CAR(Committed access rate) 的原理和伪码实现(rfc 2697 2698)

1.    单速率CAR

 

单速率rate，两个令牌桶C和E，桶深分别为，CBS(Committed Burst Size)，EBS(Excess Burst Size)；

添加令牌过程： 

以rate 速率添加令牌，首先往令牌桶C添加，如果C添加满，再添加E，直到E添满为止。

报文发送流程(色盲模式)：

报文长度为B，检查桶C，如果Tc>=B，则标记报文为绿色，Tc-=B；

否则检查桶E，如果Te>=B，则标记报文为黄色，Te-=B；

否则标记报文为红色

注意还有一个非色盲模式，其实就是报文过程中添加对于报文之前的颜色处理，

如果之前标记绿色才检查桶C，如果之前标记绿色或黄色者检查桶E，

如果之前标记为红色则直接标记报文为红色。

可以将色盲模式视为非色盲模式的一个特例，即色盲模式时将报文之前的颜色均以绿色对待。(在双速率CAR中的色盲、非色盲含义和此相同)

伪码实现时，使用时间戳来处理“令牌添加”过程，即令牌添加由报文触发，实现如下：

 

1.      整个系统保存一个时钟，该时钟会定期更新；

 

2.      每个CAR保存一个时间戳(双速率CAR需要保存两个，每个令牌桶一个)，记录上一次报文发送的时刻。

 

3.      报文到达时，查看上一次报文发送的时间戳和系统时钟间的时间差，计算这段时间可以添加的令牌数。

 

伪码实现时考虑了非色盲模式，请参考，谢谢！

CAR_one_rate(B, pre_color)
{
        tokens = rate * (Time_now - Time_pre);
        Tc_now = MIN(CBS, (Tc + tokens));
        Te_now = MIN(EBS, Te + (tokens - (Tc_now - Tc)));

        if (Tc_now >= B && pre_color == green) {
                mark the packet as green;
                Tc_now -= B;
                Time_pre = Time_now;
        }
        else if (Te_now >= B && (pre_color == green || pre_color == yellow)) {
                mark the packet as yellow;
                Te_now -= B;
                Time_pre = Time_now;
        }
        else {
                mark the packet as red;
        }
}

2.    双速率CAR

 

两个令牌桶C和P，桶C容量为CBS(Committed Burst Size)，添加速率为cir；

                                   桶P容量为PBS(Peak Burst Size)，添加速率为pir；

添加令牌过程： 

同时往桶C、桶P添加令牌

桶C以cir 速率添加令牌，直到桶C满为止

桶P以pir 速率添加令牌，直到桶P满为止

报文发送流程(色盲模式)：

报文长度为B，检查桶P，如果Tp < B，则标记报文为红色；

否则检查桶C，如果Tc < B，则标记报文为黄色，Tp -= B；

否则标记报文为绿色，Tc -= B；Tp -= B；

CAR_two_rate(B, pre_color)
{
        /* mark red if pre color is red or Tp is not enough */
        if (pre_color == red) {
                mark the packet as red;        
                return
                        }
        tokens = pir * (Time_now - Time_pir);
        Tp_now = MIN(PBS, (Tp + tokens));
        if (Tp_now < B) {
                mark the packet as red;
                return 
                        }

        /* mark yellow if pre color is yellow or Tc is not enough */    
        tokens = cir * (Time_now - Time_cir);
        Tc_now = MIN(CBS, (Tc + tokens));
        if (pre_color == yellow || Tc_now < B) {
                mark the packet as yellow;
                Tp_now -= B;
                Time_pir = Time_now;
                return 
                        }
        else {
                mark the packet as green;
                Tc_now -= B;
                Tp_now -= B;        
                Time_cir = Time_now;
                Time_pir = Time_now;        
                return;
        }
}