В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 9
Текст из файла (страница 9)
+ Нала Наличие эадерэкки. Пример чувствительного к задержке приложения представляет собой игра на бирже. Тот, кто постоянно получает информацию с опозданием, будет постоянно опаздывать со свопмн действиями и в рез льре' у тате действовать менее успешно. + И э яенеиие задержки. Чем больше задержка, тем бачьше реальная пауза в доставке данных и тем больше должен быть накопительный буфер па приемной стороне. Интерактивные пркшожения реального времени, такие как прилохкения телеконференций, могут иметь ограничения на максимальное время задержки.
+ Потеря пакепюв. Приложения реального времени различаются по количеству потерянных пакетов, без которых они смогут продолжать функционировать без значительного снижения качества. Все эти требования сложно удовлетворить в среде с переменными задержками в очередях и потерей данных при перегрузке. Соответственно, неэластичный график выдвигает два новых требования к архитектуре объединенных сетей. Во-первых, необходимы средства, отдающие преимущество приложениям с более высокими требованиями. Приложения должны иметь возможность заявить о своих требованиях либо заблаговременно, при помощи некой служебной функции, либо «на лету», с помощью полей в заголовке 1Р-пакета.
Предпочтительным является первый подход. Он обеспечивает большую гибкость в выдвижении требований и позволяет сети заранее учитывать требования и отказывать в предоставлении об служивания, если требуемые ресурсы недоступны. Для этого подхода необходим специальный протокол резервирования ресурсов.
Второе требование в области поддержки неэластичного трафика в архитектуре объединенных сетей заключается в том, что эластичный трафик по-прежнему должен поддерживаться. В отличие от ТСР-прилоукений, неэластичные приложения, как правило, при перегрузке не отключатся и не снижают требований. Поэтому при возникновении перегрузки неэластичный график будет продолжать оказывать высокую нагрузку на сеть, тогда как эластичный трафик окажется полностью вытесненным из объединенной сети. В управлении такой ситуацией может помочь протокол резервирования, отказывающий запросам, обслуживание которых может привести к толку, что в сети останется слишком мало ресурсов, чтобы обслуживать текущий эластичный трафик. Другой взгляд па требования к организации трафнка иллюстрирует рис.
1.3. Приложения можно разбить на две большие категории. Требование чувствитель- Чувствительность т «Вцдеоконференция * геверапьноюваь ьйо пэсусяопу цк Мои итсрине сети:., - Финансовые цейеэаз ' Интер ктйэйая '';,рвдиойередачв, :В9гмядсска Трафкв УправсЮ~ав, к с , Сбщесшенврй, Внешний трафик цякрику1ау7янык ', ' паутияц ... Й $ й "'".д д , '- " Л)эрзац; 1 Аркийиройание зу)ехтронная пиит~' ~зйэжтрснная почта, 'сервера Нечувствитепьность Низкая важнссть — —- .
— — М Высокая важность Критичность задачи Рис. 1.3. Сравнение приво» ений по чувствигеяьности к задержкам и по важности для предприятия 1.3. Усовершенствованные сети ТОР/! Р и АТМ В прессе часто можно встретить упоминания о «битве между 1Р и АТМ». Одни авторы ааявляют, гго окончательным победителем будет 1Р, другие утверждают что победит АТМ. Сторонники 1Р говорят, что ЛТМ представляет собой слишком дорогую, слишком сложную и в определенной степени устаревшую технологию. Вместо нее корпорации будут использовать коммутаторы локальных сетей ности к времени задержки может быть удовлетворено при помощи класса служб, уделяющих особое внимание своевременной доставке и/или обеспечивающих высокую скорость передачи ланных. Требование критичности может быть удов- летворено с помощью класса служб, ставящих во главу угла надежность.
42 Глава 1. Введение 1.3. Усовершенствованные сети ТСР/1Р и АТМ 43 ЕсЬегпес, обеспечиваю е щи * высокуьо скорость псредачьь данных для рабочих групп и серверов, и полагаться на об е с о ъединенные сети, основанные на усовершенствованном протоколе 1Р, обеспечивающем приоритетное обслуживание чувствительного к врсмешьым параметрам трафика и предоставляющем достаточно мощи остен всем. Сторонники ЛТМ заявляют, что установка ЛТМ стоит зат стоит затраченных времени и средств и будет представлять собой сетевой эквивалент нирваны.
Технология АТМ предлагает эффективную вььсокоскораьтную службу, которая может быть масштабирована практически до любой скорости передачи, бс дачи данных, о спечивакь щую «бесшовное» соединение между компьютсрамн через лака. р . окальныс и глобальные сети АТМ. Эта книга написана в предположении, что как у ЛТМ, ', так и у впереди еще 1Р многа лет жизни. Маловероятно, что организации, упра вляющив сетями, откажутся от огромных вложений в 1Р-оборудование и программное обеспечение. С другой стороны, технология АТМ обладаег а~рампой движущей силой. В оставшейся часпь этой главы мы предоставим кра й б.
