作 者： 刘妍
一、CAR技术
CAR是英文Committed Access Rate的缩写，中文的意思是可靠速率接入技术，它是IP网的一种有效的带宽管理方式。通常，在网络的边沿接口处，可通过配置CAR来突发数据流，控制IP流量以特定的速率进出网络，便于网络经营，可提供有保障的网络服务质量（QoS）。
由CAR技术提供的QoS功能包括流速和报文分类，在CAR技术应用到MSTP设备时，可控制用户专线的接入带宽，为运营商提供基于带宽流量的计费方式。
1、报文的分类
CAR对报文的分类，允许运营商将网络资源分配成多个优先级别或不同的服务类型，通过对IP Precedence或DSCP的改写，对超出速率的数据包进行降级，而将未超出速率的数据包设置为较高优先级。也就是说，网络设备可通过配置或调整IP Precedence或DSCP的值来实现对用户接入数据流的区别对待。
2、流速
CAR的流速性能可以实现带宽管理，可在网络边缘的接口进出网络的数据流量，对低于规定速率的数据包及时发送，而对于超出规定速率的数据包则进行丢弃或改用较低的优先级进行发送。
■ 速率的依据
CAR技术通常在边缘网络的接口处进行配置来输入数据流的速率，对数据流的速率主要基于数据流的分类结果。数据流分类模块对数据流进行分类，得出CAR所需的ClassID（每个数据流对应一个ClassID，每个ClassID对应一个CAR_IB）。
■ 速率的参数
流速主要通过三个参数来判断某个数据包是否遵循相应的速率。
※ Average rate 平均速率；
※ Normal burst size 正常的突发长度；
※ Excess burst size 过分的突发长度。
当流量介于正常的突发长度和过分的突发长度之间时，数据包将降格到较低的优先级。
■ 速率的结果
CAR对速率的是通过令牌桶（Token Bucket Policing）机制实现的，报文在进入某令牌桶处理后，可以产生的动作包括以下四种：
※ 发送：满足令牌桶条件；
※ 丢弃：不满足令牌桶条件；
※ 设置优先级：不满足令牌桶条件，不丢弃，但是降低服务等级；
※ 继续处理：在多级速率策略下，满足当前策略条件，还需要继续匹配下一级策略。
■ 令牌桶算法处理思路
令牌桶的大小B：与正常的突发长度相同；
令牌的速率P：与所承诺的正常速率（Committed Rate）相等。
令牌桶的参数包括：
※ Bc：Normal burst size 正常令牌桶的大小；
※ Be：Excess burst size 超额令牌桶（债务桶）的大小；
※ P：Token arrival rate 令牌到达的速率。
假设Ptoken为数据包所需要的令牌数，那么正常令牌桶的流程大致如下：
※ 当（令牌桶中的令牌数-Ptoken）≥（Be-Bc）时，该数据包可以通过；
※ 当0≤（令牌桶中的令牌数-Ptoken）＜（Be-Bc）时，该数据包可以通过，但必须降格数据包优先级（该项为可选项目，由网管配置决定）；
※ 当令牌桶中的令牌数＜Ptoken时，丢弃该数据包。
二、令牌桶算法功能
1、流量控制功能
流量控制功能的处理过程：首先对报文进行分类，规定报文的流量特性和发送优先级，并进入令牌桶进行处理。如果令牌桶中有足够的令牌可用于发送报文，则报文可以通过并继续发送下去。事实上，令牌桶中的令牌数量随着报文的消耗逐渐减少，当令牌桶中的令牌不再满足报文的发送条件时，则报文被丢弃。通过这一过程，可以对某类报文流量进行控制。
令牌桶按照运营商设定的速度向桶中放置令牌，令牌桶的容量可由运营商设定，当桶中令牌的数量超出桶容量时，令牌量不再增加。报文通过令牌桶处理后，若令牌桶中还有足够的令牌可用于发送报文，则报文可以通过并继续发送下去，但是令牌桶中的令牌量相应减少，当令牌桶中的令牌少到报文不能再发送时，则报文被丢弃。
令牌桶是一种控制数据流量的理想工具。在令牌桶中充满令牌时，桶中所有的令牌代表的报文均可发送，满足数据的突发传输要求。当令牌桶中没有令牌时，则报文不能被发送，只有等到桶中生成新的令牌后，报文才可能发送出去，因此报文的流量只能小于或等于令牌生成的速度，实现流量的目的。
2、优先级分类功能
令牌桶不仅可以实现流量控制，还可以对报文进行标记或重新标记。通过令牌算法，可以设置IP报文的优先级或修改IP报文的优先级，达到标记报文的目的。
例如，当报文符合流量特性时，可将报文的优先级设置为5，当报文不符合流量特性时，可以丢弃或将报文的优先级设置为1，并继续进行发送。后续处理尽量保证不丢弃优
先级为5的报文，在网络不拥塞的情况下也发送优先级为1的报文，但在网络拥塞时则首先丢弃优先级为1的报文，然后再丢弃优先级为5的报文。
令牌桶算法可将不同类别的报文设置成不同的流量特性和标记特性，即首先对报文进行分类，然后根据类别对报文设置发送优先级。
3、流量整形功能
利用令牌桶算法可以控制报文的流量特性，对流量加以，对不符合流量特性的报文进行丢弃。如果对这些将被丢弃的报文进行缓冲存储，则可减少报文的丢弃机会，并满足报文的流量特性，这也就是我们所说的通用流量整形（GTS）功能。
三、CAR技术应用
■ 流量监管（Policing）
流量监管的典型作用是进入网络的某一连接流量与突发，在报文满足一定的条件下，若某连接的报文流量过大，则可以选择丢弃报文或重新设置报文优先级别的处理方法。流量监管通常采用CAR技术来某类报文的流量，如Http报文不能超过网络带宽的50%。
■ 流量整形（Shaping）
流量整形的典型作用是流入、流出某网络的某一连接与突发流量，使该类报文以较为均匀的速度向外发送。这一过程通常是通过缓冲区和令牌桶的配合来完成的，当报文的发送速度过快时，首先在缓冲区缓存，并在令牌桶的控制下，均匀地发送这些缓冲的报
文。
CAR技术在网络中的作用已经获得了运营商的充分认可，而且CAR技术还可以快速地加入现有的网络设备，可方便地提高整网性能。
