RTX1500の帯域制御の性能

$Date: 2004/9/17 14:27:46 $


概要

本ページではRTX1500の帯域制御の性能について説明します。

処理能力

RTX1500の優先制御は、ロングパケットにおいては100Mbit/sでも帯域制限規定値 に近い制御を実現できます。ショートパケットにおいても80Mbit/s以下であれば 帯域制限規定値に近い制御が実現できます。

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RTX1500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。

図2において、パケットサイズが大きくなる程、帯域制限値を超える現象が確認 できます。これは、パケット送出を止めた後にRTX1500の内部キューにたまった パケットが送出されるために帯域制限値を超えた値を計測してしまうことが原因 です。単位時間あたりで確認すると帯域設定値を守った制御が行われています。

	[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(RTX1500)
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大 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小

帯域制限値 [Mbit/s]

config bandwidth= 100m 90m 80m 70m 60m 50m 40m 30m 20m 10m 5m 1m 512k 64k
Frame Size
[byte]
[Mbit/s]
10083.3383.3380.0069.4459.3450.0040.0830.2520.0810.065.031.000.510.06
20090.9089.0880.1669.8059.3450.1240.1630.3420.1210.065.041.010.520.06
30093.7589.1580.2169.9359.5250.2540.1830.3420.1310.065.041.010.520.06
40095.2389.4880.5669.9259.6550.4040.2830.4020.1610.095.041.020.520.07
50096.1589.5280.5870.0759.6650.3240.3030.3920.1610.085.041.020.530.07
60096.7789.7580.8070.2559.7850.4440.3630.4820.1710.095.041.020.520.07
70097.2289.8580.8370.3559.8050.4640.4030.4620.1810.095.061.030.530.07
80097.5690.0481.0170.4259.9050.4840.3930.4720.1910.105.061.030.530.07
90097.8289.9180.9770.3659.8850.4940.4230.4920.1810.105.061.030.540.07
100098.0490.0881.1070.4460.0850.5940.4330.4820.2010.115.061.040.540.07
110098.2190.1280.9670.4859.9650.5640.4130.5020.1910.115.071.030.540.07
120098.3690.2281.1670.5859.9750.5740.4330.4820.1910.115.071.040.540.07
130098.4890.0981.1270.5060.0650.5840.4140.4820.1810.115.071.050.550.07
140098.5990.2381.1770.5460.0750.6040.4730.4920.2110.125.081.050.560.06
150098.6890.2081.1670.5260.0650.6240.4030.5120.2010.125.081.050.560.07

動作実施例

2クラス間での帯域制御(UDPパケットを抑制)

帯域制限指定のみでクラス分け設定がない場合

ip lan1 address 192.168.0.1/24
speed lan2 50m
queue lan2 type shaping
ip lan2 address 192.168.1.1/24
2クラスでの帯域制限指定でクラス分け設定がない場合

UDP10Mbps、TCP40Mbpsの帯域を設定した帯域制御を行う場合

ip lan1 address 192.168.0.1/24
speed lan2 50m
queue lan2 type shaping
queue lan2 class filter list 1
queue lan2 class property 1 bandwidth=10m
queue lan2 class property 2 bandwidth=40m
ip lan2 address 192.168.1.1/24
queue class filter 1 1 ip * * udp * *
2クラスでのUDP10Mbps、TCP40Mbpsの帯域を設定した帯域制御を行う場合
  Frame size Load [%] Sent Received Lost Loss [%] band width [Mbit/s]
total   100.00000 234,962 122,486 112,476 95.73 50.16
TCP 512 50.00000 117,481 97,964 19,517 16.61 41.12
UDP 512 50.00000 117,481 24,522 92,959 79.12 10.04

UDPは、ほぼ10Mbit/s、TCPは、ほぼ40Mbit/s、合計の帯域も、ほぼ50Mbit/sに制御されています。

TOS値をキーとした帯域制御を行う場合

TCPパケットのTOS値を"1"、UDPパケットのTOS値を"0"と設定

ip lan1 address 192.168.0.1/24
speed lan2 50m
queue lan2 type shaping
queue lan2 class filter list 1
queue lan2 class property 1 bandwidth=10m
queue lan2 class property 2 bandwidth=40m
ip lan2 address 192.168.1.1/24
queue class filter 1 precedence ip * * * * *
TOS値をキーとした2クラスでの帯域制御を行う場合
  Frame size Load [%] Sent Received Lost Loss [%] band width [Mbit/s]
total   100.00000 234,962 122,490 112,472 95.73 50.16
TCP 512 50.00000 117,481 97,967 19,514 16.61 40.12
UDP 512 50.00000 117,481 24,523 92,958 79.12 10.04

UDPは、ほぼ10Mbit/s、TCPは、ほぼ40Mbit/s、合計の帯域も、ほぼ50Mbit/sに制御されています。

3クラス間での帯域制御

帯域制限指定のみでクラス分け設定がない場合

ip lan1 address 192.168.0.1/24
speed lan2 50m
queue lan2 type shaping
ip lan2 address 192.168.1.1/24
3クラスでの帯域制限指定でクラス分け設定がない場合

帯域制御を行う場合

ip lan1 address 192.168.0.1/24
speed lan2 50m
queue lan2 type shaping
queue lan2 class filter list 1 2 3
queue lan2 class property 1 bandwidth=5m
queue lan2 class property 2 bandwidth=15m
queue lan2 class property 3 bandwidth=30m
ip lan2 address 192.168.1.1/24
queue class filter 1 3 ip * * tcp * *
queue class filter 2 2 ip * * udp * *
queue class filter 3 1 ip * * icmp * *
3クラスでの帯域制御を行う場合
  Frame size Load [%] Sent Received Lost Loss [%] band width [Mbit/s]
total   100.00000 234,960 122,549 112,411 143.52 50.19
TCP 512 33.33333 78,320 73,542 4,778 6.10 30.12
UDP 512 33.33333 78,320 36,792 41,528 53.02 15.07
ICMP 512 33.33333 78,320 12,215 66,105 84.40 5.00

TOS値をキーとした帯域制御を行う場合

TCPパケットのTOS値を"2"、UDPパケットのTOS値を"1"、ICMPパケットのTOS値を"0"と設定

ip lan1 address 192.168.0.1/24
speed lan2 50m
queue lan2 type shaping
queue lan2 class filter list 1
queue lan2 class property 1 bandwidth=5m
queue lan2 class property 2 bandwidth=15m
queue lan2 class property 3 bandwidth=30m
ip lan2 address 192.168.1.1/24
queue class filter 1 precedence ip * * * * *
3クラスでのTOS値をキーとした帯域制御を行う場合
  Frame size Load [%] Sent Received Lost Loss [%] band width [Mbit/s]
total   100.00000 234,960 122,549 112,411 143.52 50.19
TCP 512 33.33333 78,320 73,542 4,778 6.10 30.12
UDP 512 33.33333 78,320 36,792 41,528 53.02 15.07
ICMP 512 33.33333 78,320 12,215 66,105 84.40 5.00