В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 122
Текст из файла (страница 122)
Назначение архитектуры!ЗА Назначение архитектуры 15А заключается в поддержании разных уровней качества обслуживания в объединенных 1Р-сетях. Центральный вопрос разработки архитектуры 15А со~тонг в том, как совместно использовать доступные ресурсы в периоды перегрузки. В объединенных 1Р-сетях, выполняющих обслуживание по остаточному принципу, набор средств борьбы с перегрузкой и предоставления услуг ограничен. По существу, у маршрутизаторов есть два инструмента. + Ллгорилснлжршрулюзацигс Большинство протоколов маршрутизации, применяемых в объединенных сетях, позволяют маршрутизаторам выбирать лгаршруты с минимальной задержкой. Маршрутизаторы обмениваются информацией, чтобы получить представление о задержках в объединенной сети. Маршрутизация с минимизацией задержки позволяет балансировать нагрузку, тем самым снижая локальные перегрузки н задержки в отд ельных ТСР-соединениях.
532 Глава 17. Интегрированные и дифференцированные службы Г7.1. Архитектура интегрированных служб ЗЗЗ + Отбрасываэ ив пакетов. Когда буфер маршрутизатора переполняется, маршру тизатор отбрасывает пакет. В результате передающая ТСР-сущность снитка ет скорость передачи, помогая устранить перегрузку в объединенной сети, Ранее зти средства достаточно хорошо справлялись со своими задачами, ос бенно в случае применения усовершенствований методов борьбы с перегрузкаи описанных в разделе 12.2.
Однако, как было показано ранее, они неадекватны новым разновидностям графика в объединенных сетях. Архитектура интегрированных служб (18А) представляет собой глобальную архитектуру, в рамках которой разрабатывается ряд усовершенствований традиционных механизмов обслуживания по остаточному принципу. В архитектуре 18А каждый 1Р-пакет может быть ассоциирован с потоком. В КРС 1633 поток определяется как распознаваемая цепочка взаимосвязанных 1Р-пакетов, вызванных действиями одного пользователя, для которых требуется олин и тот же уровень качества обслуживания. Например, поток может состоять из одного транспортнога соединения или одного потока видеоданных, распознаваемого архитектурой 18А Поток отличается от ТСР-соединения двумя ключевыми особенностями.
Во-первых, поток является однонаправленным, ва-вторых, у потока может быть несколько получателей (группа рассылки). Как правило, 1Р-пакет идентифицируется как экземпляр потока по 1Р-адресам отправителя и получателя и номерам портов, а также по типу протокола. Идентификатор потока в заголовке 1Руб не обязательно однозначно соответствует потоку?8А, но в будущем идентификатор потока ?Руб может использоваться в архитектуре 18А. Ниже перечислены некоторые функции архитектуры 18А, ориентированные на борьбу с перегрузкой и предоставление транспортных услуг с различными уровнями качества: + Коэвпроль дощска.
Для транспорта с гарантированным уровнем качества обслуживания (в отличие от транспорта, обслуживаемого по остаточному принципу) архитектура ?БА требует резервирования ресурсов для нового потока. Если маршрутизаторы совместно придут к соглашению о недостаточности ресурсов для гарантий запршпнваемого уровня качества обслуживания, тогда потоку отказывается в доступе. Для резервирования ресурсов используется протокол КВЪ"Р, обсуждаемый в главе 18.
+ Алгоритм март?утизации. Решение о выборе маршрута может приниматься на основе различных параметров качества обслуживания, а не только минимального значения задержки. Например, протокол маршрутизации 08РР (см. главу 15) может выбирать маршруты, основываясь на параметрах качества обслуживания. + Дисциплина очередей. Жизненно важным элементом архитектуры интегрированных служб является эффективная политика очередей, учитывающая различающиеся требования различных потоков. Политика очередей обсуждается в разделе 17.2. + Политика отбрасывания пакетов.
Политика очередей определяет. какой пакет будет передан следующим, если несколько пакетов стоят в очереди « одному и тому же выходному порту. Отдельным вопросом является выбор отбрасываемого пакета. Политика отбрасывания пакетов может быть важным элементом борьбы с перегрузкой и обеспечения гарантий качества обслуживания. Политика отбрасывания пакетов обсуждается в разделе 17.3.
