В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Продолжился рост распределенных вычислений. Изменилась сама природа приложений. Сначала технология клиент-сервер, а позднее интранет полностью изменили структуру среды обработки данных. Теперь гораздо чаще используются распределенные системы, в которых вычисления выполняются персональными компьютерами, рабочими станциями и серверами, и все меньше встречаются централизованные системы, например мэйнфреймы и системы промежуточного звена.
Более того, практически универсальное развертывание графических интерфейсов пользователя на рабочих столах позволяет конечному пользователю применять графические приложения, мулы имедиа и другие приложения, интенсивно использующие данные. Кроме того, больпшнству организаций требуется доступ к Интернету. Косла несколько щелчков мышью способны привести в двизсение огромные массивы данных, модели трафика стали более пепредсказуемымн, а средняя нагрузка на линии связи увеличилась. Все эти тенденции означают, что все больше данных требуется передавать из аамкнутых структур в глобальные сети.
Довольно долго считалось, что в типичной деловой среде около 80% графика остается локальным, а 20 % проходит по глобальным линиям связи. Но это правило более не применимо к большинству компаний, и все больший процент трафика составляет передача данных по глобальным сетям 155). Это смещение в модели графика ложится все большим бременем на магистрали локальных сетей и, конечно, на глобальные мощности, используемые корпорацией. Таким образом, как и на локальном уровне, перемены в модели корпоративного трафика являются стимулом для создшсия высокоскоростных глобальных сетей. Цифровая электроника Быстрый переход бытовой электроники па цифровые технологии оказывает влияние как на Интернет, так н на корпоративные интранет-сети.
С распространением этих технических новинок объем фото- и видеографика, переносимого сетя ми, вырастет во много раз. В качестве примеров этой тенденции можно назвать цпфровыс видеодиски и цифровые фотокачсры ЗЗ Глава 1. Введение 1 лд Потребность в скорости и качестве обслуживания 39 Цифровые видеодиски С появлением лазерных дисков высокой емкости, то есть 1)Ъ'Е> (1)!я!1а! '>'!г!ео 1)!зй — цифровой видеодиск), электронная промышленность наконец нашла приемлемую замену аналоговой видеокассете формата >гНБ. Диски 1)\'1) заменят видеоленту, применяемую в кассетных видеомагнг>тофонах, и, что более важно в контексте даннап> обсуждения, заменят компакт-диски в персональных компьютерах и серверах. ь>Ъ'ь> выведет видео в эпоху цифровых технологий.
Технология 1)Ъ'1) позволяет распространять фильмы с качеством изображения, превосходящим качество лазерных дисков, кроме того, диски 1)Ъ'1), как и компакт-диски, обеспечивают произвольный доступ к данным, причем дисководы для 1)Ч)) способны воспроизводить также и обычные компакт-диски. С применениел> 1)Ъ'1) с их гигантской емкостью и высоким качеством игры для персональных компьютеров станут более реалистичными, а оаучаю шее программное обеспечение будет содержать больше видеоматериала. Развитие этих технологий приведет к еше боль>нему росту трафика в Интернете и корпоративных сетях, так как все больше видеоматериала будет размещаться на веб-страницах.
Следует также упомянуть прогресс в области цифровых видеокамер. Относительно мало известный в США (на момент написания этой книги), этот продукт уже достаточно серьезно заявил о себе в Японии. Цифровые видеокамеры упростят создание отдельными пользователями и компаниями цифровых видеофайлов, которые могут быть размещены на веб-сайтах Интернета нли корпоративных сетей, что опять же увеличит нагрузку на сети.
Цифровые фотокамеры Хотя цифровые фотокамеры использук>тся уже около 15 лет, заметный эффект они начинают оказывать только теперь, так как цены на пих снизились да разумных значений. Качество цифровых фотокамер еше не достигло уровня традиционных пленочных аппаратов, но удобство их применения в сетях ни с чем не сравнимо.
Индивидуальный пользователь может сделать фотаграфи>о любимого человека или домашнего животног» и мгновенно поместить ее на веб-страницу. Компании могут быстро создать каталоги и!юдуктов для Интернет-магазинов с цветными фотографиями каждого товара. Таким образом, в ближайшие годы можно ожиу>ать значительного роста фото- и видеографика в Интернете. Качество обслуживания в Интернете Интернет и 1Р-протокол были разработаны, чтобы предложить службу доставки с жаксимавьньгми»силиями (Ьезг е((огг).
