В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 102
Текст из файла (страница 102)
Ячейки таких кадров будут маркнрованы нли отброшены. + Кадры, соответствующие договору, но непригодные по критериям качества обслуживания. Ячейки таких кадров получат обслуживание по остаточному принципу (то есть с максимальными усилиями). + Кадры, соответствующие договору и пригодные для обслуживания с согласованным уровнем качества. Ячейки таких кадров получат гарантии доставки.
Для определения пригодности ячеек для обслуживания с согласованным уровнем качества используется разновидность алгоритма ССКА, При управлении трафиком службы СРК применяется параметр допуска на всплеск (Впгзг То!егапсе, ВТ), обсуждавшийся в разделе 13.4. Для проверки пригодности ячеек параметр ВТ определяется следующим образом: МВ3 >1+ '[РСК - МСК) (13.9) МР3 МСК (13.10) В момент прибытия первой ячейки соединения ТАТ = Г„(1) Виртуальный алгоритм планирования В момент прибытия первой ячейки соединения )Г= О и 1.РТ "- 1,(1) 446 Глава 1Э.
Управление графиком и борьба с перегрузкой в сетях АТМ максимальный размер всплеска (МВБ), измеряемый в ячейках, следующие огра ничения: Значение данного ограничения становится ясным, если обьединить форму (13.8) и (13.9). После некоторых преобразований мы получим: Как видно из формулы (13.10), значение параметра ВТ должно быть достаточна большим, чтобы принять кадр размером в МВ3 ячеек, переданньш со скоростью МСВ Используя данные формулы, мы можем определить тест пригодности для слутк бы ОРК с помощью модифицированного алгоритма ОСКА, называемого Р-ОСКА (Ргаше-11ззег( Сепепс Се!! Кате А1йоп1Ьш — общий алгоритм скорости ячеек для кадров).
В частности, для потока ячеек, соответствующих договору, мы будем использовать алгоритм Р-ССКА(Т, Т.) с параметрами Т= 1/МСК и Т. = ВТ + С1)Ъ'Т, На рис, 13.16 показана блок-схема алгоритма (сравните с рис. 13.6). Обратите внимание на то, что пригодность ячеек определяется по первой ячейке кадра. Еслтт эта ячейка пригодна, то и все последующие ячейки этого кадра считаются пригодными. Как и на рис. 13.6, здесь используются следующие обозначения: + Т вЂ” приращение; + й — предел„ + г„(я) — время прибытия ячейки 1т; + Х вЂ” счетчик «дырявого» ведра; + Х вЂ” вспомогательная переменная; + ТАТ (ТЬеаге((са) Агг(уа) Типе) — теоретическое время прибытия; + 1.СТ (Еазг Разе Типе) — время последнего прохождения. Сеть может отбросить или пометить любую не соответствующую договору ячейку. Однако, как утверждается в спецификации ТМ 4.1, предполагается, что при наличии свободных ресурсов реализация будет пытаться поддерживать график, соответствующий договору, сверх ограничений алгоритма Р-О С КА.
При этом каждому соединению предоставляется служба ОРК со справедливой долей локальной остаточной пропускной способности. В спецификации не определяется критерий, при помощи которого следует определять, соответствует ли данная реализация упомянутым ранее ожиданиям. 1 3.7. Рекомендуемая литература В [911 предоставляется обоснование категорий служб АТМ, а также обсуждаются вопросы управления графиком в каждой службе.
В [151] содержится детальное обсуждение темы управления АТМ-трафиком в службах СВК и Ъ'ВК. Характеристики и производительность графика сетей АТМ также обсуждается в [951 и [2011- 13,7, Рекомендуемая литература 447 Алгоритм кдырявого» ведра с устойчивым состоянием Рис. 1 В. 16. Упрощенный алгоритм Р-ВСВА(Т, Ь) 13.8. Задания 448 Глава 13, Управление графиком и борьба с перегрузкой в сетях ЯТМ [47] представляет собой подробное обсуждение службы АВК причем служба сравнивается со службами СВК и Ъ'ВК, также рассматривается мехаг ехапизм управления трафигголг. В [127] предоставляется детальное разъяснение понед сведения передающей и принимающей систем при передаче информационных и управ равляю щих ячеек.