р тки о зорнекоторыхважных тем, связанных с этими двумя сетевыми технологиями. Объединенные! Р-сети Доььинирующей парадигзьой компьютерных сетей является ь ляется их взаимодействие, в которое вовлекается как гигантский Интернет, та бе кн счпслснные корпоративные сети, В процесса взаимодействия важную роль играют четыре ключевых технологии. + ТСРи(Р. Исхо ный и д ротс кол взаимодеиствпя сетей, разрабатывавшийся в ходе исследовательских работ по ЛКРАХЕТ, совмес' , совместил в себе логику аььределения ма ш та ч .
р р) чсрю о~" "дпненную сеть со сквозным контролем. Переломный мамонт наступил с разделением его на дв а протокола. Протокол 1Р служит для определения маршрутов в объединенных сетях и доставки пакетов, а протокол ТСР— для надежного сквозного транспорта. Для и пложений, которым не нужна надежная доставка, поверх протокола 1Р может применяться более эффективный протокол БОР (()зсг ПаСайгаш РгоСосо!— пользовательский протокол дейтаграмм).
Те еперь для графика реального времени поверх протокола 1Р может использоваться нов й КТ ( еа -Спас Тгапзрогс Ргогосо! — транспортный протокол реального времени). и кость и универсальность модели ТСР/1Р стала главным фактором в ее доминировании. + Диььаническая маршрутизация выполняет две жизненно важные функции. е аршрутов, так что не на делает возможной динамььчсское обнаружение марь требуется предварительная настройка конечных систем и маршрутизаторов между ними при каждом изменении топологии.
Динамическая мар р кая маршр типерегрузок зация также позволяет изменять маршруты при возникновении или неисправностей на линии, в результате чег , о может ыть достигнута б эффективная балансировка нагрузки. За последн 20 дине лет основные принципы практически нс изменились, хотя технология маршрутнзац ш тнзацпи разви- валась (например, для ускорения поиска маршрутов в таблицах маршрутизации применяется более совершенная аппаратура, а для обработки огромных таблиц применяются более сложные алгоритмы). Линамичсская маршрутизация позволяет создавать болыпие развивающиеся объединенные сети, а также предоставляет пользователям высокую степень гибкости.
+ Комзьутаь(ил пакетов. Исследования в области ТСР/1Р и объединенных сетей восходят к исследованиям коммутации пакетов, фпнансировавшимся управлением АКРА. Многие пз концепций, используемых в объединенных сетях н основанных на протоколе 1Р, включая сквозные протоколы и динамическую маршрутизацию, сначала были разработаны для сетей с коммутацией пакетов. Лля глобальных сетей передачи данных коммутация пакетов остается доминирукьшей технологией. + ЕгБвглвд Подобно тому как коммутация пакетов доминирует в сфере глобальных сетей передачи данных, ЕсЬегпес доминирует в области локальных сетей. Оригинальная экспериментальная сеть ЕсЬегпес работала на коаксиальном кабеле со скоростью 3 Мбьит/с.
Эта замечательная схема теперь применяется на витой паре и оптическом кабеле, а также на коаксиальном кабеле. Первый коммерческий выпуск работал уже со скоростью 10 Мбит/с, а позднее скорость этой локальной сети была увеличена до 1ОО Мбит/с, 1 Гбит/с н 10 Гбит/с. Локальные сети ЕсЬегпес входят в состав большинства конфигураций объединенных сетей, Скажем в заключение еше несколько слов о приведенном выше списке.
Технология ЕсЬепьес в большой степени ответственна за успех набора протоколов ТСР/1Р. В конце 70-х — начале 80-х применение набора протоколов ТСР/1Р было ограничено главным образом министерством обороны США, а также организациями, заключившими с ним контракт и связанными с ним исследовательскими институтами. Остальной мир приветствовал разработку модели протоколов Оо1 (Ореп БузСешз 1псегсоппесйоп — взаимодействие открьпых систем) и набора протоколов, определенных в качестве международного стандарта в рамках данной модели. Но в течение этого периода набора протоколов ТСР/1Р вырвался из военной среды и быстро завоевал коммерческий рынок. Этому способствовало то, что ТСР/1Р был уже сформировавшимся работоспособным набором протоколов, обеспечивающим вазможность взаимодействия сетей и высокий уровень функциональности, тогда как протоколы 051 все еше находились в стадии развития и по большей части не проверялись в «полевых» условиях.
Толчком к успеху протоколов ТСР/1Р послужила сеть Есйепьсс: многие производители оборудования для локальных сетей стали включать ТСР/1Р в свои продукты, которые поставлялись не только военным США, но и широкому кругу покупателей. Успех Есйегпес помог обеспечить успех набора протоколов ТСР/1Р. Но времена меняются, и появляются новые требования. Интернет и корпоративныс объединенные сети теперь столкнулись с необходимостью поддерживать мультимедиа и трафик реального времени.
В ответ на эти потребности на горизонте появляются две радикальпыс перемены в архитектуре объединенных сетей: архитектура интегрированных служб (1псейгасег( Вепйссз Агсйьсссснге, 1БА) 44 Глава 1. Введение н дифференцированные службы (Р!!(егепг!асес! Бегч!сез, РБ). Обе технолопси подразумевают применение более совершенно" . ой аппаратуры маршрутизаторов для огслуживания за ика, ч в т! ф, у ствптельного к временным параметрам, а также для предоставления более высокого качества обслуж ивания и поддержания ряда но- выхпротоколов: + 7/т16.