Стандарт третьего поколения в. Олифер Н. Олифер

Глава 6 Методы обеспечения
качества обслуживания
О бзор м етодов обеспечения 
качества обслуживания
Методы обеспечения 
качества обслуживания 
(Quality of Service, QoS) занимают сегодня 
важное место в арсенале технологий сетей с коммутацией пакетов, так как они обес­
печивают устойчивую работу современных мультимедийных приложений, таких как 
IP -телефония, видео- и радиовещание, интерактивное дистанционное обучение и т. п. 
В методах обеспечения качества обслуживания используются различные алгоритмы управ­
ления очередями, резервирования и обратной связи, позволяющие снизить негативные 
последствия временных перегрузок, возникающих в сетях с коммутацией пакетов. С их 
помощью проектировщики и администраторы сети могут уменьшить задержки, вариации 
задержек, а также потери пакетов в периоды перегрузки сети, создавая тем самым необ­
ходимые условия для удовлетворительного обслуживания сетью трафика приложений.
Очереди являются неотъемлемым атрибутом сетей с коммутацией пакетов. Сам принцип 
работы таких сетей подразумевает наличие буфера у каждых входного и выходного ин­
терфейсов коммутатора пакетов. Буферизация пактов во время перегрузок представляет 
собой основной механизм поддержания пульсирующего трафика, обеспечивающий 
высо­
кую производительность
сетей этого типа. (Как вы знаете, в сетях с другим типом комму­
тации, а именно в сетях с коммутацией каналов, промежуточная буферизация данных не 
поддерживается.)
В то же время очереди означают неопределенную задержку при передаче пакетов через 
сеть, а в некоторых случаях и потери пакетов из-за переполнения буфера коммутатора или 
маршрутизатора, отведенного под очередь. Задержки и потери пакетов являются серьезной 
проблемой для некоторых видов трафика.
Таким образом, операторам пакетных сетей, весьма заинтересованным в передаче пуль­
сирующего трафика, необходимы средства достижения 
компромисса
между предельной 
загрузкой своей сети и требуемым клиентами качеством обслуживания их трафика.
К характеристикам качества обслуживания относят:
□ одностороннюю (от отправителя к получателю) и двустороннюю (от отправителя 
к получателю и обратно) задержку пакетов;
□ вариацию задержек пакетов;
□ потери пакетов.
В методах QoS используется достаточно широкий набор механизмов, направленных на 
снижение негативных последствий пребывания пакетов в очередях с сохранением в то же 
время положительной роли очередей. Большинство из них учитывает факт существова­

---

Обзор методов обеспечения качества обслуживания
159
ния в сети трафика различного типа, а именно то, что каждый тип трафика предъявляет 
разные требования к характеристикам производительности и надежности сети. Однако 
добиться одновременного соблюдения 
всех
характеристик QoS для 
всех
видов трафика 
весьма сложно.
Одним из наиболее значимых факторов, влияющих на характеристики качества обслужи­
вания, является уровень загрузки сети трафиком, то есть 
уровень использования пропускной
способности линий связи
сети. Напомним, что пропускная способность — это характери­
стика физического канала, которая представляет собой максимально возможную скорость 
передачи информации по этому каналу (см. раздел «Характеристики физических каналов» 
в главе 
2
).
Пропускную способность сети изменить непросто, так как она определяется быстродей­
ствием интерфейсов коммуникационного оборудования и качеством линий связи, их 
соединяющих. Повышение пропускной способности сети — это дорогостоящая операция, 
связанная с заменой оборудования, которую операторы сетей проводят не очень часто, раз 
в несколько лет.
Если уровень использования пропускной способности постоянно является достаточно 
низким, то трафик всех приложений обслуживается с высоким качеством большую часть 
времени (хотя кратковременные перегрузки сети, приводящие к задержкам и потерям паке­
тов, все равно возможны, но они случаются очень редко). Такое состояние сети называется 
«недогруженным» или же используется термин