Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Во втором типе сообщений указывается максимальиая скорость передачи, то есть порог скорости, который должен соблюдать источник или промежуточный узел, расположенный выше по течению потока. В этом случае обязательно нужно учитывать время передачи сообщения по сети, чтобы исключить колебательиые процессы в сети и обеспечить нужную скорость реакции иа перегрузку. Поэтому в территориальных сетях такой способ обычно реализуется силами всех коммутаторов сети (обратиая связь 4 в нашем примере).
Сообщение о максимальном объеме даииых используется в широко применяемом в пакетных сетях алгоритме скользящего окна (подробнее о ием рассказывается в главе 17), Этот алгоритм позволяет ие только обеспечивать надежную передачу данных, ио и реализовать обратную связь для контроля потока между конечными узлами. Параметром, несущим информацию обратной связи, является яокиоь — число, тесно связаииое с текущим размером свободного пространства в буфере прииимаюшего узла.
Окно также называют кредитом, который прииимаюший дает передающему узлу. Передающий узел может с любой скоростью передать объем информации (или определенное количество пакетов, если окно измеряется в пакетах), соответствующий кредиту. Но если кредит исчерпан, то передающий узел ие имеет права передавать информацию, пока ие получит следующий кредит. При перегрузках прииимаюШий узел уменьшает размер окна, тем самым сиижзя нагрузку.
Если эффект перегрузки исчезает, то принимающий узел увеличивает размер окна. Недостатком этого алгоритма является то, что ои работает только в протоколах с установлением соединения. И, наконец, в некоторых случаях передающий узел определяет, что принимающий узел (или узлы) испытывает перегрузку, по некоторым косвенным прививкам, без получения сообщения обратной связи. Такими косвенными признаками могут быть факты потери пакетов. Для того чтобы протокол мог обнаруживать факты потерь пакетов, это должен быть протокол с устаиовлевием соединения.
Тогда истечение тайм-аута или приход дубликата положительной квитанции косвенно свидетельствует о том, что пакет потеряв. Однако потеря пакета ие всегда свидетельствует о перегрузке сети. Перегрузка сети — это только одна из возможных причин потери пакета, другой причиной может быть ненадежная работа коммуникационных устройств (отказы оборудования, искажения данных из-за помех). Тем ие менее так как реакция иа перегрузки и ненадежную работу сети должна быть одинаковой Резервирование ресурсов в состоять в снижении скорости передачи, то неоднозначность причины потери пакета не является проблемой.
Примером протокола, использующего неявную информацию о перегрузках, является протокол ТСР Этот протокол с помощью явной информации обратной связи (о размере окна) осуществляет контроль потока, а с помощью неявной (потери пакетов, дубликаты квитанций) — управляет перегрузкой. Резервирование ресурсов Резервирование ресурсов и контроль допуска Рассмотренные методы поддержания качества обслуживания ориентированы в основном ва борьбу с перегрузками нлн предотвращение их в пределах отдельного узла сети.
Вместе с тем понятно, что для обеспечения гарантированного уровня качества обслуживания некоторого потока пакетов необходимо скоординированное применение этих методов на всем пути следования потока через сеть. Такой координирующей процедурой является процедура резервирования ресурсов сети для определенного потока Эта процедура позволяет настроить все механизмы поддержания качества обслуживания вдоль следования потока таким образом, чтобы поток с некоторыми заданными характеристиками скорости бцл обслужен с заданными характеристиками ОоЗ.
Основная идея процедуры состоит в том, что кахсдому узлу сети вдоль маршрута следовацвя потока задается вопрос, может ли этот узел обслужить некоторый новый поток с заданными характеристиками ЯоБ, если известны предельные характеристики скорости потока, такие как средняя и пиковая скорости? Каждый узел при ответе на этот вопрос должен оценить свои возможности, то есть проверить, достаточно ли у него свободных ресурсов, чтобы принять на обслуживание новый поток и обслуживать его качественно. При полоквтельном ответе узел должен некоторым образом зарезервировать часть своих ресурсов авв данного потока, чтобы при поступлении пакетов потока на входные интерфейсы исвользовать эти ресурсы для их обслуживания с гарантированным уровнем качества.
