Р.Л. Смелянский - Компьютерные сети. Том 2. Сети в ЭВМ (1130083), страница 13
Текст из файла (страница 13)
При наблюдении за сетью для определения перегрузки используются разные метрики, из которых основными являются: ° процент пакетов, сброшенных из-за нехватки памяти в буферах; средняя длина очередей в сети; ° число пакетов, для которых наступил гппе-оц! и для которых были сделаны повторные передачи, ° средняя задержка пакета при доставке и среднее отклонение задержки при доставке пакета.
Следующий шаг при использовании обратной связи — передача информации о перегрузке туда„где что-то может быть сделано для исправления положения. Например, маршрутизатор, обнаруживший перегрузку, может направить сообщение об этом всем источникам сообщений, причем ясно, что это увеличит нагрузку в сети именно в тот момент, когда это менее всего желательно. Однако имеются и другие варианты. Например, в каждом пакете можно зарезервировать специальный бит перегрузки, и если какой-то маршрутизатор обна- 54 , .
': рузкил перегрузку, то он устанавливает этот бит, тем самым сообщая .: Зтругим о ней (вспомним структуру кадра во Ггапзе Ке!ау, рассмотрен„: . ную в т. 1 данного учебника). .Также можно использовать решение, напоминающее прием, при' меняемый некоторыми радиостанциями; направлять несколько автомашин по порогам лля обнаружения пробок, а затем сообщать о них По радиоканалам, предупреждая водителей и призывая их пользоватьея объездными путями. Аналогично в сети рассылаются специальные :", пробные пакеты, которые позволяют проверить нагрузку, например ',-",.замеряя время реакции на эти пакеты, и если где-то при этом обнаружится перегрузка, то о ней сообшается всем и пакеты перенаправля'-'; ются таким образом, чтобы обогнуть перегруженные участки.
Методы управления перегрузками с открытым контуром, в свою :.": 'ОЧередь, подразделяются на две группы; воздействующие на источ.::;:-.'Ники и воздействуюшие на получателей, а методы с замкнутым кон'-.-:.:туром — на группы с явной обратной связью и неявной обратной '=:: ' связью. Явная обратная связь предполагает, что источнику посылается специальный пакет, который информирует его о перегрузке ;,:.' Неявная обратная связь основывается на том, что источник сам ! определяет факт перегрузки на основе своих локальных наблюдений „, вв трафиком, например по значению задержки поступления уведом';: 'дания о доставке пакета Появление перегрузки означает, что, возможно, временно нагруз;Ка превысила ресурсы сети или некоторой ее части.
Есть два выхода мз этого положения: увеличить ресурсы или сократить нагрузку. Уве::!!::::личить ресурсы чаще всего невозможно, поэтому остается только ."-,' украшение нагрузки. Для этого имеется несколько способов: отка::;;:-::зать некоторым пользователям в сервисе, ухудшить сервис всем или :":":.,!,з:ИЕкоторым пользователям, заставить пользователей планировать свои ;:;.:потоки определенным образом 2.3.3. Методы, предотвращакэщие перегрузки Рассмотрение начнем с методов, предотврашаюших перегрузки с :::-.
открытым контуром. Эти методы ориентированы на минимизацию .,':-',::„':перегрузок при первых признаках их проявлений, а не на борьбу с перегрузками, когда они уже случились Факторы, влияюшие на перегрузки, могут располагаться и на ;::.:канальном, и на сетевом, и на транспортном уровнях. На канальном уровне вызвать перегрузку может, во-первых, по;: лвторная пересылка кадров: если у источника сообшений часто воз",.Никает!ппе-ош и он начинает повторно передавать пакет, то тем '...; самым он лишь усугубляет положение. Во-вторых, перегрузка здесь ';:;".Возможна вследствие нарушения порядка следования пакетов при : передаче: если получатель часто сбрасывает пакеты, поступившие не .'-'::..':в надлежашем порядке от источника, то их повторная передача будет также усугублять перегрузку.
В-третьих, организация рассылки уведомлений также влияет на перегрузку: если уведомление происходит немедленно и специальными пакетами, то это увеличивает трафик и, следовательно, может привести к перегрузкам. Если для уведомления используются пакеты с сообщениями, то возможны гппе-оШ из-за отсутствия уведомлений вовремя и, как следствие, повторные пересылки пакетов„что может привести к перегрузкам. В то же время жесткая схема управления потоком (небольшое окно) сдерживает нарастание графика и предотвращает появление перегрузок. На сетевом уровне на появление перегрузок влияет выбор качества сервиса: с виртуальными соединениями или с дейтаграммами.
