Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 151
Текст из файла (страница 151)
Дело в том, что при интегрнрованном обслуживании магистральные 1ЯР-маршрутизаторы должны оперировать информацией о состоянии десятков тысяч микропотоков, проходящих через 1ЯР-сети. Такая нагрузка на маршрутизаторы требует коренного пересмотра их архитектуры и, естественно, ведет к резкому повышению стоимости 1Р-сетей и предоставляемых ими услуг. Поэтому в конце 90-х была создана другая более экономически эффективная технология Оо9 в 1Р-сетях, получившая название дифференцированного обслуживания (016Вегу).
Она изначально была ориентирована на применение в пределах 15р-сетей, а конечные узлы, генерирующие микропотоки, в расчет не брались. Для технологии О!6$егу поддержке параметров ОоЯ начинается на пограничном маршрутизаторе 1ЯР-сети, на который поступает большое количество микропотоков из сетей пользователей. Каждый пограничный маршрутизатор классифицирует и маркирует входящий трафик, разделяя его на небольшое числоклассов, обычно 3-4 (максимум — 8).
Затем каждый маршрутизатор сети обслуживает классы графика дифференцированно в соответствии с произведенной маркировкой, вы. деляя каждому классу определенное количество ресурсов. Резервирование ресурсов маршрутизаторов производится статически, чаще всего вручную администратором сети. Роль сигнального протокола играют метки принадлежности пакетов к тому илн иному классу. Ответственность за согласованное обслуживание графика всеми маршрутизаторами оетн несет администратор, так как он принимает решение, какие пропускную способность н величину буфера выделить каждому классу на квкдом интерфейсе каждого маршрутизатора. Стандарты Ооз в! Р-сетях Модель ОНЯегч существенно снижает нагрузку на маршрутизаторы 1ЯР-сети, так как требует хранить информацию о состоянии только небольшого количества классов.
Кроме того, этэ модель удобна для поставщиков услуг тем, что позволяет поддерживать параметры г2о8 автономно, только в пределах своих сетей. Однако за эти преимущества приходится платить, и прежде всего, отказом от гарантии сквозной поддержки параметров ЯоЯ.
Даже если каждый поставщик услуг обеспечит дифференцированное обслуживание в своей сети, общая картина получится фрагментированной, так как за каждый фрагмент отвечает отдельный администратор, и согласование параметров резервирования остается исключительно субъективной процедурой, не поддерживаемой никакими протоколами. Ведутся также работы по комбинированному применению технологий 1пГ5егтг и 1)фУего. Кэждая технология в этих моделях работает в своей области, 1пгБегч — в сетях доступа, где количество микропотоков относительно невелико, а 1)ИБегч — в магистральных сетях.
Еще одним компонентом, дополняющим 1)!63егч, является технология МР1.5 (см. главу 20). Обе технологии (1пгЯегч и 1)ИБегч) опираются на одни и те же базовые механизмы ОоЗ. В частности, (г 1Р-маршрутизаторах для профилирования и формирования трафика принеэяется алгоритм ведра маркеров. Алгоритм ведра маркеров Алгоритм ведра маркеров позволяет оценить и ограничить среднюю скорость и величину пульсации потока пакетов. Этот алгоритм основан на сравнении потока пакетов с некоторым эталонным потоком. Эталонный поток представлен маркерами, заполняющими условное «ведро» маркеров (рис.
18.1). Генератор маркеров Рис. 16.1. Алгоритм ведра маркеров вов Глава 18. Дополнительные функции маршрутизаторов 1Р-сетей Под маркером в данном случае понимается некий абстрактный объект, носитель «порцни» информации, используемый для построения эталонного потока. Генератор маркеров периодически с постоянным интервалом м направляет очередной маркер в «ведро» с ограниченным объемом Ь байт. Все маркеры имеют одинаковый объем т байт, а генерация маркеров происходит так, что «ведро» заполняется со скоростью «бит/с. Нетрудно подсчитать, что г - 8т/в.
