tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 125

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 125)

Набор таких параметров называется спецификацией потока, В типичном случае отправитель (например, сервер видеоданных) создает спецификацию потока, указывая параметры, которые он хотел бы использовать для аргументации. По мере того как эта спецификация распространяется по пути следования потока, содержащаяся в нем информация анализируется всеми маршрутизаторами, которые модифицируют параметры так, как считают нужным.

Этп модификации могут быть направлены только на снижение трафика — никто не станет сознательно брать на себя больше работы, чем требует заказчик (например, указываемая в спецификации скорость передачи данных может быть попижена, но не повышена). Когда спецификация доходит до приемника, становятся понятны окончательные параметры. В качестве содержимого спецификации потока рассмотрим пример, базирующийся на КРС 2210 и ВЕС 2211 (табл.

5А). В спецификации содержится пять параметров, первый из которых, Скорость маркерного ведра, хранит число байтов, поступающих в чведроь за секунду. Это максимум, который отправитель может поддерживать в течение длительного времени, усредненный по большому временному отрезку. Таблица 5.4. Пример спецификации потока Параметр Единицы измерения Скорость маркерного ведра Размер маркерного ведра 'Пиковая скорость передачи данных Минимальный размер пакета Максимальный размер пакета байт/с байт байт/с байт байт Второй параметр — размер маркерпого ведра в байтах.

Если, к примеру, СкоРость маркерного ведра составляет 1 Мбит/с, а размер ведра равен 500 Кбайт, то его можно будет наполнять данными в течение 4 с, Все, что будет посылаться после этого, будет теряться. Третий параметр, Пиковая скорость передачи данных, — это максимальная допустимая скорость даже для коротких промежутков времени. Отправитель ни в коем случае не должен превышать это значение. Наконец, последние два параметра определяют минимальный и максимальный размеры пакетов, включая заголовки транспортного и сетевого уровней (например, ТСР и 1Р). Минимальный размер важен, поскольку обработка каждого пакета занимает какое-то, пусть даже очень малое, время.

Маршрутизатор, может быть, готов принимать 10 000 пакетов в секунду по 1 Кбайт каждый, но не 470 Глава 5. Сетееоа уровень готов обрабатывать 100 000 пакетов по 50 байт в секунду несмотря на то, что во втором случае скорость передачи данных меньше, чем в первом. Максимальный размер пакета не менее важен, но уже по другой причине.

Дело в том, что существуют определенные внутрисетевые ограничения, которые ни в коем случае не должны быть превышены. Например, если путь потока лежит через Ейегпег, то максимальный размер пакета будет ограничен 1500 байтами независимо от того, какого размера пакеты могут поддерживать другие части сети.

Интересно, каким образом маршрутизатор преобразует спецификацию потока в набор определенных резервируемых ресурсову Это отображение является специфическим и не стандартизованным действием. Допустим, маршрутизатор может обрабатывать 100 000 пакетов/с. Если ему предлагается пропустить через себя поток со скоростью 1 Мбайт/с с максимальным размером пакета, составляющим 512 байт, он может легко посчитать, что такой поток дает 2048 пакетов/с, значит, под него необходимо отвести 2% времени работы процессора, а лучше немного больше, чтобы избежать больших задержек обслуживания.

Если политика маршрутизатора не позволяет ему резервировать более 50% процессорного времени (что подрзэумевает половинную задержку) и если 49% уже зарезервировано. то поток будет отвергнут. Подобные вычисления необходимо производить для всех резервируемых ресурсов. Чем строже спецификация потока, тем лучше для маршрутизаторов, Если же в спецификации говорится, что Скорость маркеряого ведра составляет 5 Мбайт/с, однако пакеты могут быть размером от 50 до 1500 байт, значит, скорость передачи пакетов может колебаться от 3500 до 105 000 пакетов/с.

Маршрутизатор, ужаснувшись при виде последнего числа, может отвергнуть такой поток. При минимальном размере пакета, равном 1000 байт, 5-мегабайтный поток тем же самым маршрутизатором мог бы быть принят. Пропорциональная маршрутизация Большинство алгоритмов маршрутизации пытаются искать наилучшие пути для каждого адресата и направлять весь трафик по оптимальному пути. Альтернативный подход, позволяющий повысить качество обслуживания, состоит в разделении трафика для одного и того же адресата между несколькими маршрутами. Поскольку маршрутизаторы обычно не следят эа нагрузкой на всю сеть в целом, остается лишь один способ разделения трафика — на основе доступной локальной информации.

