Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Далее перечислены основные типы приложений в порядке повышения чувствительности к задержкам пакетов. 1В9 Приложения и качество обслужиэания 0 Асшххронные приложения. Практически не имеют ограничений на время задержки (эластнчный график). Пример такого приложения — электронная почта. 0 Интерактивные приложения. Задержки могут быть замечены пользователями, но онн ве сказываются негативно на функциональности приложений. Пример — текстовый редактор, работающий с удаленным файлом. 0 Иэохронные приложения. Имеется порог чувствительности к вариациям задержек, при превышении которого резко снижается функциональность приложения. Пример— передача голоса, когда прн превышении порога вариации задержек в 100-150 мс резко снижается качество воспроизводимого голоса.
0 Сверхчувствительные к задержкам прнложення. Задержка доставки данных сводит функциональность приложения к нулю. Пример — приложения, управляющие техническим объектом в реальном времени. Прн запаздывании управляющего сигнала на объекте может произойти авария. Вообще говоря, ннтерактнвность приложения всегда повышает его чувствительность к задержкам. Например, широковещательная рассылка аудиоинформации может выдерживать значительные задержки передачи пакетов (оставаясь чувствительным к вариациям задержек), а интерактивный телефонный нлн телевизионный разговор нх не терпит, что хорошо заметно прн трансляции разговора через спутник.
Длительные паузы в разговоре вводят собеседников в заблуждение, часто онн теряют терпение н начинают очередную фрэзу одновременно. Наряду с приведенной классификацией, тонко днфференцнрующей чувствительность приложений к задержкам н нх вариациям, существует н более грубое деление приложений по этому же признаку на два класса: асинхронные н синхронные. К асинхронным относят те приложения, которые нечувствительны к задержкам передачи данных в очень широком хээпазоие, вплоть до нескольких секунд, а все остальные приложения, на функцнональяссп которых задержки влияют существенно, относят к сицх)ронным приложениям.
Интерактивные приложения могут относиться как к асинхронным (напрнмер, текстовый редактор), так н к синхронным (напрнмер, видеоконференция). Чувствительность трафика к потерям и искажениям пакетов И, наконец, последним критерием классификации приложений является нх чувствнтелькасгь х потерям пакетов. Здесь обычно делят приложения на две группы, 0 Приложения, чувстшпельные к потере данных. Практически все приложения, передавшие алфавитно-цифровые данные (к которым относятся текстовые документы, коды программ, числовые массивы н т. и.), обладают высокой чувствительностью к потере отдельных, даже небольших, фрагментов данных. Такие потери часто ведут к полному обесцениванию остальной успешно принятой информации. Например, отсутствие хотя бы одного байтхьв коде программы делает ее совершенно неработоспособной.
Все традиционные сетевые приложения (файловый сервис, сервис баз данных, электронная почта и т, д.) относятся к этому типу приложений. 0 Приложения, устойчнвые к потере данных. К этому типу относятся многие приложения, передающие трафнк с информацией об инерционных физических процессах. Устойчивость к потерям объясняется тем, что небольшое количество отсутствующих ххнных можно определить на основе принятых. Так, прн потере одного пакета, несущего Глава7, Методы обеспечения качества обслуживания несколько последовательных замеров голоса, отсутствующие замеры при воспроизведении голоса могут быть заменены аппроксимацией на основе соседних значений. К такому типу относится большая часть приложений, работающих с мультимедийным трафиком (аудио- и видеоприложения).
Однако устойчивость к потерям имеет свои пределы, поэтому процент потерянных пакетов не может быть большим (например, не более 1 %). Можно отметить также, что не любой мультимедийный график столь устойчив к потерям данных, так, компрессированный голос и видеоизображение очень чувствительны к потерям, поэтому относятся к первому типу приложений. Классы приложений Вообще говоря, между значениями трех характеристик качества обслуживания (относительная предсказуемость скорости передачи данных; чувствительность трафика к задержкам пакетов; чувствительность трафика к потерям и искажениям пакетов) нет строгой взаимосвязи.
То есть приложение с равномерным потоком может быть как асинхронным, так и синхронным, а, например, синхронное приложение может быть как чувствительным, так и нечувствительным к потерям пакетов. Однако практика показывает, что из всего многообразия возможных сочетаний значений этих трех характеристик есть несколько таких, которые охватывают большую часть используемых сегодня приложений.
Например, следующее сочетание характеристик приложения епорождаемый трафик— равномерный поток, приложение изохронное, устойчивое к потерям» соответствует таким популярным приложениям, как 1Р-телефония, поддержка видеоконференций, аудиовешание через Интернет. Устойчивых сочетаний характеристик, описывающих определенный класс приложений, существует не так уж много, Так, при стандартизации технологии АТМ, которая изначально разрабатывалась для поддержания различных типов трафика, были определены 4 класса графика (и соответствующих приложений): А, В, С и 1).
