关键业务数据包优先发送及其在Cisco 路由器中的实现

huangjun6920

摘要该文以Cisco 路由器下的TCP／IP 应用环境为例，用具体的网络配置实例对关键应
用数据包进行了具体的分析，特别对路由优先机制进行了深入的剖析。
关键词数据包路由器优先机制
企业对网络性能的需求
在全球信息化进程明显加快，人类社会从工业社会向信息社会演进的今天，企业对网络性能的要求与
日俱增。企业要在网络上传输各类数据，包括日常业务数据包、电子文件、数据仓库数据、图形图象数据
等，网络管理员开始发现企业有限的网络带宽经常发生网络阻塞和拥挤。一般而言，网络上传输的数据可
分为两大类：一类是关键业务数据，另一类是非关键业务数据，网络带宽必须优先满足关键业务数据的传
输。也就是说网络设备要能够区分来自不同应用的数据包，然后优先发送来自关键业务的数据包，在网络
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带宽允许的条件下，再发送来自非关键业务的数据包，从而达到网络有效合理地使用。
下面以Cisco 路由器为例，分析关键业务数据包优先发送的机制。
Cisco 路由器中的优先机制
在Cisco 路由器优先机制中，优先级别可分为High、Medium、Normal、Low 四级，当不同级别的数据
包需要同时从一个物理通信口出去，发生抢占带宽时，出现“插队”现象：High 优先级别的数据包将优先
于其它级别的数据包而被发送，Medium 优先级别的数据包将优先于Normal 和Low 级别的数据包而被发送，
依此类推；同级别的数据包发生抢占带宽时，出现“管道”现象：先进先发，后进后发。
配置时，首先通过路由器配置命令priority－list 定义优先组号，定义优先组号有四种方式
其次，使用路由器配置命令priority－group 设置特定通信口符合某一优先组号。
示例
设有两台Cisco 路由器A 和B，各有三个以太口e0、e1、e2 和一个高速同步串口s0，其连接方式如上
图：
在路由器B 上，假设以太口e0 的IP 地址为98.1.1.1、e1 的IP 地址为98.1.1.2、e2 的IP 地址为98.
1.1.3,它们分别通过以太网与相应的前置机相连；同步串口s0 的IP 地址为202.1.1.1；子网掩码全部为2
55.255.255.0。
在路由器A 上，假设以太口e0 的IP 地址为98.1.1.11、e1 的IP 地址为98.1.1.12、e2 的IP 地址为
98.1.1.13，它们分别通过以太网与相应的服务器相连；同步串口s0 的IP 地址为202.1.1.11；子网掩码
全部为255.255.255.0。
业务应用前置机用于完成该企业的关键业务，它要时时地与业务应用服务器交换数据，该应用模式是
基于TCP／IP 协议的C/S 模式，其端口号是3333。
telnet 前置机用于用telnet 命令访问telnet 服务器。
ftp 前置机用于用ftp 命令从ftp 服务器获取文件。
如此，Router A 和Router B 的通常配置为：
Router A：
Current configuration：
!
interface Ethernet0
ip address 98.1.1.11 255.255.255.0
!
interface Ethernet1
ip address 98.1.1.12 255.255.255.0
!
interface Ethernet2
ip address 98.1.1.13 255.255.255.0
!
interface Seria10
ip address 202.1.1.11 255.255.255.0
!
router eigrp 1
network 98.1.1.0
network 202.1.1.0
!
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snmp－server community public RO
snmp－server community private RW
!
end
Router B:
Current configuration：
!
interface Ethernet0
ip address 98.1.1.1 255.255.255.0
!
interface Ethernet1
ip address 98.1.1.2 255.255.255.0
!
interface Ethernet2
ip address 98.1.1.3 255.255.255.0
!
interface Seria10
ip address 202.1.1.1 255.255.255.0
!
router eigrp 1
network 98.1.1.0
network 202.1.1.0
!
snmp－server community public RO
snmp－server community private Rw
!
end
要求：由于DDN 专线的速度有限，因此必须使用路由器的优先机制来合理使用DDN。希望把业务应用
数据包的优先发送权设为high，telnet 数据包的优先权设为medium，ftp 数据包的优先权设为low，其它
数据包设为normal。下面将通过三个例子来说明满足该要求的各种方法。
例1：使用Priority－list list－number interface interface－type interface－number {h
igh|medium|normal|low}命令设置数据包的优先级别。为满足上述要求增加如下设置：
在Router A 和Router B 上分别作如下配置：首先分别对Ethernet0、Ethernet1、Ethernet2、
Seria10 口配置，加上priority－group 1，然后在公共配置加上：
Priority－list 1 interface Ethernet 0 high
Priority－list 1 interface Ethernet 1 medium
Priority－list 1 interface Ethernet 2 low
Priority－list 1 default normal
例2：使用Priority－list list－number protocol protocol－name {high|medium|normal|lo
w}queue－keywork keyword－value 命令设置数据包的优先级别。
在该命令中，protocol－name 可取下列值之一：arp、bridge、cdp、compressedtcp、ip、llc2、p
ad、snapshot，这里假设取ip；对应ip，queue－keywork 可取下列值之一：fragments、gt、list、lt、
tcp、udp、<cr>，其中gt、lt 是按ip 包的大小包来设置，list 是按ip 访问列表来设置，tcp、udp 是按
ip 端口号来设置，<cr>是对所有的ip 包来设置，这里假设取tcp，对应tcp，keyword－value 是端口号(p
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ort number)。为满足上述要求增加如下设置：
在Router A 和Router B 上分别作如下配置：首先分别对Ethernet0、Ethernet1、Ethernet2、S
eria10 口配置，加上priority－group 1，然后在公共配置加上：
Priority－list 1 protocol ip high tcp 3333
Priority－list 1 protocol ip medium tcp telnet
Priority－list 1 protocol ip low tcp ftp
Priority－list 1 default normal
例3：使用Priority－list list－number queue_limit high－limit medium－limit normal
－limit low－limit 命令设置数据包的优先级别。
该命令比较简单，首先用queue－list 按要求定义四个队列，假设队列1 是业务应用包、队列2 是te
lnet 包、队列4 是ftp 包、队列3 是其它包，这样为满足上述要求增加如下设置：
在Router A 和Router B 上分别作如下配置：首先分别对Ethernet0、Ethernet1、Ethernet
2、Seria10 口配置，加上priority－group 1，在公共配置加上：
Priority－list 1 queue_limit 1 2 3 4
概述
在具体的配置中，由于Cisco IOS 版本的不同，上述路由器的优先机制不见得全部有效，应根据实
际测试效果选用不同的优先机制，还可使用不同优先机制的组合来构成更有效的路由器优先机制。

                               
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