|
Глава 6. Методы обеспечения качества обслуживания
резервирования, а при продвижении пакетов по-прежнему работает традиционная для
этого типа сетей схема, учитывающая лишь адрес назначения.
Теперь представим ситуацию, когда между двумя конечными узлами имеется несколько
потоков, которые требуется направить по разным маршрутам. Такое решение было принято
исходя из баланса загрузки сети, то есть в результате инжиниринга трафика. Дейтаграмм
ный коммутатор или маршрутизатор не имеет возможности реализовать наше решение,
потому что для всех этих потоков у него в таблице продвижения есть только одна запись,
соответствующая общему адресу назначения пакетов этих потоков. В таких условиях есть
только одно чрезвычайно трудно реализуемое на практике решение — изменение логики
работы коммутаторов и маршрутизаторов.
В связи с этим методы инжиниринга трафика сегодня используются только в сетях с вир
туальными каналами, для которых не составляет труда реализовать найденное решение
для группы потоков. Каждому потоку (или группе потоков с одинаковыми маршрутами)
выделяется виртуальный канал, который прокладывается в соответствии с выбранным
маршрутом. Методы инжиниринга трафика успешно применялись в сетях ATM и Frame
Relay до тех пор, пока эти технологии не прекратили свое существование. Сегодня задачи
инжиниринга трафика решаются в сетях IP поверх MPLS, так как MPLS использует тех
нику виртуальных каналов для продвижения пакетов.
Работа в недогруж енном реж им е
Как мы уже отмечали, самым простым способом обеспечения требований QoS для всех
потоков является работа сети в недогруженном режиме, или с избыточной пропускной
способностью.
Говорят, что
сеть имеет избыточную пропускную способность
, когда все части сети в любой
момент времени обладают такой пропускной способностью, которой достаточно, чтобы
обслужить все потоки трафика, протекающего в это время через сеть, с удовлетворитель
ными характеристиками производительности и надежности. Другими словами, ни одно
из сетевых устройств такой сети никогда не подвергается перегрузкам, которые могли бы
привести к значительным задержкам или потерям пакетов из-за переполнения очередей
пакетов (конечно, это не исключает случаев потерь сетью пакетов по другим причинам, не
связанным с перегрузкой сети, например из-за искажений сигналов в линиях связи либо
отказов сетевых узлов или линий связи).
Заметим, что приведенное определение сети с избыточной пропускной способностью
намеренно упрощено, чтобы донести суть идеи. Более аккуратное определение должно
было бы учитывать случайный характер протекающих в сети процессов и оперировать
статистическими определениями событий. Например, оговаривать, что такие события,
как длительные задержки или потери пакетов из-за переполнения очередей в сети с из
быточной пропускной способностью, случаются настолько редко, что ими можно пре
небречь.
Простота обеспечения требований QoS за счет работы сети в недогруженном режиме
является главным достоинством этого подхода — он требует только увеличения пропуск
ной способности линий связи и соответственно производительности коммуникационных
устройств сети. Никаких дополнительных усилий по исследованию характеристик потоков
Выводы
189
сети и конфигурированию дополнительных очередей и механизмов кондиционирования
трафика, как в случае применения методов QoS, здесь не требуется.
Чтобы быть уверенным, что сеть обладает достаточной пропускной способностью для
качественной передачи трафика, необходим постоянный мониторинг временных характе
ристик (задержек и их вариаций) процессов передачи пакетов сетью. А в том случае, когда
результаты мониторинга начинают стабильно показывать ухудшение характеристик каче
ства обслуживания, необходимо проводить очередную модернизацию сети и увеличивать
пропускную способность линий связи и коммуникационных устройств.
Однако мониторинг задержек и их вариаций является тонкой и трудоемкой работой.
Обычно операторы, которые хотят поддерживать свою сеть в недогруженном состоянии
и за счет этого обеспечивать высокое качество обслуживания, решают более простую зада
чу — они осуществляют мониторинг уровня трафика в линиях связи сети, то есть
измеряют
коэффициент использования пропускной способности линий связи.
При этом линия связи
считается недогруженной, если ее коэффициент использования постоянно не превосходит
некоторый достаточно низкий уровень, например 20-30 %. Имея такие значения измере
ний, можно считать, что линия в среднем не испытывает перегрузок, а значит, задержки
пакетов будут низкими.
Вы воды
Методы обеспечения качества обслуживания занимают сегодня важное место в семействе
технологий сетей с коммутацией пакетов, так как без их применения сложно обеспечить
качественную работу современных мультимедийных приложений, таких как 1Р-телефония,
видео- и радиовещание, интерактивное дистанционное обучение и т. п.
Характеристики QoS отражают отрицательные последствия пребывания пакетов в оче
редях, которые проявляются в снижении скорости передачи, задержках пакетов и их
потерях.
Существуют различные типы трафика, отличающиеся чувствительностью к задержкам
и потерям пакетов. Наиболее грубая классификация трафика разделяет его на два класса:
трафик реального времени (чувствительный к задержкам) и эластичный трафик (нечув
ствительный к задержкам в широких пределах).
Методы QoS основаны на перераспределении имеющейся пропускной способности линий
связи между трафиком различного типа в соответствии с требованиями приложений.
Приоритетные и взвешенные очереди являются основным инструментом выделения про
пускной способности определенным потокам пакетов.
Механизм профилирования позволяет контролировать скорость потока пакетов и ограни
чивать ее в соответствии с заранее заданным уровнем.
Обратная связь является одним из механизмов QoS; она позволяет временно снизить
скорость поступления пакетов в сеть для ликвидации перегрузки в узле сети.
Резервирование пропускной способности «из конца в конец» позволяет добиться гаранти
рованного качества обслуживания потока пакетов. Резервирование основано на процедуре
контроля допуска потока в сеть, в ходе которой проверяется наличие доступной пропуск
ной способности для обслуживания потока вдоль маршрута его следования.
190
Do'stlaringiz bilan baham: |
