搜索
Slide1PacketShaper带宽管理原理应用举例成功案例分析保障视频会议（VideoConference）功能演示PacketShapervs.其他带宽管理解决方案2003.2.北京Packeteer中国区工程师郑新明PacketeerPacketShaper保障应用的技术交流Slide2PacketShaper带宽管理原理PacketShaper控制TCP原理PacketShaper管理UDP（视频会议使用）原理Slide3PacketShaper控制TCP原理TCP讨论：TCP被考虑是一种可靠的传输机制，因为它要回应（acknowledge）接受数据的计算机，不仅是要接受数据而且它还要求数据传输的完整性和顺序的接受数据。如果发送的计算机在一个时间周期内没有收到对方计算机的通知,发送者将超时并且重新发送数据段。TCP在广域网中使用一种滑动窗口机制来控制数据流量的传输。接受者在接收到原始数据后，将通知对方它能接受多少数据量—窗口大小（window-size）。发送者将由此发送相应大小的数据给接受者，直到占满整条线路（租用的带宽）为止。TCP充分利用慢起（slow-start）算法来传输更多、更完整的数据。如右图：发送者接受者时间数据发送SYNACK(回应同步信息)Slide4PacketShaper控制TCP原理PacketShaper是怎样工作的：由于TCP的慢起特性使得数据块变得越来越膨大，就像大块的石头一样会把整个小的管道给堵塞。PacketShaper会站在中间，使用Packeteer的专利技术—TCPRateControl（TCP整形技术）来控制数据包的大小，使它变得像细沙一样流过管道。PacketShaper会调整接受者的窗口大小，使得发送者只发送调整后的数据包。如右图：SYNACKWin8KPS改变ACKWin为2KPS并只让Sender响应一个数据如Data2100，Data2200等待Data2100以2K的速率发送完成后再发送。只响应Data2100请求发送Data2100&Data2200Slide5PacketShaper控制TCP原理没使用PacketShaper:大小不齐的数据包（像大石块），更小的吞吐量，零星的突发传输，更多的重传。使用了PacketShaper:平滑的数据包传输（像细沙），更大的吞吐量，固定的数据传输，更少的重传。Data#2数据块很大传输所需的时间很长，产生重传、丢包右图是使用了PacketShaper前后的比较Slide6PacketShaper管理UDP原理现在市面上所有符合行业标准的视频会议系统都基本使用UDP协议运行在IP网络上。PacketShaper能够很好的管理UPD数据流。Slide7PacketShaper管理UDP原理1、PacketShaper具有非常强大的第七层应用识别能力，而且这一切都是全自动的。传统的路由器与队列系统都是使用静态端口来识别应用。可是这些产品都无能力追踪那些使动态端口的协议，但PacketShaper跟据第七层的应用标识来区分应用类别。这对于像H.323的装置优为重要，毕竟你不能识别就等于你不能控制。就拿RTP（数据通道）和RTCP（控制通道）来说吧，他们不仅使用不同的通道还使用随机的端口号来进行通信。右图是PacketShaper自动识别的视频应用。Slide8PacketShaper管理UDP原理2、在控制方面，PacketShaper会针对每个信息流（flow）开辟一条小的通道来，这样不会导致所有UDP封包到达路由队列时产生丢包。无数个信息流（flow）使用传统的路由器和队列技术各种应用的信息流（flow）使用PacketShaper技术当符合10k的信息流，就会从第1通道流出。20k从第2通道等等。队列缓冲区10k20k30k40k信息流43212k1M2k560k2k120k2k300k单个信息流Slide9PacketShapervs.其他带宽管理解决方案许多与PacketShaper竞争的带宽管理解决方案，包含以路由器为主的解决方案，严重依赖队列(Queuing)技术。Queuing技术仅能对问题做出反应，而且仅在问题发生后。相对地，PacketShaper提供了许多控制机制选项，功能最强大的就是TCP整型技术(RateControl)，以一个非常主动性的方式来管理带宽。Slide10PacketShapervs.其他带宽管理解决方案队列技术(Queuing)PacketShaper的TCP整型技术(RateControl)性能丢封包。造成封包遗失。导致资料重新传输。影响网络性能更有效率。降低封包遗失及资料重新传输。精确度没有bits-per-second控制。