186
Глава 6. Методы обеспечения качества обслуживания
этих параметров на характеристики QoS менее значимо, для нахождения субоптимального
распределения путей прохождения потоков через сеть, как правило, учитываются только
их средние скорости передачи данных (рис. 6.17).
Рис. 6 .1 7 . Предложенная нагрузка
Методы инжиниринга трафика чаще применяют не к отдельным, а к
агрегированным
по
токам, которые являются объединением нескольких потоков. Так как мы ищем общий
маршрут для нескольких потоков, то агрегировать можно только потоки, имеющие общие
точки входа в сеть и выхода из сети. Агрегированное задание потоков позволяет упростить
задачу выбора путей, так как при индивидуальном рассмотрении каждого пользователь
ского потока промежуточные коммутаторы должны хранить слишком большие объемы
информации, поскольку индивидуальных потоков может быть очень много. Необходимо,
однако, подчеркнуть, что агрегирование отдельных потоков в один возможно только в том
случае, когда все потоки, составляющие агрегированный поток, предъявляют одни и те же
требования к качеству обслуживания. Далее в этом разделе мы будем для краткости поль
зоваться термином «поток»
как для индивидуального потока, так и для агрегированного,
поскольку принципы инжиниринга трафика от этого не меняются.
Инжиниринг трафика
187
Задача инжиниринга трафика состоит в определении маршрутов прохождения потоков
через сеть, то есть для каждого потока требуется найти точную последовательность про
межуточных коммутаторов и их интерфейсов. При этом маршруты должны быть такими,
чтобы все ресурсы сети были нагружены до максимально возможного уровня,
а каждый
поток получал требуемое качество обслуживания.
Максимальный уровень использования ресурсов выбирается таким образом, чтобы ме
ханизмы управления перегрузкой могли обеспечить требуемое качество обслуживания.
Это означает, что для эластичного трафика максимальное значение выбирается не больше
чем 0,9, а для чувствительного к задержкам трафика — не больше чем 0,5. Так как обычно
резервирование производится не для всех потоков, нужно оставить часть пропускной спо
собности для свободного использования. Поэтому приведенные максимальные значения
обычно уменьшают до 0,75 и 0,25 соответственно. Для упрощения рассуждений мы будем
считать далее, что в сети передается один вид трафика, а потом покажем,
как обобщить
решение задачи инжиниринга для случая трафика нескольких типов.
Существуют различные формальные математические постановки задачи инжиниринга
трафика. Мы здесь ограничимся наиболее простой из них, тем более что сегодня она чаще
всего используется на практике: решением задачи инжиниринга трафика является такой
набор маршрутов для заданного множества потоков трафика, для которого все значения
коэффициентов использования ресурсов вдоль маршрута следования каждого потока не
превышают некоторого заданного порога
К тах.
Решение задачи инжиниринга трафика можно искать по-разному.
Во-первых, можно ис
кать его заблаговременно,
в фоновом режиме.
Для этого нужно знать исходные данные:
топологию и производительность сети, а также предложенную нагрузку. После этого задачу
рационального распределения путей следования трафика при фиксированных точках входа
и выхода, а также заданном уровне максимального значения коэффициента использования
ресурса можно передать некоторой программе, которая, например, путем направленного
перебора вариантов найдет точные маршруты для каждого потока с указанием всех про
межуточных коммутаторов.
Во-вторых, задачу инжиниринга трафика можно решать
в оперативном режиме
, поручив
ее самим коммутаторам сети. Для этого используются модифицированные стандартные
протоколы маршрутизации. Модификация протоколов маршрутизации состоит в том, что
они сообщают друг другу не только топологическую информацию, но и текущее значение
свободной пропускной способности для каждого ресурса.
После
того как решение найдено, нужно его реализовать, то есть отразить в таблицах
маршрутизации. На этом этапе может возникнуть проблема — в том случае, если мы хотим
проложить эти маршруты в дейтаграммной сети. Дело в том, что таблицы маршрутизации
в них учитывают только адреса назначения пакетов. Коммутаторы и
маршрутизаторы
таких сетей (например, IP -сетей) не работают с потоками, для них поток в явном виде не
существует, каждый пакет при его продвижении является независимой единицей комму
тации. Можно сказать, что таблицы продвижения этих сетей отражают только топологию
сети (направления продвижения к определенным адресам назначения).
Поэтому привнесение методов резервирования в дейтаграммные сети происходит с боль
шими трудностями. В протоколах резервирования, чтобы определить поток для дей
таграммного маршрутизатора, помимо адреса назначения используется некоторый до
полнительный набор признаков. При этом понятие потока привлекается только на этапе