Эта скорость г и является максимальной средней скоростью для трафика пакетов, а объем ведра соответствует максимальному размеру пульсации потока пакетов. Если ведра заполняется маркерами «до краев» (то есть суммарный объем маркеров в ведре становится равным Ь), то поступление маркеров временно прекращается. Фактически, ведро маркеров представляет собой счетчик, который нарашивается на величину т каждые и секунд. При применении алгоритма ведра маркеров профиль трафика определяется средней скоростью г и объемом пульсации Ь.
Сравнение эталонного и реального потоков выполняет сервер — абстрактное устройство, которое имеет два входа. Вход ! связан с очередью пакетов, а вход 2 — с ведром маркеров. Сервер также имеет выход, на который он передает пакеты из входной очереди пакетов. Вход ! сервера моделирует входной интерфейс маршрутизатора, а выход — выходной интерфейс. Пакет нз входной очереди прада»кратов рврвврш«на амщщ толыю в том случал, если к моменту его поступления на сервер «аещ)о» врлблнвно маркерами до Урома нв ниже М байт, пьв М— объем пакета. При продвижении пакета из ведра удаляются маркеры общим объемом в Мбайт (с точностью до размера одного маркера, то есть до ш байт). Если же ведро заполнено недостаточно, то пакет обрабатывается одним из двух описанных далее нестандартных способов, выбор которых зависит от цели применения алгоритма 0 Если алгоритм ведра маркеров применяется для сглаживания графика, то пакет просто задерживается в очереди на некоторое дополнительное время, ожидая поступления в ведро нужного числа маркеров.
Таким образом, даже если в результате пульсации в систему приходит большая группа пакетов, из очереди пакеты выходят более равномерно — в темпе, задаваемом генератором маркеров. 0 Если же алгоритм ведра маркеров используется для профилирования графика, то пакет отбрасывается, как не соответствующий профилю. Более мягким решением может быть повторная маркировка пакета, понижающая его статус при дальнейшем обслуживаннн. Например, пакет может быть помечен особым признаком «удалять при необходимости», в результате чего при перегрузках маршрутизаторы будут отбрасывать этот пакет в первую очередь. При дифференцированном обслуживании пакет может быть переведен в другой класс, который обслуживается с более низким качеством.
Алгоритм ведра маркеров допускает пульсацию графика в определенных пределах. Пусть пропускная способность выходного интерфейса, который моделируется выходом серверь равна Я. Это значит, что сервер не может передавать данные на выход со скоростью, превышающей Я бит/с. Можно показать, что на любом интервале времени с средняя скорость исходящего с сервера потока равна минимуму иэ двух величин: й и г + Ь/г.
При больших значениях Г скорость выходного потока стремится к г — это и говорит о том, что алгорнтн обеспечивает желаемую среднюю скорость. В то же время в течение небольшого врене. ни г пакеты могут выходить нз сервера со скоростью, большей г. Если г + Ь/г'< й, то онк 607 Стандарты Ооб а 1Р-сетлх выходят из сервера со скоростью г + Ь/г, в противном случае интерфейс ограничивает эту гхорость до величины Я. Период времени Г соответствует пульсации графика. Эта ситуация наблюдается тогда, когда в течение некоторого времени пакеты не поступали в сервер, так чтэ ведро полностью заполнилось маркерами (то есть времени, большего, чем Ь/г).
Если пасле этого на вход сервера поступит большая группа пакетов, следующих один за другим, то зги пакеты будут передаваться на выход со скоростью выходного интерфейса Я также одвв за другим, без интервалов. Максимальное время такой пульсации составляет Ь/(Я вЂ” г) секунд, после чего обязательно наступит пауза, необходимая для наполнения опустевшего ведра.
Объем пульсации составляет йЬ/(Я вЂ” г) байт. Из приведенного соотношения видно, это алгоритм ведра маркеров начинает плохо работать, если средняя скоросты выбирается близкой к пропускной способности выходного интерфейса. В этом случае пульсация может продолжаться очень долго, что обесценивает алгоритм. Случайное раннее обнаружение Механизм профилирования ТСР-трафика, названный случайным ранним обнаружением (йеккхл еапу Оагесбол, йеО1, разработан сообществом интернета для предотвращения перегрузок иа мвгиотралях Иитщзиета. КЕ() работает с протоколом ТСР, используя свойство последнего, которое заключается в тон, что при потерях пакетов источник трафика замедляет передачу пакетов в сеть.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