На этом уровне большинство методов борьбы с перегрузками ориентировано на виртуальные соединения. Методы управления очередями, т.е. организации очередей, тоже влияют на появление перегрузок. При этом возможны следующие. варианты: одна общая очередь на входе или одна общая на выходе; по одной на каждую вхолную линию или на каждую выходную линию; по одной очереди на каждую входную и выходную линии. Выбор метода сброса пакетов также влияет на перегрузки. Правильная маршрутизация, равномерно использующая каналы в транспортной среде, позволяет избежать перегрузки.
На образование перегрузок влияют и методы, регулирующие время жизни пакета в сети. Если пакет долго блуждает в сети, прежде чем будет принято решение о его сбросе, то это плохо, так как увеличивает трафик и может привести к перегрузке. Если же поторопиться, то преждевременный сброс пакета может привести к повторным передачам, что опять-таки увеличит нагрузку. На транспортном уровне возникают те же самые проблемы, что и на канальном, однако определить величину йше-опГ здесь намного сложнее. Дело в том, что на транспортном уровне оценить время передачи через СПД намного сложнее, чем время передачи по каналу точка — точка между двумя маршрутизаторами (см. гл. 3). Если это время будет слишком большим, то снизится вероятность перегрузки, но снизится и производительность из-за длительного ожидания поступления пакета, а если оно будет малым, то появятся лишние пакеты.
2.3.4. Формирование граФика Одной из основных причин перегрузки является нерегулярный взрывообразный график. Если бы он был равномерным, то перегрузок можно было бы избежать. Одним из методов, часто используемых для предотвращения перегрузки особенно в АТМ-сетях, является формирование трафика, т.е. придание ему определенной формы )19, Зб], при которой скорость передачи пакетов регулируется. Формированием трафика регулируется средняя скорость передачи данных, чем и сглаживается его взрывообразная форма. Следует обратить внимание на то, что протокол скользя|цего окна, который мы рассма- 56 ч..'Зтривали при изучении канального уровня, лишь регулирует объем дан- :" 'ных, передаваемых за один раз, но не скорость передачи.
Здесь же речь ;...' 'идет именно о скорости передачи. Когда виртуальное соединение уста- ::; Навливается, то пользователь договаривается с транспортной средой о .:., 'форме графика. Если пользователь обеспечивает договоренную форму : зрафика, то транспортная среда обеспечивает ему доставку трафика с '-:.онределенной скоростью. Для таких приложений, как передача видео- и ' '.аудиоданных в реальном времени, это очень важно. Здесь уместно ' вспомнить организацию работы СПД Еияпе Ке!ау.
Когда пользователь и транспортная среда договариваются о фор-.,',:ме трафика, то они приходят также к соглашению и о том, что про- :изойдет, если эта форма будет нарушена пользователем, т.е. к так ';;:,, называемому соглашению о трафике. Технику формирования тра„';::::фика и соглашение о трафике легче реализовать при использовании .' виртуальных соединений, чем при использовании дейтаграмм. В слу':::;:: .чае использования дейтаграмм зти идеи могут быть применены к > Соединениям на транспортном уровне Алгоритм текущего ведра Идею алгоритма текущего ведра иллюстрирует рис. 2.15, а [19! ,'; ведро может наполняться с любой скоростью, но вытекать из него , „' вода будет со строго определенной скоростью, зависящей только от :; размера отверстия в днище. Если вода будет поступать слишком бы- ;..стро, то часть ее будет переливаться через край и пропадать :!.':;!;,, 'Этот прием можно применить и к пакетам (рис.
2.15, б). Каждая -", станция, подключенная к сети, имеет в своем интерфейсе буфер, по- лвруемый вающее рувмый реп Рнс. 2.15. Иллюстрация идеи алгоритма текущего ведра (а) и ее применение к пакетам (б) добный текушему ведру. Неважно, сколько процессов посылают пакеты в сеть, если буфер переполнен, то они будут сбрасываться в соответствии с соглашением о трафике. В качестве регулятора скорости поступления пакетов можно использовать системные часы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