没有流量对流量的QoS。Bits-per-second控制，以应用程序为单位。个别流量以频率为基准的QoS。方向控制只限于向外流量。没有真正的向内流量控制。提供引导，明确地控制向内及向外流量。方法反应与被动—除非问题出现，否则无法控制流量。阻塞已发生。迫于在Throughput与Latency之间做选择。主动性。阻塞在发生前已经被预防。最佳化网络传输，将性能延迟因素降到最低。Slide11应用举例LinkSize（链路大小）：128kHTTP（TCP应用）：Rate(3)0k（策略）RTP-I（UPD应用）：Rate(4)20k（策略）假想链路上只有这两种应用。当有10人在进行网页浏览，但此时没有RTP应用。所以所有人都平均使用128k，即12.8k/人。一旦有一个RTP-I应用启动，即可得到20k的带宽，而HTTP将自动调整到128-20/10=10.8k/人Slide12成功案例分析--某烟草专买局保障视频会议的运行--某银行保障业务有效地运行Slide13某烟草专买局网络拓扑专买总局分局1分局2分局3分局4分局5…PacketShaper视频终端设备MCU……PacketShaperSlide14现状说明基本情况：1、其网络架构是所有分局的视频终端都是通过一条2M的线路连到总局，MCU在总局。2、视频会议与互相网的访问都是运行在这条2M线路上。3、分局点共有10多个，所有累加的带宽有30多兆。4、互联网的总带宽为10M。他们的困惑：1、不知道哪些应用在线路上运行，占多少带宽。2、在视频会议时视频总是出现画面停顿、马赛克，音频出现不同步等现象。3、花费昂贵的价钱租用线路、架设视频系统为什么还会出现这种不尽人意的情况。4、网管人员无从下手。Slide15烟草专买局的各种应用、保证视频（VideoConference）的带宽。、限制不重要的应用。Slide16使用效果1、了解到是FTP网页浏览（，720K）、HTTP下载（，360K）占用了大部分带宽。2、TCP的突发特性导致了HTTP、FTP占用大部分带宽。视频会议受到了冲击，出现画面停顿、马赛克现象。3、花小部分的资金（购买PacketShaper）就可使网络有条不紊地运行。4、网管人员可以使用PacketShaper保障视频议有效的运行，限制不重要的应用占用大部分带宽。Slide17某银行保障业务有效地运行网络拓扑第一支行第二支行总行分行备分线路256k主线路2MVLAN1VLAN2VLAN3PacketShaper骨干交换128k1MSlide18现状说明基本情况：1、该分行到总行有两条线路，一条是主线路2M，另外一条备份线路64K。2、支行到该分行分别是128k和1M的线路。3、有电话银行、网上银行、基础业务平台等业务。4、业务数据通过2M的线路集中到总行。他们的困惑：1、在高峰时（10:00-12:00）有些中置的业务不能提交到总行。2、不了解专线中除了业务流量外还有什么流量。3、信息处处长总是接到投诉说网络系统慢。4、网络工程师不得其因，而且被上司指责，但又苦于无法处理。Slide19银行系统的各种应用1、NetBIOS-IP占用了24.4k2、TCPPort2870(业务系统)占用446k3、Default（其它未知应用）占用1M4、EIGRP（动态路由协议）占用188k是谁占用这么多的带宽？红框中的这些IP主机。1234Slide20使用效果1、了解为什么会中断业务的原因，是因为那些IP主机在占用大部分的带宽。2、除了业务流量还有NetBIOS-IP和EIGRP和许多未知应用在此线路上运行。3、处长从工程师那等到了答案，是网络中有许多与业务无关的流量。而且占用大部分带宽。4、加上Packeteer的PacketShaper网络工程师可以不用担心会被上司指责了，因他们有足够的证据证明问题在哪。并且加PacketShaper控制以后不用得罪任何人就可以使得网络管理变得轻松。Slide21--保障视频会议顺利进行，控制TCP的突发行为保障视频会议（VideoConference）功能演示Slide22网络构架图服务器端用户端PacketShaperViewStationEthernetSwitch/HubEthernetSwitch/HubViewStationSlide23演示步骤一、模拟Internet带宽为1M二、运行视频会议会议（VideoConference）三、开启大量的WebBrowse（HTTP流量），模拟Internet拥塞四、观察视频和音频的质量，画面停顿或出现马赛克现象五、通过PacketShaper来保障网络视频会议顺利进行六、请观众确认其控管后的效果