Р.Л. Смелянский - Компьютерные сети. Том 2. Сети в ЭВМ (1130083), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Дело в том, что пока подавляющий пакет дойдет до отправителя, пройдет .:..'.,;:;."" много времени и отправитель успеет «напихать» в сеть много пакетов. Для исправления этой ситуации был предложен алгоритм с подавлением по скачкам Суть этого алгоритма состоит в том, что как только обнаружится перегрузка на выходной линии и маршрутизатор отправит подавляющий пакет, то ближайший маршрутизатор, получивший этот по:, . 'давляющий пакет, сократит трафик к маршрутизатору, пославшему подавляющий пакет. То значение, на которое он сократит график, 'является параметром метода, т.е, таким образом скачок за скачком трафик будет быстро падать. Естественно, этот прием увеличит нагрузку на буферы маршрутизаторов, сокращаюгпих трафик, но обеспечит быструю реакцию на возникающую перегрузку 2.3.8.
Сброс нагрузки Когда ни один из уже рассмотренных методов управления пере-: грузками не срабатывает, маршрутизатор может применить «тяжелую :.' артиллерию» — сброс нагрузки. При этом было бы слишком приМитивно предполагать, что маршрутизатор при возникновении пере- б3 грузки просто начинает сбрасывать пакеты.
Идея метода и е)о название пришли из области передачи электроэнергии: отключение отдельных групп потребителей при возникновении перегрузок в электросети в целях сохранения работоспособности системы. Маршрутизатор может сбрасывать пакеты по-разному, например случайным образом. Однако лучше, если он будет делать это исходя из информации о приложении, пославшем эти пакеты. Например, при передаче файла старые пакеты, т. е, пакеты, расположенные ближе к концу файла, лучше не трогать, поскольку приложение может потребовать повторить все пакеты начиная с пропущенного. В случае если вы сбросили пакет с номером 11, но переслали пакеты с номерами 15 и 16, может оказаться, что позднее пакеты 15 и 16 придется пересылать еще раз, при этом чем старее пакет, тем он ценнее. Однако следует иметь в виду, что ценность пакетов может быть относительно небольшой, пока не будет передана половина файла, а затем она начнет нарастать и, возможно, нелинейно.
В некоторых приложениях наоборот: лучше сбрасывать старые пакеты, чем новые. Примером являются видео- и мультимедиа данные. Например, при передаче изображений в целях компрессии сначала посылают всю картинку, а потом лишь ее изменения. Ясно, что при этом потеря одного из изменений лишь ухудшит изображение на некоторое время, а потеря картинки будет означать потерю изображения.
Следовательно, сброс первых пакетов крайне нежелателен. В общем случае метод управления перегрузками на основе сброса нагрузки предполагает определенное взаимодействие между приложением и маршрутизатором. Для обеспечения такого взаимодействия с приложением вводятся приоритеты среди пакетов. Это позволяет маршрутизатору минимизировать потери для приложения, когда маршрутизатор вынужлен сбрасывать пакеты. Для того чтобы приложение не злоупотребляло приоритетными пакетами, можно увязать приоритет пакетов с оплатой графика: чем больше приоритетных пакетов, тем выше стоимость передачи.
Приоритеты можно использовать также при формировании трафика. Например, при использовании алгоритма ведра с маркерами, если пакет пришел, а маркеров нет, можно применить прием, при котором пакет все же будет передан, но с низким приоритетом. Приоритеты используются, например, в протоколах Ггаше Ке1ау: пока трафик находится в заранее оговоренных пределах все пакеты идут с определенным приоритетом.
При пиковых нагрузках, превосходящих номинальное значение, приоритеты пакетов начинают падать в зависимости от времени: чем дольше длится пиковая нагрузка, тем ниже становятся приоритеты пакетов, ее создающих. Если увеличение размера трафика продолжается недопустимо долго, то вскоре приоритеты пакетов достигнут минимума, и при первых же признаках перегрузки их начинают сбрасывать. 64 к.3.9. Управление перегрузками при групповой передаче Все алгоритмы управления перегрузками, которые рассматривались до сих пор, относились к случаю одного источника и одного получателя, Рассмотрим теперь случай управления нагрузкой при групповой перелаче при наличии нескольких источников и нескольких .получателей. Например, в системе кабельного телевидения может быть несколько источников телепередач (станций вешания), и зрители могут по желанию переключаться с одной станции на другую Аналогичная ситуация может иметь место в системе видеоконференций -::„: когда слушатели могут переключаться с одной конференции на другую Во многих подобных приложениях группы могут возникать и изменяться по составу динамически.
В этих условиях метод, при .::;'.':: котором источник сообщений резервирует заранее необходимые для передачи ресурсы, неэФфективен, поскольку источнику сообщений Ы' Придется при каждом изменении группы генерировать дерево связей заново. Следовательно, для кабельного телевидения, где группы ":!,;;::-'содержат миллионы зрителей, такой метод не годится к примене- нию Одним из возможных решений для подобных случаев стал предло',женный в 1993 г.
