这样讲Qos之令牌桶技术,不懂来打我

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背景

简单的来说，是为了保障服务质量，保证重要数据的传输。
服务质量包括带宽，延迟，抖动和丢包率。
打个比方，公司里老总在开会，你在打游戏。那么老总的数据肯定要保证传输，而你的数据，丢了就丢了吧…
那么，如何保证重要数据的传输保证呢？

举例

为了更好地讲解令牌桶，这里引入一个高速公路的例子。
高速公路上容纳的车流量就好比我们的带宽；
车辆就好比我们的数据包；
我们只有在入口处拿到了卡才能顺利进入高速公路。
那么，这里的卡，就好比是令牌，领卡入口就好比是桶，这就是令牌桶技术，报文拿到了令牌中的令牌才可以被顺利转发。
这里的卡是有限的。如果是无限的，那车很多的话高速公路上不是都挤爆啦？同样的道理，保证链路不被“挤爆”，保证数据的传输。

这里注意：高速公路上只拿一张卡就可以了，那是车辆的大小差别不大。可是数据包可不一样，小到几十字节，大到1500字节，差别非常大。所以在令牌桶技术中，根据报文大小领取一定数量的令牌，不止一张哦~~

单速单桶

假设这里有一个发卡机，以固定的速率^[1] 源源不断地往桶里发卡，车辆根据自己的货物多少领取相应量的卡。
如果卡足够，则显示绿灯，准许通行；如果卡不够，说明领卡的车太多了，卡暂时都被领完了，红灯亮起，不允许通行。
没有什么车辆通过，那么卡发到规定数量^[2]就不再发卡，也就是说桶里最多可以放多少张卡，某一时刻最多允许通过车辆的多少。用来防止Qos中的抖动，处理某一时刻突然通过车辆太多的情况，否则就会发送抖动，产生丢包重传的情况。

[1]：这里指的是CIR（Committed Information Rate）：承诺信息速率，表示向C桶（单桶模式中只有一个令牌桶，称为C桶）中投放令牌的速率，即C桶允许传输或转发报文的平均速率。
[2]：这里指的是CBS（Committed Burst Size）：承诺突发尺寸，表示C桶的容量，即C桶瞬间能够通过的承诺突发流量。

接下来看图就会变得清晰：

这里B可以理解为报文大小。
Tc为令牌数量。
以固定的速率CIR向桶中发放令牌，最多发放到CBS结束。
数据包根据自己的大小领取令牌：若B≤Tc，则令牌数足够，数据包标记为绿色，允许通过；否则令牌数不够，数据包标记为红色，不允许通过。

单速双桶

我们对前面的单速单桶进行了改进，红绿灯还缺少个黄灯呢对不对？
这里有两个桶，第一个桶还叫C桶，多了一个E桶，意为Excess超额桶。
还是以CIR的速率向C桶里发放令牌，当C桶满了(CBS)之后就存放在E桶里，E桶满了^[1](EBS)不再发放令牌。
车辆排队领卡，当C桶里的卡足够，则亮绿灯，表示不拥挤，允许通过。
当C桶里的卡不够，则取E桶里的卡，亮黄灯，表示有点拥挤，还是允许通过。
当两个桶里的卡都不够，则亮红灯，表示很拥挤，不允许通过。

[1]：这里E桶满了是指达到了EBS（Excess Burst Size）：超额突发尺寸，表示E桶的容量，即E桶瞬间能够通过的超出突发流量。

当C桶令牌足够，报文标记为绿色；C桶不够E桶足够，报文被标记为黄色；都不够则标记为红色，可被丢弃。

双速双桶

前面说到的都只有一个发卡机，这里却有两个发卡机(双速)，两个桶(双桶)，分别是P桶(Peak峰值)和C桶。
系统按照PIR速率^[1]向P桶中投放令牌，存满^[2]则不再发放，按照CIR速率向C桶中投放令牌：

当Tp 当Tc 其中Tp为P桶令牌数量，Tc为C桶令牌数量。

[1]：PIR（Peak information rate）：峰值信息速率，表示向P桶中投放令牌的速率，即P桶允许传输或转发报文的峰值速率。PIR的值应大于CIR。
[2]：这里指的是P桶存放令牌的峰值PBS（Peak Burst Size）：峰值突发尺寸，表示P桶的容量，即P桶瞬间能够通过的峰值突发流量。

这里跟前面是反的哦！先标记红，然后是黄，最后是绿色。
对于到达的报文，用B表示报文的大小：
若B>Tp，说明车这个时候太多了，都超过Peak峰值了，报文被标记为红色，不允许通过。
若Tp≥B>Tc，报文被标记为黄色，且Tp减少B，允许通过；
若Tc≥B，报文被标记为绿色，且Tp和Tc都减少B，允许通过。