Queues в RouterOS: Queue Tree MikroTik (часть 2)

Вторым способом конфигурации QoS, после Simple Queues, является Queue Tree. Дерево очередей предназначено для построения иерархических систем распределения доступной пропускной способности.

В отличии от простых очередей, MikroTik  Queue Tree применяют политики к однопоточному трафику, т.е. для ограничения пропускной способности в направлениях upload/download потребуется создать два правила. Второй отличительной особенностью является механизм проверки соответствия: если в простых правилах проверка на соответствие выполняется последовательно, то здесь трафик проходит через всё дерево, а применяемая к трафику политика определяется его маркировкой, поэтому использование Queue Tree без маркировки в Mangle невозможно.

На рисунках 4.1 и 4.2 представлена простая схема прохождения трафика и отдельно рассмотрены два блока — Input и Postrouting, т.к. применение политик дерева очередей выполняется в этих цепочках. Важно отметить, что применение политик RouterOS Queue Tree предшествует применению RouterOS Queues, поэтому при одновременном использовании этих инструментов нужно следить, чтобы проходящий трафик не соответствовал правилам в том и другом разделах, поскольку к нему применятся обе политики. Рекомендуется, при настройке маршрутизатора, использовать один из двух механизмов.

Рисунок 4.1 — Простая схема прохождения пакетов в RouterOS

Рисунок 4.2 — Схема прохождения пакетов для цепочек Input и Postrouting в RouterOS

6.1 Параметры дерева очередей

Конфигурация дерева очередей выполняется в разделе /queue tree и представляет собой набор следующих параметров:

Повторим примеры, рассмотренные в разделе 5, выполнив конфигурацию с использованием дерева очередей. Начальную конфигурацию устройств и схему соединений оставим прежней (см. раздел 5).

7.1 Ограничение скорости для подсети

Выполним ограничение скорости для подсети 172.16.1.0/24 upload 10 Мбит/с, download 5 Мбит/с. Для этого в цепочке prerouting выполним маркировку пакетов, в качестве src- и dst-адресов которых используется необходимая подсеть, а после к пакетам с определённой маркировкой применим ограничения скорости.

На R1 и R2 запустим тестирование пропускной способности, предварительно добавив в конфигурацию R_queue следующие команды:

Конфигурация R_queue:

Рисунок 7.1 — Результат тестирования в направлении downlink

Рисунок 7.2 — Результат тестирования в направлении uplink

По рисункам видно, что, в соответствии с поставленной задачей, выполнено ограничение пропускной способности для подсети R1 до уровня ~10/~5 Мбит/с. В то же время пропускная способность трафика второй подсети ограничивается лишь возможностями порта.

7.2 Ограничение общей полосы по приоритетам

Повторим пример 5.2, выделив R1 пропускную способность 8Мбит/с, а R2 — 5 Мбит/с. При этом трафик R2 будет иметь больший приоритет, а пропускная способность канала ограничивается 10Мбит/с.

Конфигурация R_queue:

Рисунок 7.3 — Результат тестирования в направлении downlink

Рисунок 7.4 — Результат тестирования в направлении uplink

Результат повторился — оба потребителя получают по 5 Мбит/с. Отключим тест на R2.

Рисунок 7.5 — Результат тестирования в направлении downlink

Рисунок 7.6 — Результат тестирования в направлении uplink

Аналогично разделу 5.2, первый потребитель трафика получил пропускную способность, указанную в MIR — 8 Мбит/с.

7.3 Использование CIR и MIR при распределении пропускной способности

Повторим пример из раздела 5.3, указав для обоих потребителей CIR=2 Мбит/с, MIR=10 Мбит/с. Приоритеты сохраним равными предыдущему примеру.

Конфигурация R_queue:

Рисунок 7.7 — Результат тестирования в направлении downlink

Рисунок 7.8 — Результат тестирования в направлении uplink

Ожидаемо, первому потребителю выделена полоса 2 Мбит/с, в соответствии с указанным MIR, второму — оставшаяся полоса 8 Мбит/с.

Остановим тест на R2:

Рисунок 7.9 — Результат тестирования в направлении downlink

Рисунок 7.10 — Результат тестирования в направлении uplink

Как и ожидалось, первому потребителю будет выделена вся полоса в соответствии с его MIR — 10 Мбит/с.

7.4 Одновременное использование Queue Tree и Simple queues

Ранее было упомянуто, что, в соответствии со схемой прохождения трафика, пакет сначала обрабатывается в дереве очередей, а затем в простых очередях. Возьмём за основу предыдущий пример и смоделируем ситуацию, когда ошибочно для трафика R1 в простых очередях создано правило, ограничивающее трафик до 2 Мбит/с.

Запустим тест пропускной способности на R1, предварительно выполнив на R_queue следующую команду:

R1_queue:

Рисунок 7.11 — Результат тестирования в направлении downlink и uplink

На рисунке видно, что пропускная способность R1 ограничена не MIR, как это было ранее, а политикой Simple queues — 2 Мбит/с.

Продемонстрируем работу burst-режима. Для этого воспользуемся схемой на рисунке 5.1, которую использовали в других разделах, и применим к устройствам начальную конфигурацию. Создадим простое правило, в котором ограничим скорость для R1 до 5 Мбит/с и установим возможность её увеличения до 10 Мбит/с, если burst-режим активирован.

Конфигурация R_queue:

Величина burst-time выбрана намерена большой в целях демонстрации. Запустим тест пропускной способности на R1:

Рисунок 8.1 — Результаты тестирования burst-режима

На рисунке видно, что на первых этапах выделенная пропускная способность превосходила MIR в ~2 раза, т.е. была равна 10 Мбит/с. После чего, burst-режим был отключен и пропускная способность снизилась до 5 Мбит/с.

Во второй части статьи рассматривается реализация дерева очередей в RouterOS для набора задач, рассмотренных в первой части статьи. Кроме того, добавлена демонстрация совместного использования Simple Queues и Queue Tree, а также Burst-режима.

Как можно было заметить, простые очереди и дерево очередей решают схожие задачи, однако рекомендациями от опытных сетевых инженеров является использование Simple Queues в небольших сетях или в качестве временных решений. Крупные сети и сети операторов связи, подразумевающие более строгий и системный подход к разграничению трафика требуют построения структуры очередей, а значит конфигурации Queue Tree.