Citrix SD-WAN Orchestrator

QoS-Fairness (RED)

QoS-Fairness (RED)

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

  • Echtzeitklassen bedienen Verkehrsflüsse, die einen prompten Service bis zu einer bestimmten Bandbreitenbeschränkung erfordern. Niedrige Latenz wird gegenüber dem aggregierten Durchsatz bevorzugt.
  • Interaktive Klassen haben eine niedrigere Priorität als Echtzeit, haben aber absolute Priorität vor Massenverkehr.
  • Bulk-Klassen erhalten das, was von Echtzeit- und interaktiven Kursen übrig bleibt, da die Latenz für den Massenverkehr weniger wichtig ist.

Benutzer geben unterschiedliche Bandbreitenanforderungen für verschiedene Klassen an, die es dem virtuellen Pfadplaner ermöglichen, konkurrierende Bandbreitenanforderungen von mehreren Klassen desselben Typs zu arbitrieren. Der Scheduler verwendet den Hierarchical Fair Service Curve (HFSC) -Algorithmus, um Fairness zwischen den Klassen zu erreichen.

HFSC bedient Klassen in First-In, First-Out-Reihenfolge (FIFO). Vor dem Planen von Paketen untersucht Citrix SD-WAN die Menge des für die Paketklasse ausstehenden Datenverkehrs. Wenn übermäßiger Verkehr ansteht, werden die Pakete verworfen, anstatt in die Warteschlange gestellt zu werden (Tail Dropping).

Warum verursacht TCP Warteschlangen?

TCP kann nicht steuern, wie schnell das Netzwerk Daten übertragen kann. Um die Bandbreite zu steuern, implementiert TCP das Konzept eines Bandbreitenfensters, bei dem es sich um die Menge an nicht bestätigtem Verkehr handelt, die es im Netzwerk zulässt. Es beginnt zunächst mit einem kleinen Fenster und verdoppelt die Größe dieses Fensters, wenn Bestätigungen eingehen. Dies wird als langsame Start- oder exponentielle Wachstumsphase bezeichnet.

TCP identifiziert Netzwerküberlastung, indem es verworfene Pakete erkennt. Wenn der TCP-Stapel einen Paket-Burst sendet, der eine Verzögerung von 250 ms einführt, erkennt TCP keine Überlastung, wenn keines der Pakete verworfen wird, sodass das Fenster weiter vergrößert wird. Dies kann so lange dauern, bis die Wartezeit 600—800 ms erreicht.

Wenn sich TCP nicht im langsamen Startmodus befindet, reduziert es die Bandbreite um die Hälfte, wenn ein Paketverlust erkannt wird, und erhöht die zulässige Bandbreite für jede empfangene Bestätigung um ein Paket. TCP wechselt daher zwischen dem Ausüben von Aufwärtsdruck auf die Bandbreite und dem Absichern. Wenn die Wartezeit bis zum Zeitpunkt des Erkennens des Paketverlusts 800 ms erreicht, verursacht die Bandbreitenreduzierung leider eine Übertragungsverzögerung.

Auswirkungen auf die QoS-Fairness

Wenn eine TCP-Übertragungsverzögerung auftritt, ist es schwierig, eine Fairness-Garantie innerhalb einer virtuellen Pfadklasse bereitzustellen. Der virtuelle Pfadplaner muss Tail-Drop-Verhalten anwenden, um zu vermeiden, dass enorme Mengen an Traffic zurückgehalten werden. Die Art der TCP-Verbindungen besteht darin, dass eine kleine Anzahl von Verkehrsströmen den virtuellen Pfad füllen, was es für eine neue TCP-Verbindung schwierig macht, einen angemessenen Anteil an der Bandbreite zu erreichen. Um die Bandbreite angemessen zu teilen, muss sichergestellt werden, dass Bandbreite für die Übertragung neuer Pakete verfügbar ist.

Zufällige Früherkennung

Random Early Detection (RED) verhindert, dass sich Traffic-Warteschlangen füllen und Tail-Drop-Aktionen verursachen. Es verhindert unnötiges Anstehen durch den virtuellen Pfadplaner, ohne den Durchsatz zu beeinträchtigen, den eine TCP-Verbindung erreichen kann.

Wie benutzt man RED

  1. Starten Sie eine TCP-Sitzung, um den virtuellen Pfad zu erstellen. Stellen Sie sicher, dass bei aktiviertem RED die Wartezeit für diese Klasse im stationären Zustand bei etwa 50 ms bleibt.

  2. Starten Sie eine zweite TCP-Sitzung und stellen Sie sicher, dass beide TCP-Sitzungen die Bandbreite des virtuellen Pfads gleichmäßig teilen. Stellen Sie sicher, dass die Wartezeit für die Klasse im stationären Zustand bleibt.

  3. Stellen Sie sicher, dass RED für eine Regel im SD-WAN Orchestrator Orchestrator-Dienst aktiviert ist.

So aktivieren Sie RED

Navigieren Sie auf Netzwerkebene zu Konfiguration > QoS > QoS-Richtlinien. Fügen Sie eine Regel hinzu, navigieren Sie zu Erweiterte Einstellungen > LAN to WAN und wählen Sie RED aktivierenaus.

RED aktivieren

QoS-Fairness (RED)