В [15] содержится деталытый обзор схем распределения ресурсов рсоа для службы АВК. [193] представляет собой обсуждение влияния различных эле элементов механизма управления трафиком службы АВК на производительность, А нализ производительности также можно найти в [34] и [171]. В [131] приводи водится всестороннее описание алгоритма ЕК1СА и его реализации. В [7] пРедоставлЯетсЯ понЯтное и подРобное описание слУжбы СРК С этой службой также можно познакомиться, прочитав [ЗЗ]. 1. При обсуждении времени задержки и скорости передачи данных в разделе 13.1 был приведен пример, в котором отправитель успевал передать 7 Мбит, прежде чем к нему приходил ответ от получателя.
Но разве метод управления потоком при помощи скользягцего окна, например, используемый в протоколе Н1) 1.С, не разработан специально для решения проблем больших задержек распространения данных? 2. Докажите следующее: а) формула (13.1) правильна; 6) формула (13.2) правильна; в) формула (13.3) правильна. 3. Покажите, что за любой интервал времени г количество ячеек Аг(г), которые могут быть переданы с интервалом, не меныпим чем Т, н, тем не менее, соответствовать тесту ССКА(Тэ т,), ограничено выражением А?(Г) < ппп 1+ ', 1+— 4.
Для алгоритма ЕК1СА рассмотрите действие на коммутаторе, в котором значение поля ЕК каждой входящей ячейки больше или равно входягцему значению ССК, так что мы можем исгюльзовать формулу (13.6) вместо формулы (13.7). Это соответствует случаю, в котором другие хоммутаторы пе ограничивают потока. Перечислите условия (например, в показателях 1Х, справедливой доли, текущей доли), при которых значение ЕК, назначаемое виртуалыюму соединению, болыпе, чем текущее значение скорости ССК а также условия, при которых ЕК < ССК. Часть Ч Маршрутизация в объединенных сетях Архитектура сегодняшнего Интернета построена на основе небольшого количества (около дюжины на момент написания книги) основных магистралей, которыми управляют поставщики сетевых услуг.
Каждая магистраль представляет собой сеть с коммутацией пакетов, состоящую из высокоскоростных линий связи, к которой по периферии присоединены высокопроизводительные маршрутизаторы. Поставщики сетевых услуг обмениваются графиком в точках обмена. Локальные н региональные поставщики услуг Интернета занимаются поддержкой собственного сетевого оборудования, состоящего нз маршрутизаторов и линий связи, а также заключают контракты с владельцами магистралей, что позволяет их клиентам обмениваться информацией на больших расстояниях. Частные сетп, которыми владеют и управляют коммерческие фирмы, как правило, состоят из нескольких локальных сетей типа ЕтЬегпец соединенных при помощи выделенных линий или сетей с коммутацией пакетов, которые могут быть как частными, так и общественными.
Этн сети могут обладать одной илн несколькими точками доступа к Интернету. В настоящее время график, который должны поддерживать Интернет и эти частные объединенные сети, продолжает расти и изменяться. Даже традиционных приложений передачи данных, таких как электронная пс>чта, новости 05ЕНЕТ, приложения передачи файлов и удаленной регистрации, достаточно, чтобы стать источником серьезных проблем для этих систем. Но главным фактором, влияющим на ситуацию в Сети, является Всемирная па)чина, которой требуется предоставление отклика в реальном времени, а также все увеличивающиеся обьемы передаваемых изображений, а также аудио- н даже видеоданных.