КБЧР-протокол (Кезопгсе геЯегЧайоп Ргогосо1— ;, протокол резервирования ресурсов), описанный в КЕС 2205 127). Этот -.:~.".:протокол позволяет: нескольким отправителям передавать сообщения ;"::;-' группам получателей; отдельным получателям переходить из группы ."::-:;,в группу; оптимизировать использование пропускной способности 1саналов, избегая перегрузок. В простейшей форме К5ЧР-протокол для групповой маршрутиза'."-: '.ции использует дерево связей так же, как описывалось ранее. Каждой группе узлов приписана группа адресов.
При отправке пакета отправитель помещает в него весь список адресов группы, после чего Фтандартный алгоритм групповой маршрутизации строит дерево связей, покрывающее все адреса группы. Собственно маршрутизация -",!: Не является частью К5ЧР, его основное назначение — резервирование „'::,'ресурсов для обеспечения заданного качества соединения 159). Этот 'протокол основан на понятии вой-з1аге, предложенном Кларком 131]. Это понятие предполагает специальный способ управления установ- '„! . кой г)ше-оп1, при котором один раз установленное значение (состоя'!; иие) остается неизменным до тех пор, пока оно подтверждается пе:::.;-," ' риодическими сообщениями от получателя (епп'-зузгеш) либо пока не будет им изменено Чтобы понять, как работает алгоритм КЯЧР, рассмотрим следу'ющий пример 119).
На рис. 2.18, а показана сеть, в которой 1 и 2— -;-)".групповые отправители, 3 ... 5 — групповые получатели, а буквами ' ..обозначены узлы графика. Для упрощения множество отправителей 3 см лви кий, 2 65 и получателей здесь не пересекаются. Дерево связей для групповой ":, рассылки от отправителя! дано на рис. 2.18, б, а от отправителя 2 — на .'.'. рис. 2.18, в. Чтобы избежать перегрузок, любой получатель в группе шлет над- .:; лежащему отправителю резервируюшее сообщение.
Это сообщение ':-' с помошью алгоритма пересылки вдоль обратного пути, рассмотрен- ':. ного в подразд. 2.2.10, движется к отправителю и вызывает резервирование необходимой пропускной способности на каждом промежуточном маршрутизаторе (в форме соответствующего значения 1ппе-; ои1), через который оно проходит.
Если при прохождении очеред- "; ного узла сообщению не удается зарезервировать необходимую:,: пропускную способностть то получателю направляется отказ в уста-:: новлении соединения. На рис. 2.19, а показан путь резервирования между получателем 3 ':-' и отправителем 1. Как только канал между ними установлен, получа- " тель 3 может получать поток пакетов от отправителя 1. Рассмотрим теперь, что произойдет, если получатель 3 захочет: также получать данные от отправителя 2. Для этого резервируюшее,:": сообщение проложит второй путь, показанный на рис.
2.19, б. Предположим теперь, что получатель 5 также захочет подключиться к отправителю 2 (рис. 2.19, в) и запустит резервируюшее сообще-;.' ние, которое свободно пройдет до узла Н, а там будет обнаружено, -:: что ранее уже были зарезервированы ресурсы для доставки трафика: от отправителя 2 до узла Н. Здесь возможны нюансы. Например, если:: требования к качеству сервиса у получателей 5 и 3 разные, то резер- .' Отправители Получатели а Рис. 238. Групповая передача: а — пример сети; б, а — леревья связей лля групповой рассылки соответственно оз отправителя 1 и отпрввителя 2 П оп скнвя способность, зарезервированная лля источника 2 Пдоптскнвя особность, резервированная яисточникв 1 ;и Рис. 2.!9.
Управление перегрузками прн групповой передаче: а .. в — пути резервирования ';-,"Йироваться ресурсы будут по максимуму. Кроме того, при резервиро,:,...',-Вании получатель может указывать не только несколько источников, .:;.,;,ат которых он хотел бы получать информацию, но также является ли ::)зусгоздаваемый канал временным (вплоть до того, на какое время он :; "Сбздается) или он должен долго оставаться открытым.
Маршрутиза";. дтЗры могут использовать эту информацию для оптимизации плани':;, рования ресурсов, особенно при разделении каких-либо ресурсов :,' между несколькими получателями. Благодаря такой стратегии про.'л.-'тлокол тсЯУР может поддерживать динамику внутри групп 2.4.
Межсетевое взаимодействие 2.4. т. Общие сведения ",з,у До сих пор мы предполагали, что соединения возникают в рамках ,;: единой однородной транспортной среды. Теперь перейдем к рассмотрению случаев, когда соединение возникает между разными транс;:-портными средами с разной архитектурой. Существование разных сетей — явление объективное, отражаюц!ее ' ": ббъективные тенденции.