive Klassen haben eine geringere Priorität als in Echtzeit, haben jedoch absolute Priorität gegenüber Massenverkehr.
Massenklassen erhalten, was von Echtzeit- und interaktiven Klassen übrig bleibt, da Latenz für Massenverkehr weniger wichtig ist.

Benutzer geben unterschiedliche Bandbreitenanforderungen für verschiedene Klassen an, wodurch der virtuelle Pfadplaner konkurrierende Bandbreitenanforderungen aus mehreren Klassen desselben Typs verlegen kann. Der Scheduler verwendet den Algorithmus Hierarchical Fair Service Curve (HFSC), um Fairness zwischen den Klassen zu erreichen.

HFSC Serviceklassen in FIFO-Reihenfolge (FIFO). Vor dem Planen von Paketen untersucht Citrix SD-WAN den für die Paketklasse ausstehenden Datenverkehr. Wenn übermäßiger Datenverkehr aussteht, werden die Pakete nicht in die Warteschlange gestellt (Tail Dropping).

Warum verursacht TCP Warteschlangen?

TCP kann nicht steuern, wie schnell das Netzwerk Daten übertragen kann. Zur Steuerung der Bandbreite implementiert TCP das Konzept eines Bandbreitenfensters, d. h. der Menge des nicht bestätigten Datenverkehrs, den es im Netzwerk zulässt. Es beginnt zunächst mit einem kleinen Fenster und verdoppelt die Größe dieses Fensters, wenn Bestätigungen empfangen werden. Dies wird als langsame Start- oder exponentielle Wachstumsphase bezeichnet.

TCP identifiziert Netzwerküberlastung durch Erkennung von verlorenen Paketen. Wenn der TCP-Stack einen Burst von Paketen sendet, die eine Verzögerung von 250 ms einführen, erkennt TCP keine Überlastung, wenn keines der Pakete verworfen wird, sodass die Größe des Fensters weiter vergrößert wird. Möglicherweise wird dies weiter getan, bis die Wartezeit 600—800 ms erreicht.

Wenn TCP sich nicht im langsamen Startmodus befindet, reduziert es die Bandbreite um die Hälfte, wenn Paketverlust erkannt wird, und erhöht die zulässige Bandbreite für jede empfangene Bestätigung um ein Paket. TCP wechselt daher zwischen dem Aufwärtsdruck auf die Bandbreite und dem Absetzen. Wenn die Wartezeit 800 ms durch den Zeitpaketverlust erkannt wird, verursacht die Bandbreitenreduzierung eine Übertragungsverzögerung.

Auswirkungen auf QoS-Fairness

Wenn TCP-Übertragungsverzögerung eintritt, ist die Bereitstellung jeglicher Art von Fairnessgarantie innerhalb einer virtuellen Pfadklasse schwierig. Der virtuelle Pfadplaner muss Tail-Drop-Verhalten anwenden, um zu vermeiden, dass enorme Datenmengen gehalten werden. Die Art von TCP-Verbindungen ist so, dass eine kleine Anzahl von Datenverkehr fließt, um den virtuellen Pfad zu füllen, was es für eine neue TCP-Verbindung schwierig macht, einen fairen Anteil der Bandbreite zu erreichen. Für die gemeinsame Nutzung der Bandbreite muss sichergestellt werden, dass die Bandbreite für neue Pakete verfügbar ist, die übertragen werden sollen.

Zufällige Früherkennung

Random Early Detection (RED) verhindert, dass Verkehrswarteschlangen gefüllt werden und dass Tail-Drop-Aktionen ausgelöst werden. Es verhindert unnötige Warteschlangen durch den virtuellen Pfadplaner, ohne den Durchsatz zu beeinträchtigen, den eine TCP-Verbindung erreichen kann.

Wie benutzt man RED?

Starten Sie eine TCP-Sitzung, um den virtuellen Pfad zu erstellen. Stellen Sie sicher, dass bei aktivierter RED die Wartezeit für diese Klasse bei etwa 50 ms im stationären Zustand bleibt.
Starten Sie eine zweite TCP-Sitzung, und stellen Sie sicher, dass beide TCP-Sitzungen die Bandbreite des virtuellen Pfades gleichmäßig teilen. Stellen Sie sicher, dass die Wartezeit in der Klasse im stationären Zustand bleibt.
Stellen Sie sicher, dass der Konfigurations-Editor zum Aktivieren und Deaktivieren von RED verwendet werden kann und dass der korrekte Wert für den Parameter angezeigt wird.
Stellen Sie sicher, dass auf der Seite Konfiguration anzeigen auf der Seite SD-WAN GUI angezeigt wird, ob RED für eine Regel aktiviert ist.

So aktivieren Sie RED

Navigieren Sie zu Konfigurations-Editor > Verbindungen > Virtuelle Pfade > [Virtuellen Pfad] auswählen > Regeln > Regel auswählen, zum Beispiel; (VOIP).
Erweitern Sie den Bereich LAN zu WAN . Klicken Sie unter LAN-zu-WAN-Abschnitt auf das Kontrollkästchen RED aktivieren, um es für TCP-basierte Regeln zu aktivieren.

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QoS Fairness (ROT)

May 10, 2021

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