Одним из простых методов является маршрутизация, пропорциональная или эквивалентная емкостям исходящих связей. Однако существуют и более сложные алгоритмы (1че1акийг1 и ХЬапя, 2002). Диспетчеризация пакетов Если маршрутизатор имеет поддержку нескольких потоков, существует опасность того, что один из них захватит слишком большую часть пропускной способности и не даст жить всем остальным потокам. Обработка пакетов в порядке поступления может привести к тому, что агрессивный источник загрузит все производственные мощности маршрутизаторов, через которые проходит его поток, и тем самым снизит качество обслуживания других источников.

Для пресечения Качество обслуживания 471 подобных попыток были разработаны алгоритмы диспетчеризации пакетов (Впагс( и Сгошсго(1, 2000). Одним из первых был алгоритм справедливого обслуживания (Ха81е, 1987), Суть его состоит в том, что маршрутизаторы организуют отдельные очереди для каждой исходящей линии, по одной для каждого потока. Как только линия освобождается, маршрутизатор начинает циклически сканировать очереди, выбирая первый пакет следующей очереди. Таким образом, если за данную исхолящую линию борются и хостов, то каждый из них имеет возможность отправить свой пакет, пропустив и — 1 чужих пакетов. Агрессивному хосту не поможет то, что в его очереди стоит больше пакетов, чем у остальных. Однако и с этим алгоритмом связана одна проблема: предоставляемая им пропускная способность напрямую зависит от размера пакета, используемого хостом: большая часть предоставляется хостам с большими пакетами, и меньшая— хостам с небольшими пакетами.

В книге (Пешегз и др., 1990) предлагается улучшенная версия, в которой циклический опрос производится с целью выхватывания не пакета, а байта. То есть очереди сканируются побайтно до того момента, пока не будет выхвачен последний байт последнего пакета. После этого пакеты ртправляются в том порядке, в котором они заканчивались прн опросе очередей. Алгоритм проиллюстрирован на рис. 5.31. Пакет Время финиширования (е тз а б рис.

В.31. Маршрутизатор с пятью очередями пакетов для линии О (ан время окончания сканирования для пяти пакетов (б) На рис. 5.31, а мы видим пакеты длиной от 2 до б байт. Во время (виртуаль- ного) первого такта извлекается первый байт пакета с линии А. Затем следует '"ервый байт пакета с линии В, и т. д. Первым, через 8 тактов, закончится пакет С. Порядок сортировки пакетов приведен на рисунке справа (рис.

5.31, б). При отсутствии новых поступлений пакеты будут отсылаться в указанном порядке, (начиная с С и заканчивая А. Проблема данного алгоритма заключается в том, что он дает всем хостам одинаковые приоритеты. Во многих случаях желательно предоставлять, например, 472 Глава 5. Сетевой уровень видеосерверам большую пропускную способность, чем обычным файл-серверам, чтобы они могли посылать два или более байт за такт опроса, Такая модификация алгоритма называется взвешенным справедливым обслуживанием, Иногда весовой коэффициент эквивалентен числу потоков, генерируемых машиной, таким образом все процессы получают равные доли пропускной способности.

Одна из эффективных реализаций данного алгоритма описывается в (БЬгеес!Ьаг и ЧагяЬезе, 1995). Все чаще и чаще встречаются аппаратные реализации передачи пакетов через маршрутизаторы или коммутаторы (Е!Ьапапу и др., 2001). Интегральное обслумсивание В 1995-1997 голы проблемная группа проектирования сети Интернет (!ЕТР) прилагала множество усилий по продвижению архитектуры потокового мультимедиа. В результате появилось две дюжины документов КРС, начинающихся с префикса КРС и включающих порядковые номера 2205-2210.

Обшее название этих трудов — потоковые алгоритмы или интегральное обслуживание. Предлагаемая технология предназначена как для олноадресных, так и для многоадресных приложений. Примером первых может быть видеоклип на сайте новостей, доставляемый в виде потока пользователю, пожелавшему посмотреть его. Пример вторых — набор станций цифрового телевидения, осуществляющих широковещательное распространение своих программ в виде потоков 1Р-пакетов. Данной услугой может пользоваться большое число абонентов, расположенных в разных географических точках. Далее мы более подробно рассмотрим многоадресную рассылку, поскольку однонадресная передача — зто лишь особый случай многоадресной.

Во многих приложениях с многоадресной маршрутизацией группы пользователей могут меняться динамически. Например, люди могут подключаться к участию в видеоконференциях, но со временем это занятие им надоедает, и они переключаются на мыльные оперы или спортивные каналы. В данном случае стратегия предварительного резервирования пропускной способности не совсем подходит, потому что при этом каждому источнику пришлось бы запоминать все изменения в составе аудитории.

Характеристики

Список файлов книги