ترافیک شیپینگ یا Traffic Shaping به زبان ساده یک روش کاربردی برای مدیریت پهنای باند است. در این مقاله شما را با مفهوم و کاربرد ترافیک شیپینگ آشنا خواهیم کرد، در ادامه همراه داتیس نتورک باشید.
Traffic Shaping چیست؟
ترافیک شیپینگ به زبان ساده یک روش کاربردی برای مدیریت پهنای باند است که در شبکه های کامپیوتری از آن استفاده می شود و برخی یا تمام داده ها را به تاخیر می اندازد تا آنها را با مشخصات ترافیک مورد نظر تطبیق دهد.
ترافیک شیپینگ برای بهینه سازی یا تضمین عملکرد، بهبود تاخیر یا افزایش پهنای باند قابل استفاده برای برخی از انواع بسته های با تاخیر استفاده می شود.
Traffic در شبکه یعنی میزان رد و بدل شدن اطلاعات و Shaping یعنی شکل و ساختار دهی ، ترکیب این دو می شود ترکیب و شکل و ساختار دادن به ترافیک شبکه.
مفهوم Traffic shaping به عنوان Packet Shaping با توجه به مفهوم ذاتی شبکه یعنی استفاده از Packet در ارتباطات نیز مطرح می شود.
اگر بخواهیم تعریف ساده ای از Traffic Shaping داشته باشیم می توانیم از ان به عنوان تنظیم کننده ترافیک انتقالی در شبکه برای اطمینان از رسیدن به یک درجه مناسب از کارایی ، کیفیت سرویس و بازگشت سرمایه است.
در واقع Traffic Shaping باعث می شود ما مطمئن شویم که همیشه شبکه ما برای یک سری داده انتقالی یک پیشفرض کیفیتی را ارائه می دهد.
برای مثال اولویت ترافیک در شبکه شما سرویس VoIP است و این Traffic Shaping برای شما این نوع ترافیک را با درجه اولویت بیشتری در زمان کمبود پهنای باند سرویس دهی می کند.
قابلیت ترافیک شیپینگ
اگر مسیر ارسال بسته در شبکه های کامپیوتری به جایی برسد که در آنجا سطح قابل توجهی از تصادف ها وجود داشته باشد، تاخیر می تواند به طرز چشمگیری بالا رود.
برای جلوگیری از این امر و بررسی تاخیر می توان از ترافیک شیپینگ استفاده کرد.
ترافیک شیپینگ وسیله ای برای کنترل حجم ترافیک ارسال شده به شبکه در یک دوره مشخص (bandwidth throttling) یا حداکثر سرعت ارسال ترافیک (محدود کردن نرخ ارسال – rate limiting) یا معیارهای پیچیده تری مانند الگوریتم generic cell rate است.
این کنترل به روش های مختلف و به دلایل بسیاری قابل انجام می باشد، اگرچه Traffic Shaping همیشه توسط تاخیر بسته ها انجام می شود.
ترافیک شیپینگ معمولا در لبه های شبکه برای ترافیک ورودی به شبکه اعمال می شود اما می تواند توسط منبع ترافیک (به عنوان مثال رایانه یا کارت شبکه) یا توسط یک عنصر در شبکه اعمال شود.
انواع Traffic Shaping
رایج ترین نوع ترافیک شیپینگ، ترافیک شیپینگ مبتنی بر برنامه است.
در این نوع ترافیک شیپینگ ابتدا از ابزار انگشت نگاری برای شناسایی برنامه های مورد علاقه استفاده می شود که پس از آن مشمول سیاست های شیپینگ می باشند.
برخی از موارد بحث برانگیز در ترافیک شیپینگ مبتنی بر برنامه، شامل پهنای باند ترافیک اشتراک فایل هایpeer-to-peer است بسیاری از پروتکل های برنامه جهت رمزگذاری از ترافیک شیپینگ مبتنی بر برنامه استفاده می کنند.
نوع دیگر ترافیک شیپینگ، مبتنی بر مسیر می باشد که در این نوع Traffic Shaping بر اساس اطلاعات قبلی هاپ یا بعدی هاپ انجام می شود.
کاربردهای ترافیک شیپینگ
ترافیک شیپینگ، یک تکنیک کیفیت خدمات (QoS) می باشد که در رابط های شبکه پیکربندی شده است تا اجازه دهد ترافیک در اولویت بالاتر حتی در هنگام استفاده از لینک به سطح مطلوب جریان یابد.
با ایجاد محدوده پهنای باند برای بسته های کم اهمیت، ترافیک شیپینگ باعث می شود که بسته های مهم تر به تاخیر بیفتند.
گاهی اوقات ترافیک شیپینگ توسط منابع ترافیکی برای اطمینان از ترافیکی که ارسال می کنند، مطابق با قراردادی می باشد که ممکن است توسط یک policer انجام شود، در شبکه اعمال شود.
شیپینگ به طور گسترده ای برای مهندسی teletraffic استفاده می شود و در شبکه های ISP خانگی به عنوان یکی از چندین روش مدیریت ترافیک اینترنت (ITMP) ظاهر می شود.
