Este artigo explica como o mecanismo de QoS do Cato funciona e ajuda significativamente a melhorar a utilização da largura de banda da rede e otimizar o desempenho da rede.
Na Aplicação de Gerenciamento Cato, use perfis de gerenciamento de BW para configurar as prioridades de QoS para os diferentes tipos de tráfego. Cada perfil contém tanto a prioridade de QoS quanto os limites de largura de banda do tráfego. Você pode então atribuir o perfil de gerenciamento de BW a uma regra de rede e priorizar o tipo específico de tráfego.
Você pode definir valores de prioridade entre 2 a 255 onde 0 e 1 são reservados para tráfego administrativo da Cato e 255 é reservado como a menor prioridade. Se você configurar o perfil de largura de banda com prioridade P10, o tráfego correspondente terá prioridade maior sobre o tráfego com prioridade P20. Você pode fornecer uma prioridade diferente para diferentes aplicações e alcançar o desempenho necessário para este tipo de tráfego. Recomendamos que você atribua um valor de prioridade menor a um tipo de tráfego mais significativo. Por exemplo, se o tráfego VoIP é mais importante para sua conta do que RDP, atribua regras de rede VoIP com prioridade maior do que regras RDP.
Nota: Se você configurar um Remote Port Forwarding (RPF) para sua conta, o tráfego RPF é automaticamente atribuído com a menor prioridade de 255. Para mais detalhes sobre RPF, consulte Configuração de Encaminhamento de Porta Remota para a Conta.
Cato Networks usa uma técnica padrão de modelagem de tráfego para otimizar o desempenho da rede controlando a taxa média de Upload e Download.
O diagrama abaixo mostra como o mecanismo de QoS atribui prioridade a diferentes tipos de tráfego.
Cato usa o algoritmo Leaky Bucket para medir os limites de largura de banda e explosão. Implementar Leaky Bucket como modelador de tráfego significa que quando a taxa de pacotes de entrada é maior que a taxa de saída, como em congestão de rede, pacotes entram na fila e são descartados quando a fila está cheia. Quando pacotes são transmitidos, eles são removidos da fila, primeiro a entrar, primeiro a sair (FIFO), e novos pacotes podem então entrar na fila.
O algoritmo Leaky Bucket mede a taxa de tráfego e identifica quando o balde está cheio. Ele usa essas métricas para enviar o tráfego priorizado usando o exemplo de enchimento de um balde com água:
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Taxa média - o limite real de BW. A taxa de água que vaza do balde em cada tique do relógio.
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Capacidade de explosão - o tamanho do balde. A quantidade total de água que o balde pode transportar antes de começar a descartar pacotes.
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Taxa de explosão – durante uma explosão de tráfego, a taxa que a água é permitida no balde. A taxa de explosão não é limitada, e qualquer explosão pode entrar no balde.
Se o balde não estiver cheio, todos os pacotes são enviados. No entanto, quando a prioridade para um balde está cheia, novos pacotes para essa prioridade são enfileirados e possivelmente descartados. Cada prioridade tem uma fila diferente, e pacotes são enviados por ordem (FIFO) de acordo com as prioridades. Quando todas as filas estão cheias, então todos os pacotes são descartados independentemente da prioridade.
No entanto, a Cato implementa a Detecção Aleatória Antecipada Ponderada (WRED) para evitar descartar um grande número de pacotes. Para o tráfego TCP, a Cato descarta os pacotes de dados e não os pacotes ACK para acionar o algoritmo de congestão do remetente. Em resposta, o remetente reduz a taxa na qual envia os pacotes.
O Socket envia os pacotes das filas de prioridade em duas iterações: iteração de limite rígido e a iteração de melhor esforço. O modelador de tráfego primeiro envia os pacotes de acordo com os limites de BW configurados e então faz o melhor esforço para enviar os pacotes restantes. Durante cada tique de 1ms, ele realiza ambas iterações:
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Iteração de Limites Rígidos – nesta iteração a sequência é avaliar cada fila, começando da prioridade mais alta até a prioridade mais baixa. Para cada fila de prioridade, o Socket envia os pacotes de acordo com seus limites de QoS configurados. Durante esta iteração, se o limite total de BW do link for excedido, o Socket para de enviar pacotes.
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Iteração de Melhor Esforço – se os pacotes transmitidos na Iteração de Limites Rígidos não excederem o limite total de largura de banda, então nesta iteração o Socket avalia cada fila novamente. Começando da prioridade mais alta até a prioridade mais baixa, ele envia os pacotes restantes. A motivação é utilizar toda a largura de banda do link sem exceder o limite total de BW.
Esta seção mostra um exemplo de como o mecanismo de QoS da Cato prioriza pacotes nas filas de tráfego.
Cinco Filas de Prioridade com Pacotes
O diagrama acima mostra os pacotes em 5 filas de prioridade antes que o Socket inicie as iterações.
QoS – Iteração de Limites Rígidos
Este diagrama mostra a primeira iteração, que é a Iteração de Limites Rígidos. Começando de P10, P20, P30, P40 e por último P255. A largura de banda disponível para cada fila é: dois pacotes da fila P10, um pacote da P20, um pacote da P30, dois pacotes da P40 e um pacote da fila P255.
QoS – Iteração de Melhor Esforço
Este diagrama mostra a segunda iteração, que é a Iteração de Melhor Esforço. Nesta iteração, foram enviados três pacotes de P10 , e um de cada de P20, P30, P40 e por último P255. Neste caso, toda a largura de banda disponível é usada e um pacote na fila P255 permanece para o próximo tique. Então, novos pacotes chegam às filas e o algoritmo executa as duas iterações novamente e envia o pacote restante.
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