В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 123
Текст из файла (страница 123)
На сегодняшний день определены три категории обслуживания: + гарантированное обслуживание; + обслуживание с контролируемой нагрузкой; + обслуживание с максимальными усилиями (то есть по остаточному прин ципу). Приложение может потребовать зарезервировать для потока ресурсы для его обслуживания с гарантированным или контролируемым уровнем качества. При этом точные параметры требуемого обслуживания указываются в спецификацнс~ трафика. Если запрос на резервирование принимается, тогда спецификация графика становится частью договора между потоком данных н службой.
Служба соглашается предоставлять обслуживание с запрашиваемым уровнем качества до тех пор, пока поток данных соответствует спецификации трафика. Пакетам, превышающим параметры, указанные в спецификации трафика, по умолчанию предоставляется обслуживание по остаточному принципу. Прежде чем перейти к рассмотрению категорий служб архитектуры 1ЗА, следует определить одну общую концепцию: спецификацию трафика маркернаго ведра (со1сеп Ьпсйес). В контексте архитектуры интегрированных служб этот способ описания графика обладает тремя преимуществами; + Большое количество источников графика могут быть просто и точно описаны с помощыа схемы маркерного ведра.
+ Схема маркерного ведра предоставляет лаконичное описание нагрузки, оказываемой потоком, позволяя службе легко определить требуемый объем ресурсов. + Схема маркерного ведра предоставляет входные параметры для функции регулирования. Спецификация графика маркерного ведра включает два параметра: скорость пополнения маркеров Л и объем ведра В. Значение Л определяет постоянную, установившуюсяя скорость передачи данных, та есть усредненную эа относительно долгий период времени.
Значение В определяет величину, на которую скорость передачи данных может превышать В в течение короткого интервала времени. В результате в течение любого интервала времени Т количество переданных данных не может црсвышать ВТ е В. На рис. 17.2 показана данная схема и разъясняется использование термина ведро (Ьнскес). Этим термином называют счетчик, указывающий количества байтов 1Р-данных, которые могут быть переданы в любой момент времени. Ведро заполняется байтппыии маркераии (оссес сойепз) со скоростью В (то есть счетчик увеличивается на единицу В раз в секунду).
Содержимое счетчика не мажет превышать определенного максимального значения, соответствующего объему ведра В. 1Р-пакеты прибывшот и устанавливаются в очередь на обработку. 1Р-пакет мажет быть обработан, если в ведре есть достаточное количество маркеров (не менее размера 1Р-пакета). Если маркеров в ведре достаточно, пакет обрабатывается, а соответствующее количество маркеров вытекает из ведра. Если пакет прибывает, а в ведре нет достаточного количества маркеров, то это значит, что данный пакет превысил параметры спецификации графика для данного потока.
Что делать с таким пакетом, в документации архитектуры 1БА не указывается. Обычно подобный пакет либо обслуживается по остаточному принципу (при наличии ресурсов) либо отбрасывается, либо особым образолс помечается, чтобы его можно было отбросить позднее. Средняя скорость передачи 1Р-данных, разрешенная маркерным ведроль Рав на Л.
Однако если возникает период простоя или период относительно низкой скорости поступления данных, ведро наполняется маркерами, что позволяет передат~ дополнительно до В байт сверх установленной скорости. Таким образом, объем ведра В представляет собой меру допустимой неравномерности потока данных 5З6 Глава 17. интегрированные и диФференцированные службы 17.2.
Дисциплина очередей 537 Скорость маркеров составляет тт 1Р-байт а секунду Размер ведра составляет Я байт Текущая заполненность ведра Поступающие Отправляемые данные данные Рис. 17.2. Схема маркериого ведра Гарантированноеобслуживание Ниже перечислены ключевые характеристики гарантированного обслуживания: + Поддерживается гарантированный уровень пропускной способности или гарантированная скорость передачи данных.
+ Определен верхний предел величины задержек пакетов в очередях. Эта величина, сложенная с задержкой распространения, дает суммарную верхнюю границу задержки прохождения данных через сеть. + Нет потерь в очередях. То есть ни один пакет не теряется из-за переполнения буфера. Пакеты могут теряться только из-эа неисправностей в сети или изменений в маршрутах. Этот класс обслуживания предназначен для приложений, которым необходима верхняя граница задержки, например лля приложений, использукпцих входной буфер для накапливания и воспроизведения в рюкиме реального времени поступающих данных, пе допускающих потери пакетов, так как потеря данных приводит к снижению качества воспроизведения на выходе.