بعضی از ISP ها ممکن است از ترافیک شیپینگ برای محدود کردن منابع مصرف شده توسط شبکه های اشتراک فایل peer-to-peer از قبیل BitTorrent استفاده کنند.
لازم به ذکر است که مراکز داده ها از ترافیک شیپینگ برای حفظ توافق نامه های سطح خدمات برای انواع برنامه ها و بسیاری از tenant های هاست شده استفاده می کنند، زیرا همه آنها دارای یک شبکه فیزیکی یکسان هستند.
Audio Video Bridging شامل یک قانون traffic-shaping یکپارچه می باشد که در IEEE 802.1Qav تعریف شده است.
گره ها در شبکه IP که بسته های Buffer را قبل از ارسال به لینکی که در ظرفیت باشد، یک اثر Traffic Shaping ناخواسته ایجاد می کنند.
متداول ترین کاربردهای ترافیک شیپینگ می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ممکن است داده های حساس به زمان نسبت به ترافیک که می تواند به طور خلاصه به تاخیر بیفتد، اولویت دار باشند و اغلب با اثر کم و بدون تاثیر، اثر اولویت دارند.
- یک ارائه دهنده خدمات اینترنتی (ISP) ممکن است ترافیک را براساس اولویت مشتری شکل دهد.
- در یک محیط شرکتی، ممکن است ترافیک مربوط کسب و کار نسبت به سایر ترافیک ها اولویت داشته باشد.
یک ISP ممکن است حداکثر مصرف پهنای باند را برای برخی از برنامه ها محدود کند تا هزینه ها را کاهش دهد و ظرفیت جذب مشترکین اضافی را نیز ایجاد کند. این عمل می تواند به طور موثر “اتصال نامحدود” مشترک را محدود کند و اغلب بدون اطلاع رسانی اعمال می شود.
دربار Packet Shaper بدانید!
شاید برای شما هم جالب باشد که ما دستگاهی سخت افزاری به نام Packet Shaper داریم که این وظیفه را در شبکه ها بر عهده دارد.
شاید برخی اوقات احساس کرده اید که وب سایت ها برای شما ممکن است خوب باز نشوند اما دانلود شما مشکلی نداشته باشد ، این ممکن است به دلیل وجود یک Packet Shaper در سر راه شما و ISP اینترنتی باشد.
برخی از ISP ها برای اینکه در ترافیک های خودشان صرفه جویی کنند اقدام به محدود کردن ترافیک های شبکه های Peer To Peer ای مثل BitTorrent و یا EMule و … می کنند.
اما کاربرد مهمتری از Packet Shaper ها نیز وجود دارد که ما آن را در سرویس های VoIP بیشتر مشاهده می کنیم ، زمانیکه شما با یک تلفن VoIP صحبت می کنید و همزمان کسی شروع به دانلود با سرعت زیاد کند ممکن است صدای شما پساپیش یا اصلا به درستی ارسال و دریافت نشود در چنین مواقعی است که Packet Shaper می تواند به شما کمک کند که همیشه ترافیک VoIP اولویت بیشتری نسبت به ترافیک های دیگر شبکه داشته باشد.
سوالات متداول درباره Traffic Shaping
- از ترافیک شیپینگ معمولا برای کدام قسمت از شبکه های کامپیوتری اعمال می شود؟
از ترافیک شیپینگ معمولا برای معمولا در لبه های شبکه جهت کنترل ترافیک ورودی به شبکه اعمال می شود.
- ایده اصلی ترافیک شیپینگ چیست؟
ایده اصلی Traffic Shaping ، افزایش و کاهش آوردن اولویت های بسته ها یا نگه داشتن آنها با سرعت مشخص می باشد.
- به طور کلی کاربرد ترافیک شیپینگ چیست؟
Traffic Shaping برای بهینه سازی یا تضمین عملکرد، بهبود تاخیر یا افزایش پهنای باند قابل استفاده برای برخی از انواع بسته های با تاخیر استفاده می شود.
- ترافیک شیپر به چه صورت کار می کند؟
ترافیک شیپر با اندازه گیری ترافیک کار می کند به طوری که هر بسته با قرارداد ترافیک مربوطه مطابقت دارد. اندازه گیری ممکن است.
به عنوان مثال با الگوریتم های leaky bucket یا token bucket (مورد اول در دستگاه های خودپرداز و دومی در شبکه های IP) صورت پذیرد.
بعد بسته ها یا سلول های اندازه گیری شده در یک بافر FIFO ، برای هر کلاس به صورت جداگانه ذخیره می شوند تا زمانی که بتوانند مطابق قرارداد ترافیک مرتبط منتقل شوند.
انتقال ممکن است بلافاصله یا پس از مدتی تخیر و یا هرگز اتفاق بیفتد.
امیدواریم مقاله آشنایی با مفهوم ترافیک شیپینگ مفید بوده باشد.
داتیس نتورک را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید.