RTX1000の帯域制御の性能

$Date: 2003/10/22 10:02:57 $

• 概要
• 性能測定データ
• 動作実施例

概要

RTX1000の帯域制御の性能には限界があります。

処理能力

帯域制御を実現するためには通常のルーティング処理に加えて、内部キューイ ング処理やパケット送出タイミング処理等が必要となり、それらのオーバーヘッ ドが発生します。このため制御可能な速度域の限界が生じます。

RTX1000の場合、これらの処理を行い帯域制限設定値に近いスループットを実 現できるのは、最大約30Mbit/sです。

トラフィック状況やパケットの種類

ショートパケットはロングパケットと比較してルーティング等のQoS以外の内 部処理負荷も高いので、ショートパケットが多く流れる環境下では帯域制御が 可能な実効速度が低下します。

またクラスの数が多い場合はキュー処理に時間を要しますので、制御が可能と なる速度が低下します。

なお受信負荷が高い場合には受信側での取りこぼしが発生し、送信側での制御 の効果が現れませんので注意が必要です。例えばRTX1000ではLAN1側スイッチ ングハブの複数のポートからルータのLAN1の受信に対して同時に負荷を与えら れますが、この時LAN1の受信処理能力をオーバーしパケットロスが生じる可能 性があります。ロスパケットの有無は show status lan1 コマンドで確認でき ます。パケットロスが生じる場合には、インタフェースの出力側で行われる帯 域制御の効果を期待することはできません。

性能測定データ

パケットサイズと帯域制御実行時のスループットの関係

性能限界と帯域制御が有効に機能する速度の目安を示すため、パケットサイズ と帯域制御実行時のスループットの関係を示します。

各帯域設定値のスループット曲線が性能上限を示し、これよりも下が制御可能 な領域となります。

	[config]
	ip lan1 address 192.168.0.1/24
	queue lan2 type shaping
	queue lan2 class filter list 1
	queue lan2 class property 2 bandwidth=XXX
	ip lan2 address 192.168.1.1/24
	queue class filter 1 2 ip * * * * *

パケットサイズと帯域制限実行時のスループットの関係(RTX1000)

Passed Rate [%]

動作実施例

2クラス間での帯域制御（UDPパケットを抑制）

        ┌─────┐
        │SmartBits │	(SmartBits2000 SmartFlow使用)
        └┬───┬┘
        ↓│      │↑  100-fdx
          │  ┌─┴─┐
          │  │ HUB  │
          │  └─┬─┘
   100-fdx│      │    10-hdx
          │  ┌─┴─┐
          │  │ HUB  │
          │  └─┬─┘
   lan1 ↓│      │↑lan2  100-fdx
        ┌┴───┴┐
        │ RTX1000  │
        └─────┘

• LAN1 から UDP 256byte パケットと TCP 256byte パケットを受信、LAN2から送信
• LAN2 は経路途中で帯域が10Mbit/sに抑えられる
• LAN2 から送出するUDPパケットを2Mbit/sに抑える
  帯域制御を行わない場合は100Mbit/sに対する20%負荷でロスがTCPパケットにおいても50%発生します。
  帯域制御を行うとUDPパケットは抑制されますので、TCPのパケットロスが改善されます。

帯域制御を行わない場合

帯域制御を行う場合

合計の帯域が10Mbit/sに至らないのは性能限界によるものです。

参考: 概要、性能測定データ

3クラス間での帯域制御

        ┌─────┐
        │SmartBits │	(SmartBits2000 SmartFlow使用)
        └┬───┬┘
        ↓│      │↑  100-fdx
          │  ┌─┴─┐
          │  │ HUB  │
          │  └─┬─┘
   100-fdx│      │    10-hdx
          │  ┌─┴─┐
          │  │ HUB  │
          │  └─┬─┘
   lan1 ↓│      │↑lan2  100-fdx
        ┌┴───┴┐
        │ RTX1000  │
        └─────┘

• LAN1 から UDP/TCP/ICMP の 1518byte パケットを受信、LAN2から送信
• LAN2 は経路途中で帯域が10Mbit/sに抑えられる
• LAN2 から送出するUDPパケットを2Mbit/sに、TCPパケットを3Mbit/sに抑える
  帯域制御を行わない場合は 100Mbit/sに対する20%負荷で、全ての種類のパケットで50%のロスが発生します。
  帯域制御を行うとそれぞれのトラフィックは設定帯域に抑制されます。帯域設定値の最も小さいUDPのロスが最も多く、逆に帯域設定値の最も大きいICMP(デフォルトクラス)のパケットのロスが低くなります。

帯域制御を行わない場合

帯域制御を行う場合