Для каждого класса рекомендуется использовать собственный набор характеристик Оо$. Кроме того, для всех приложений, не включенных ни в один из этих классов, был определен класс Х, в котором сочетание характеристик приложения может быть произвольным. Классификация АТМ, являясь на сегодня наиболее детальной и обобщенной, не требует для своего понимания знания технологии АТМ, поэтому мы можем рассмотреть ее уже сейчас (табл. 7.1). Таблица 7.1.
Классы графика Класс графика Характеристики Постоянная битовая скорость, чувствительность к задержкам, передача с устаноалением соединения (например, голосовой график, график телевизионного изображения). Параметры СЕЙ: пиковая скорость передачи данных, задержка, джиттер Переменная битовая скорость, чуастяительиость к задержкам, передача с устаноалением.соединения (например, компрессированный голос, компрессирояанное аидед(гзобрзжение).
Параметры ()оз: пиковая скорость передачи данных, пульсация, средняя скорость передачи данных, задержка, джиттер Переменная битоззя скорость, эластичность, передача с устаиоалением соединения (например, график компьютернмх сетей, а которых конечные узлы работают по протоколам с установлением соединений — 6 аюе ге)ау, Х.25, ТСР). Параметры (1оз: пиковая скорость передачи данных, пульсация, средняя скорость передачи данных анализ очередей Анализ очередей Модель М/М/1 Существует ветвь прикладной математики, предметом которой являются процессы об- умозаввя очередей, Эта дисциплина так и называется — теория очередей.
Мы ие будем углубляться в математические основы этой теории, приведем только некоторые ее выводы, суиествеввые для рассматриваемой нами проблемы Яо5. Нз ряс. 7.3 показана наиболее простая модель очереди, известная под названием М/М/1'. Очередь Обсл ужи ееющее устройство эелросое Рис.
7.3. Модель М/М/1 Ошовными элементами модели являются: 0 шодвой поток абстрактных заявок иа обслуживапие; О буфер; ' евсь 1 означает, что моделируется одно обслуживающее устройство, первая буква М обозначает пи рвспрезелепвя интервалов поступления заявок (марковское распределение), вторая — тип рзс- ззеилеипя значений времени обслуживания (тоже марковское). Определить основные характеристики Яо5 и сформулировать требования к иим — значит, ззпыовину решить задачу. Пользователь формулирует свои требования к качеству обслуявзавия в виде некоторых предельных значений характеристик ЯоЯ, которые не должны быть превышены, например он может указать, что предельное значение вариации задержки пакетов пе должно превышать 50 мс с вероятностью 0,99. Но юк заставить сеть справиться с поставленной задачей2 Какие меры нужно предприиятМ чтабм вариации задержек действительио е превысили эту величипу2 И как гарантировать зозьзозателю, что средняя скорость передачи его потока через сеть будет соответствовать суелвей скорости входящего в сеть потока2 Для понимания механизмов поддержки ЯоЯ полезно исследовать процесс образования очередей в сетевых устройствах и понять наиболее существенные факторы, влияющие а Лляяу очереди.
192 Глава 7. Методы обеспечения качества обспикивания (З обслуживающее устройство; С) выходной поток обслуженных заявок. Заявки поступают на вход буфера в случайные моменты времени. Если в момент поступления заявки буфер пуст и обслуживающее устройство свободно, то заявка сразу же передается в это устройство для обслуживания. Обслуживание также длиться случайное время. Если в момент поступления заявки буфер пуст, но обслуживающее устройство занято обслуживанием ранее поступившей заявки, то заявка ожидает его завершения в буфере. Кэк только обслуживающее устройство завершает обслуживание очередной заявки, она передается на выход, а прибор выбирает из буфера следуюшую заявку (если буфер не пуст). Выходящие из обслуживающего устройства заявки образуют выходной поток.
Буфер считается бесконечным, то есть заявки никогда не теряются из-за того, что исчерпана емкость буфера. Если прибывшая заявка застает буфер не пустым, то она становится в очередь и ожидает обслуживания. Заявки выбираются из очереди в порядке поступления, то есть соблюдается дисциплина обслуживания первым пришел — первым обслужен (Нграт-1п, Ецэг-Оэд Е1ЕО). Теория очередей позволяет оценить для этой модели среднюю длину очереди и среднее время ожидания заявки в очереди в зависимости от характеристик входного потока и времени обслуживания. Будем считать, что среднее время между поступлениями заявок известно и равно Т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