Компоненты архитектуры!ЗА На рис. 17.1 показана общая схема реализации архитектуры 18А на маршрутизаторе. Под жирной горизонтальной линией располагаются функции продвижения данных маршрутизатора. Эти функции выполняются для каждого пакета, и поатому они должны быть тщательно оптимизированы. Остальные функции (выше линии) являются вспомогательными и формируют структуры данных, используемые функциями продвижения данных 'ф' Протокал(ы? ',:" Протокол маршрутэация .э!4', резервирования л'; Контроль доступа Управляющий агент э ээЛг ': 1?э Ф 1т--:+-тээ1ь:::-':" э э1' ' й-:ьФ' " '-4 маршрутяэацяи -э, Ф, и ш (в ' " . „„э ' э; ." ' Ф "" """ Ф' '.Вьятд э 'мээя) '" . Планирование ""'. „...,Й Очередь Рис.
17.1. Архитектура интегрированных служб 1ЗЯ, реализованная на маршрутизаторе Ниже перечислены принципиально вспомогательные функции: + Протокол резервирования. Этот протокол используется между маршру гнзаторами и между маршрутизаторами и оконечными системами в целях резервирования ресурсов для нового потока н данного уровня качества обслуживания.
Протокол резервирования отвечает за поддержку данных потока па оконечных системах и на маршрутизаторах вдоль пути следования потока Для этой цели применяется протокол К8'у'Р, обсуждаемый в главе 18. Протокол резервирования обновляет базу данных управления трафиком, используемую функцией планирования пакетов для определения услуг, предоставляемых пакетам каждого потока. + Контроль доспиупа. Когда запрапшвается новый поток, протокол резервирования вызывает функцию контроля доступа. Эта функция определяет, достаточно ли имеется ресурсов для нового потока с запрашиваемым уровнем качества обслуживания. Принятие решения основывается на текущем уровне обязательств по отношению к другим потокам и/или на текущем уровне нагрузки в сети. + Упраеллюи?ий агент.
Сетевой управляющий агент способен гаодифипира вать базу данных управления графиком и управлять модулем контроля доступа в соответствии с политикой контроля доступа. 534 Глава 17. Интегрированные н дифференцированные службы 17.1. Архитектура интегрированных служб 535 + 11ротакап маршрутизации. Протокол маршрутизации отвечает за поддерхсание базы данных маршрутизации, в которой для каждого адреса получателя и каждого потока содержатся данные о следующем ретрансляционном участя~ Эти вспомогательные функции поддерживают основную задачу маршрутиза ции, заключающуюся в продвижении пакетов.
Следующие две принципиально основные функции осугцествляют продвижение пакетов: + Классификация и выбор маршрути. В целях продвижения пакетов и управ ления трафиком входящие пакеты должны классифицироваться. Класс мо жет соответствовать отдельному потоку или набору потоков с одинаковыми требованиями к качеству обслуживания. Например, пакеты всех потоков с видеоданными или все потоки, относящиеся к одной организации, могут обрабатываться одинакова в плане распределения ресурсов и дисциплины очередей. Выбор класса основывается на полях в заголовках 1Р-пактов. Зная класс пакета и 1Р-адрес получателя, функция классификации и выбора маршрута определяет адрес следующего ретрансляционного участка для этого пакета. + Планирование наветов. Функция планирования пакетов управляет одной илн несколькими очередями для каждого выходного порта.
Она определяет порядок, в котором передаются стоящие в очереди пакеты, а также, при необходимости, выбирает пакеты, выбрасываемые из очереди. Решения принимаются на основе класса пакета, содержимого базы данных управления графиком, а также текущей и прошлой активности этого выходного порта. Часть задачи планирования пакетов заключается в проведении политики, определякнцей, превышает ли график пакетов данного потока запрошенный уровень пропускной способности, и, если превышает, решающей, как поступить с лишними пакетами. Службы архитектуры !ЗА Службы 1ЯА для потока пакетов определены на двух уровнях.
Ва-первых, службы предоставляют ряд общих категории обслуживания, каждая из которых обеспечивает определенный обобщенный тип гарантий обслуживания. Во-вторых, в каждой категории обслуживание конкретного потока определяется заданными параметрами. Вместе эти параметры называются спецификацией трафика (Тш( ю ЗРЕС16сас)ап, ТБрес).