Такие схемы объединенных сетей, по существу, реализуют дейтаграммную технологию с коммутацией пакетов, с маршрутизаторами, функционирующими в роли коммутаторов. Эта технология изначально не предназначалась для передачи звука и видеоизображения, и ей трудно соответствовать предъявляемым требованиям. Хотя кое-кто предсказывает замену этого конгломерата локальных сетей типа Етпегпет, пакетных глобальных сетей и маршрутизаторов, работающих с 1Р-дейтаграммами, на бесшовную транспортную службу АТМ, связывающую настольный компьютер с магистралью, этот день наступит еще не скоро. Между тем существующие на данный момеггт объединенные сети дола<вы совершенствоваться, чтобы выдерживать все увеличивающуюся нагрузку. ! ! ! 450 Часть ц Маршругизация в объединенных сет х Проблемы производительности в окружении объединенных сетей проще все „ влще а римере Интер ет Напротяже и одного лько!996г, поставщики сетевых служб регулярно сообщали о потерях до 30 % пакетов, Кроче того, в эт году наблюдался период, когда потери лостигали 50 % ~391.
Уже потеря 10 % пз„ тов заметно сказывается на производительности сети, тогда как при потере 50 % пакетов сетевая служба становится фактически бесполезной. Более поздние и следования продолжают свидетельствовать о подобном снижении производит~„ ности ~ 361, Большая часть проблем связана не столько с самим трафиком„скол„„о с маршрутизаторами, не справляющимися с подлержаиием таблиц маршрутизации и выбором оптимальных маршрутов для данного класса графика. Эти проблемы также характерны для частных объединенных сетей, в частности при предоставлении таких ннтранет-г чужб, как Паутина, а также при использовании сетей Егпегпег и глобальных сетей с коммутацией пакетов для передачи аудио- и видеоданных Доказавшие свою эффективность в сетях АТМ методы борьбы с перегрузкой и стратегии регулирования графика невозможно напрямую перенести на не требующую соединений пакетную архитектуру объединенных сетей.
В подобной архитектуре отсутствуют сквозные виртуальные каналы, которыми можно управлять, регулируя их пропускную способность и скорость передачи данных. Вместо этого ключом к эффективному управлению производительностью в окружении пакетных объединенных сетей является маршрутизатор. + Маршрутизатор должен обладать обрабатываквцнми мощностями для перемещения 1Р-дейтаграмм со сверхвысокими скоростниц. + Маршрутизатор должен обладать достаточным знанием сетевой конфигурации для выбора маршрута, соответствующего данному классу графика, и компенсации перегрузок и неисправностей в объединенной сети.
+ Маршрутизатор должен пользоваться эффективной схемой обмена информацией о маршрутах с другими маршрутизаторами, чтобы она не оказывала существенной дополнительной нагрузки на сеть. Первый пункт решается на уровне процессора и операционной системы и не рассматривается в данной книге. Остальные пункты касаются функций маршрутизации и протоколов маршрутизации, поддерживающих эти функции. Этим вопросам и посвящена часть Ъ'. + Глава 14. Теория графов и поиск путей с минимальной стоимостью. Центральная задача маршрутизатора заключается в пересылке 1Р-дейтаграмм по маршруту, выбранному на основе какого-либо критерия.
Для этого каждому ретрансляционному участку между двумя маршрутизаторами для данного типа службы присваивается метрика маршрута, илн ценовая функция. Маршрутизатор должен выбрать маршрут с минимальной стоимостью пересылки дейтаграммы. В главе 14 представлены алгоритмы, как правило, используемые для нахождения такого пути. В этой главе читатель также знакомится с некоторыми элементарными понятиями теории графов, необходимыми для разработки алгоритмов маршрутизации. + Глава 15. Протоколы внутрелшей маршрутизации. Для нахождения лшршрута с минимальной стоимостью маршрутизатор должен обладать некото- Часть ц Маршрутизация в объединенных сетях 451 рой инцюрмациеи о сто фо .
ст имости альтернативных путей через объединенную сеть, частью которой он й он является. В главах 15 и 16 рассматриваются важные протоколы, использ е ользуемые для получения подобной информации. Глава 15 посвящена, главным образом, протоколам внутренней маршрутизации, используемым марш г шрутизаторами в пределах одной автономной системы. По сути, автономная снеге м ая система представляет собой набор соединенных друг с другом маршрутизато о тизаторов и сетей, управляемых одной организацией и использующих о щи бщий протокол маршрутизации.