QOS流量监管与常见POLICER模型

流量监管的作用：
流量监管的典型作用是限制进入某一网络的某一连接的流量与突发。在报文满足一定的条件时，如某个连接的报文流量过大，流量监管就可以对报文采取不同的处理动作。例如丢弃报文，或重新设置报文的优先级等。

涉及名词概念

policer：监管策略
pir/pbs：峰值信息速率/峰值突发尺寸
cir/cbs：承诺信息速率/承诺突发尺寸
eir/ebs：额外信息速率/额外突发尺寸
coloraware：颜色识别
coupleflag：表示C桶中溢出的令牌可加入E桶
令牌桶（Token-Bucket）：目前最常采用的一种流量测量方法，用来评估流量速率是否超过了规定值。令牌桶中存放的是令牌，以恒定速率往桶中加入令牌（如cir），桶的容量固定（cbs），桶满时令牌溢出。根据存放令牌种类后面叫做C桶、E桶或P桶。
INGRESS流程：属于一条连接的报文到来时，其可能是自带优先级和颜色的，有的是人上人优先拿C桶令牌有的是人下人只配拿E桶令牌，也可能是不带这个信息的，进来后芯片怎么安排怎么来，这就是芯片color aware配置的作用，为色感模式时绿色报文只走C桶，也能和黄色报文走E桶，色盲模式时所有报文随机拿令牌，即下图的1位置处报文可能是自带颜色或者不带颜色（图例都是色盲模式），最后拿不到令牌的报文认为是红色要被丢弃；报文拿令牌后重新获得颜色，这个颜色在后续QOS流程还有作用，比如拥塞时的丢弃有可能和颜色有关，进而影响后续调度、整形时的带宽分配。modified trTcm中C桶溢出的令牌还可以加入E桶，这就是coupleflag配置的作用，可以用来充分利用带宽。

Policer几种常见算法

1.Single-rate Three Color Maker(srTcm) --RFC2697
2.Two-rate Three Color Maker(trTcm) --RFC2698
3.modified trTcm --RFC4115
4.MEF BWP
5.Single Token Bucket Meter --STBM

srTcm
上图是单速率双桶的模型，芯片只以一个速率向C桶投放令牌，C桶满时溢出的令牌会流入E桶，E桶溢出的令牌作废。报文从C桶中拿到令牌时染成绿色，从E桶中拿到令牌时染成黄色，拿不到令牌的报文全部染成红色丢弃。这种模式下芯片只支持cir的速率，但能承受多一些的突发流量。

trTcm
上图是双速率双桶模型，芯片以pir速率往P桶投放令牌，以cir往C桶投放令牌。色盲模式时（图例）拿到P桶令牌后还需要试着去拿C桶令牌，拿到了染成绿色，拿不到就是黄色。这种模式下芯片支持最大速率pir和保证速率cir，缺点是色感模式时有绿色报文会在P桶可能就拿不到令牌被丢弃了（图1位置报文自带颜色时），因为P桶不区分黄色还是绿色报文统统来了就给令牌。

modified trTcm
上图是改良的双速率双桶模型，芯片以cir速率往P桶投放令牌，以eir往C桶投放令牌。色盲模式时（图例）报文优先拿C桶令牌染成绿色，拿不到的再去拿E桶令牌染成黄色，再拿不到的为红色丢弃。其中CF（6）字段可以使能溢出的C桶令牌流到E桶，在色感模式且流入的黄色报文多绿色报文少时可以让更多的黄色报文从E桶拿到令牌。

其他几种模型以后有兴趣再补，MEF BWP是盛科交换芯片里看到的一种POLICER方法，思路是高优先级的C桶溢出的令牌可以流入同等级的E桶或更低等级的C桶，依据各种情况可以分为多种模式，优点是可以十分效率地利用带宽。STBM是一种单速率单桶模型。上文图例来源于盛科的文档，不过流量监管的这些算法都是相同的，在博通芯片使用方法也是一样的。

本文纯属自己的工作记录，可能有理解的不准确和描写的不完善。