В схеме с максимальными усилиями Интернет (или часп>ая сеть) обращается со всеми пакетамн одинаково. С увеличением трафика в сети возникают перегрузки. При этом доставка всех пакетов замедляется. Если перегрузка значительна, для борьбы с ней маршрутизаторы начинают отбрасывать пакеты, выбирая их более или менее случайным образом. При этом не производится никакого различия между пакетами ни по относительной важности, ни по временным требованиям. С радикальным ростом трафика и паяю>енисм новых приложений реального времени, мультимедийных приложений и приложений, использующих групповую рассылку, традиционные протоколы и службы Интернета стали неадекватными. Но и потребности пользователей изменились.
Компания может потратить миллионы долларов на установку объединенной 1р-сети, предназначенной для транспортировки данных между локальными сетями, и обнаружить, что новые приложения, такие как приложения мультимедиа, приложения реального времени и приложения грушювой рассылки, поддерживаются данной конфигурацией далеко не оптимальным образом.
Единственной сетевой схемой, с первого дня спроектированной для поддержания как традиционных ТСР- и П1)Р-графиков, так и графика реального времени, является АТМ. Однако переход на АТМ означает либо создание второй сетевой инфраструктуры для трафика реального времени, либо замену имеющейся 1Р-конфигурации на АТМ, что в обоих случаях требует существенных капитальных затрат. Трафик в обычной или объединенной сети можно разделить на две большие категории: эластичный и неэластичный, Если рассмотреть их, то станет ясна необходимость в улучшенной архитектуре объединенных сетей.
Эластичный трафик может приспосабливаться в широких пределах к аадержкам и изменениям в пропускной способности объединенной сети и, тем не менее, удовлетворять потребностям приложений. Таков традиционный тип трафика, поддерживаемый объединенными сетями, основанными на наборе протоколов ТСР>' 1Р. Именно для такого типа трафика и проектировались объединенные сети. В случае протокола ТСР трафик индивидуального соединения приспосабливается к перегрузке в сети путем снижения скорости передачи данных. К эластичным приложениям относятся обычные Интернет-приложения, такие как приложения передачи файлов, электронной почты, удаленной регистрации, управления сетью и доступа к Паутине.
Но в требованиях к работе сети у этих приложений имеются различия: + Электронная почта совершенно нечувствительна к задержкам. + При передаче файлов в режиме подключения (ап-!ше), как это часто бывает, пользователь ожидает, что задержка будет пропорциональна размеру файла; таким образом, такие приложения чувствительны к изменениям в пропускной способности. + При управлении сетью задержка обычно нс является серьезной проблемой. Однако если причиной сетевых пере>рузок являются неисправности в объединенной сети, тогда необходимость прохождения управлякяцих сообщений возрастает с ростом нагрузки. + К задержке весьма чувствительны интерактивные приложения, такие как прило>кения удаленной регистрации и доступа к Паутине.
Таким образом, даже если мы остановимся на эластичном трафике, наличие межсетевой службы, основанной на качестве обслуживания, будет очень полезнымБез такой сл) жбы маршрутизаторы одинаково относятся ко всем прибываюп>нм 1Р-пакетам, не учитывая ни тпп приложения, ни размер файла, частью которого является пакет. При таких условиях в случае возникновения перегрузки маловероятна, что ресурсы будут распределены так, чтобы справедливо удовлетворить требования всех приложений.
Если к этой путанице добавится е>це и неаяастичный график, ситуация станет еше хуже. 40 Глава 1. Введение 1.3. Усовершенствованные сети ТСР/1Р и АТМ 41 Иеэластичный график плохо адаптируется (если вообще адаптируется) к задержкам и изменении в пропускной способности объединенной сети. Основным примером здесь является трафик реального времени, например передача по сети голоса или видеосигнала. Некоторые требования к неэластнчному графику перечислены ниже: + Н)юпускная способность может быть минимальной. В отличие от большинства виу1ов эластичного трафика, способных продолхкать доставку данных, возможно, с пониженным качеством обслуживания, для многих неэластпчных приложений требуется твердая минимальная пропускная способность.