В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 91
Текст из файла (страница 91)
На такой скорости передача одной ячейки в сеть занимает (53 ° 8 бит)/(150 ° 10' бит/с) = 2,8 . 10 "' с. Время, которое требуется для переноса ячейки от отправителя получателю, зависит от количества промежуточных АТМ-коммутаторов, времени коммутации на каждом коммутаторе и времени распространения сигнала по линиям связи вдоль пути от отправителя к получателю. Для простоты пренебрежем временем коммутации и будем полагать скорость распространения сипьэла равной скорости света. При этом если отправитель и получатель расположены на противоположных берегах Соединенных Штатов, то задержка распространения сигнала в оба конца составит около 48 ° 10-з с. При таких условиях предположим, что отправитель А передает получателю В длинный файл и что используется неявный метод борьбы с перегрузкой (то есть явных уведомлений о перегрузке нет; отправитель делает вывод о наличии перегрузки по потере данных).
Если из-за перегрузки сеть теряет ячейку, получатель может вернуть отправителю сообщение КЕ)ЕСТ (отказ). Получив такое сообщение, отправитель должен повторить передачу потерянной ячейки и, возможно, всех последующих ячеек. Но к тому моменту„когда уведомление доберется обратно до отправителя, он уже успевает передать дополнительные Фячеек: Ф = =1,7 10'ячеек=7,2 10'бит.
48 10 зс 2,8 10~с/ячейка Таким образом, отправитель успевает передать более 7 Мбит данных, прежде чем узнает о возникновении перегрузки. ения помогают понять, почему методы, удовлетворительные для ти вычисления по традиционных сетей, не подходят для глобальных сетей АТМ, Непостоянство времени доставки ячеек о етям АТМ аудио- и видеосигналы могут быть оцифрованы и пеДля передачи по сетям реданы в виде потока яч к. потока ячеек. Ключевое требование, особенно при передаче речи, заключается в том, чтобы задержка распространения сигнала по сети была небольшой.
Обычно сети АТМ удовлетворяют атому требованию. Как уже упоминалось, сети АТМ разрабатывались для минимизации накладных расходов по обработке и передаче данных в сети, в в сети, в результате чего становятся возможные очень быстрыми коммутация и маршрутизация ячеек. Еще одно важное требование, в определенной степени противоречащее предыдущему, заключается в том, в т м, что скорость доставки ячеек получателю должна быть постоянной. днако око ос ".О ск кость доставки ячеек неизбежно будет изменяться. что вызвано различными событиями, происходящими как в сети, так и в интерфейсе пользователь — сеть исто и сточника.
Сначала обсудим, как получатель может справиться с непостоянством времени доставки ячеек. Общую процедуру достижения постоянной битовой скорости (Сопз1апГ Вй Каее, СВК) иллюстрирует рис. 13.1. Пусть П(1) представляет ожидаемое для 1-й ячейки значение сквозной задержки. Получающая система не знает точной величины этой задержки. Ячейки не снабжаются временными метками, но даже при использовании временных меток невозможно точно синхронизировать часы отправителя и получателя.
Когда в момент времени га пр ибывает пе вая ячейка соединения, получающая система дополнительно зад р е живает ее еше на некоторое время $~(0), прежде чем доставить приложению. Интервал времени у(0) представляет собой оценку изменчивости задержки, скорее всего, вызванной сетью, с которой способно справиться данное приложение. Последующие ячейки задерживаются и поэтому доставляются пользователю с постоянной скоростью й ячеек в секунду. Таким образом, интервал времени межи ду доставляемыми приложению ячеиками (время от н д ачала оставки одной ячеики до начала доставки следующеи ячейки) равен б= / . д тобы обиться постоянной скорости доставки ячеек, следующая ячеика задерживает р сяна в емя Ц(1), удовлетворяюгцее соотношению г1+ г(1) =6~+ Р(0)+б.
Таким образом, К(1) = У(0) — (г1 — (ге + б)]. В общем случае Р(1) = К(0) — (г; — (го+ 1 ° б)1 4 Последнее уравнение можно также выразить так: р(1) = К(1 — 1) — (й, — (г;, + б)1. Время передачи ячейки (В] ;< — — Ь; го 11 ь гз >4 а 406 Глава 13. Управление графиком и борьба с перегрузкой в сетях АТ1у1 Рис. 13.1. Временная диаграмма прибытия ячеек а спу>ябв СВП Если сосчитанное значение $ф) отрицательное, тогда >-я ячейка отбрасывается. В результате данные доставляются более высокому уровню с постоянной скоростью, но с пропусками, вызванными потерей ячеек. Начальное значение дополнительной задержки У(0), также являющейся средней задержкой, применяемой ко всем прибывающим ячейкам, представляет собой функцию ожидаемой дисперсии задержки.