Среди других примеров можно назвать приложения реальнога времени с жесткими ограничениями на задержку Гарантированное обслуживание предоставляется наиболее требовательной службой в архитектуре 15Л. Поскольку задержка жестко ограничена, значение верхней границы задержки следует устанавливать довольно высоко, чтобы редкие случаи болыпих задержек в очередях не выходили за допустимые пределы. Контролируемая нагрузка Ниже перечислены ключевые характерисгтши обслуживания с контролтируемой нагрузкой: + Обслуживание с контролируемой нагрузкой очень напоминает обслужива ние с максимальными усилиями в условиях низкой загруженности сети. + Не существует указанного верхнего предела задержек в очередях.
Однако гарантируется, что очень большой процент пакетов пройдет без задержек, значительно превышающих минимальную задержку прохождения данных по сети (то есть задержку, складывающуюся нз времени распространения сигнала по сети и времени обработки пакетов на маршрутизаторе без потерь времени на ожидание в очередях), + Очень большой процент передаваемых пакетов будет успешно доставлен (то есть потери в очередях почти отсутствуют), Как уже упоминалось, в объединенной сети, предоставляющей приложениям реальпога времени гарантии качества обслуживания, существует риск вытеснения иэ сети трафика, обслуживаемого по остаточному принципу.
Это связано с тем, что приложения, обслуживаемые по остаточному принципу, используют протокол ТСР, снижающий скорость передачи данных при возникновении перегрузки и увеличении задержек. При обслуживании с контролируемой нагрузкой гарантируется, что сеть зарезервирует достаточна ресурсов для того, чтобы с тачки зрения прилоткения, пользующегося данной службой, сеть выглядела так, будто в ней не работают приложения реального времени, конкурирующие за ресурсы. Обслуживание с контролируемой нагрузкой хорошо подходит для адаптивных приложениИ реального времени [52]. Такие приложения не требуют заранее установленного верхнего ограничения на задержки в сети.
Вместо этого получатель измеряет флуктуацию во входящих пакетах и устанавливает точку воспроизведения иа такую минимальную задержку, при которой темп потери кадров достаточно низок. Например, приложение воспроизведения видеоданных можно адаптировать, отбросив кадр или слегка задержав выходной поток; приложение передачи речи можно адаптировать, подбирая длительность пауз (например, см. [185]). 17.2.
Дисциплина очередей Важным компонентом реализации архитектуры интегрированных служб является дисциплина очередей, используемая на маршрутизаторах. Традиционно маршрутизаторами на каждом выходном порту применяется дисциплина очередей Г1ГО (Гпзт ]л Гггзс Опт — первым прибыл, первым обслужен) и поддерживается отдельная очередь, Когда прибывает новый пакет и направляется к выходному порту, он помещается в конец очереди, Пока очередь не опустеет, маршрутизатор передает пакеты из очереди, выбирая нз нее самый старый пакет.
У дисциплины очередей Н ГО есть несколько недостатков. + Пакетам, принадлежащим потокам с более высоким приоритетом шш потокам, в большей степени чувствительным к задержке, не предоставляется специального обслуживания. Если несколько пакетов из различных потоков готовы к передаче, они посылаются строго в порядке НГО, то есть в том же порядке, в котором ани поступили в очередь. 6666666=~ 17.2. Дисциплина очередей 539 Разделение процессора Мультиппвксироввииый выход Органиэация очередей НРО Поток 1 Поток 2 Мультиппвксированиый выход Поток Гт' Спрвввдпиввл организация счвредвй Рис.
17.3. Очереди ЯРО и РО 588 Глава 17. Интегрированные и дифференцированные службы + Если несколько меньших по размеру пакетов стоят в очереди позади боль ших пакетов, тогда результат применения схемы Г1ГО будет выражаться в большей средней задержке пакета, чем в случае, если бы баггее коротки, пакеты передавались прежде больших пакетов. В целом получается, что п токи из пакетов большего размера получают лучшее обслуживание, + Более эгоистичное ТСР-соединение может вытеснить более гщьтруистичсс кие ТСР-соединения.
Если возникает перегрузка н одно пз ТСР-соединений по какой-то причине не снизит скорость передачи данных, тогда дру гим ТСР-соединениям придется пойти на большие уступюг, чем в случае, если бы все ТСР-соединения снизили свои скорости. Справедливая организация очередей В 11631 предложена схема, названная справедливой организацией очередей (Гагг Яцец1пд, ГЯ) и призванная преодолеть некоторые недостатки дисциплины очередей Г1ГО, В такой схеме маршрутизатор обслуживает несколько очередей для каждого выходного порта. При этом можно поддерживать по одной очереди лэя каждого источника, как предложено в (1631, или по одной очереди для каждого потока, как показано на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