Чтобы минимизировать эту задержку, подписчик должен запросить минимальный разброс задержки у поставщика сетевых услуг. Разбргю задержки может быть уменьшен за счет увеличения (по отношению к нагрузке) скорости передачи данных в интерфейсе пользователь — сеть и за счет увеличения ресурсов сети. Вклад сети в изменение задержки доставки ячеек Изменение задержки доставки ячеек, в частности, вызвано событиями внутри сети. В сети с коммутацией пакетов изменение задержки доставки ячеек в основном вызывается ожиданием ячеек в очередях на каждом из промежуточных коммутирующих узлов и временем обработки, что требуется для анализа заголовков пакетов и выбора маршрутов.
В значительно меньшей степени это также справедливо для изменений задержки доставки кадров в сети ретрансляции кадров. В случае сетей АТМ вызванное событиями в сети изменение задержки доставки ячеек оказывается еще меньшим, чем в сетях ретрансляции юдров. Главные причины этого указаны далее: + Протокол АТМ разработан для того, чтобы минимизировать накладные расходы на обработку на промежуточных коммутирующих узлах. Используют- / 1. Требования к управлению трафиком и борьбе с перегрузкой в сетях 407 ся ячейки фиксированного размера с заголовками фиксированного формата, и для управления потоком или контроля ошибок обработки не требуется. 4 Чтобы поддер>кивать высокие скорости сетей АТМ, АТМ-коммутаторы обеспечивают очень вып>ку>о пропускную способность. Таким образом, время обработки отдельной ячейки на узле оказывается пренебрежимо малым.
нственный фактор, способный вызвать заметное изменение задержки досЕдинст ки ячеек,— ячеек, — это перегрузка. Если в сети возникает перегрузка, опа приведет бо к потерям ячеек, либо к задержкам, вызванным ожиданием в очередях па регруженных узлах. Таким образом, важно, чтобы суммарная нагрузка на сеть ыла пастель>и> большой, чтобы вьгавать перегрузку, менение задержки доставки ячеек в интерфейсе льзователь — сеть же если приложение генерирует данные с постоянной скоростью, г>вменение ержки доставки ячеек может возникнуть на источнике из-за обработки данных, изводящейся на трех уровнях модели АТМ.
Рисунок 13.2 иллюстрирует потенциальные причины изменения задержки доавки ячеек. В данном примере АТМ-соединениями А и В поддерживаются скоти передачи данных пользователя Х и У Мбит/с соответственно. На уровне Е данные разбиваются на 48-байтовые блоки. Обратите внимание на то, что на сменной диаграмме размеры блоков двух соединений кажутся разнымн; в часг>сти, время, необходимое для формирования 48-байтового блока данных, равно: 48. 8 + соединение А:— Х 48 8 + соединение В:— у Уровень АТМ помещает каждый сегмент в 53-байтовую ячейку.
Эти ячейки должны быть доставлены физическому уровню для передачи со скоростью передачи данных физической лини>и. В процесс чередования ячеек вмешивается задержка. Если две ячеики из разных соединении прибывают на уровень АТМ в перекрывающиеся интервалы времени, однои из ячеек придется ждать. р- ь.К оме того, уровень АТМ генерирует ячейки ОАМ (Орега11опз, АдпппЬбаг)оп апг1 Ма>пгепапсе — операции, администрирование и поддержка), которые также должны чередоваться с ячейками пользователя.
На фиаическом уровне могут возникнуть дополнительные задержки. Например. если ячейки передаются в кадрах ЯЭН (Бупсйгопопз О181га1 Н>егагсйу — синхронная цифровая иерархия), служебные биты для этих кадров доставляются в физическую линию, задерживая биты уровня АТМ. Ни одна из только что перечисленных задержек не может быть предсказана с какой-либо степенью точности, и ни одна из них не следует какому-либо регуляр ному графику.
Соответственно, в интервале времени между получением данных уровнем АТМ от уровня АА1. и передачей этих данных по интерфейсу пользователь — сеть есть случайная составляющая. 40В Глава 13. Управление графикам и борьба с перегрузкой в сетях АТМ 13.3. Атрибуты графика сетей АТМ 409 48 байт, ХМбит/с (Соединение А, Х Мбит(с] (Соединение В, У Мбит/с) — — - Уровень АТМ Уровень АТМ Точка доступа к службе - — — Физического уровня Физический уровень Н Н Накладные рва>оды физического уровня Рис. 1Злп причины изменения задержки доставки ячеек 0.3711 13.2. Атрибуты трафика сетей АТМ Как уже сообщалось в главе 5, АТМ-форумом определены шесть категорий служб АТМ; + СВК (Сопзтап1 В(т Кате — постоянная битовая скорость) требует от поставщика услуг предоставления фиксированной скорости передачи данных. Сеть должна гарантировать доступность этоп> ресурса, а также следить за тем, что подписчик не превышает запрошенной скорости, + гт-(>ВК (геа1-1ппе Ъ'а>1аЫе ВК Кате — переменная битовая скорость реального времени) предназначена для приложений„которым требуется ие фиксированная скорость передачи данных, как в случае СВК, а жестко ограниченные значения задержки и изменения задержки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