В общем случае каждый узел самостоятельно решает, какие ресурсы он должен резервировать для обслуживания некоторого потока с заданным качеством. Как показывает практика, основным ресурсом, требуемым для качественного обслуживания пакетов, является пропускная способность интерфейса, через который пакеты потока покидают узел. Поэтому в дальнейшем мы будем, несколько упрощая действительное положение цел, употреблять формулировку «резервирование пропускной способностиь вместо «регерварование ресурсов». Сиысл резервирования состоит в том, ч цбы ограничить уровень перегрузок определенного потока нли нескольких потоков некоторой приемлемой величиной.
Эта величина должна быгьтакой,чтобы механизмы ЯоБ(управления очередями,кондиционированиятрафика в обратной связи), применяемые в узлах сети, справлялись с кратковременными небольшвии перегрузками и обеспечивали требуемые значения характеристик ЯоБ. Однако что же означает резервирование пропускной способности в сетях с коммутацией пакетов? Ранее мы не встречались с таким механизмом, все предыдущие объяснения работы сетевых устройств обходились без него.
Дело в том, что этот механизм не является Глава 7. Методы обеспечения качества обслуживания обязательным, а используется только в тех случаях, когда требуется гарантированное выполнение требований качества обслуживания пакетов. Резервирование пропускной способности в сетях с коммутацией пакетов похоже на аналогичную процедуру в сетях с коммутацией каналов тем, что определенному потоку данных назначается определенная часть пропускной способности линии связи. Однако это назначение здесь гораздо более гибкое — если отведенная пропускная способность в какой-то период времени недоиспользуется потоком, то она может быть передана другим потокам.
Это обстоятельство позволяет более эффективно расходовать пропускную способность линий связи, но приводит к эффекту постепенной деградации качества транспортного сервиса из-за перегрузок и очередей вместо простого отказа в обслуживании, который имеет место в сети с коммутацией каналов, когда пропускной способности оказывается недостаточно для обслуживания некоторого потока. Цель гибкого резервирования — обеспечить поток зарезервированной пропускной способностью в те периоды, когда она ему нужна вся, то есть в периоды перегрузок. Другим отличием резервирования в пакетных сетях является то обстоятельство, что оно может выполняться не только чиз конца в конецы но и для каких-то отдельных узлов по маршруту потока, однако этот случай не может гарантировать необходимый уровень характеристик ЯоЯ, так как перегрузка даже в одном узле может привести к задержкам и потерям пакетов.
Резервирование пропускной способности в пакетной сети чиз конца в конець начинается с операции, называемой контролем допуска в сеть потока, который просит зарезервировать для своего обслуживания некоторую пропускную способность сети между ее двумя конечными узлами. Эта операция состоит в проверке наличия доступной (то есть незарезервированной для других потоков) пропускной способности в каждом из узлов сети на протяжении всего маршрута следования потока (здесь мы не останавливаемся на проблеме поиска маршрута потока, она подробно рассматривается далее в разделе чИнжиниринг трафика»).
Очевидно, что максимальная средняя скорость потока должна быть меньше, чем запрашиваемая пропускная способность, иначе поток будет обслужен с очень плохим качеством даже несмотря на то, что ему была зарезервирована некоторая пропускная способность. Если результат контроля допуска положителен в каждом узле (случай, показанный на рис. 7.15), то сетевые устройства запоминают факт резервирования, чтобы при появлении пакетов данного потока распознать нх и выделить им зарезервированную пропускную способность.
Кроме того, при успешном резервировании доступная для резервирования (в будущем) пропускная способность уменьшается на величину, зарезервированную за данным потоком. Как видно из описания процедуры, для ее реализации необходимо знать маршрут следования потока, для которого выполняется резервирование. В сетях с распределеннымм принципом построения таблиц маршрутизации, когда каждое сетевое устройство самостоятельно определяет следующий по маршруту узел, выяснение маршрута может представлять достаточно сложную задачу, но мы оставим исследование этой проблемы до рассмотрения конкретных технологий в последующих главах, а пока будем считать, что маршрут какнм-то образом нам известен. Нужно подчеркнуть, чтб резервирование — зто процедура, которая выполняется перед тем, как реальный трафик будет направлен в сеть.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
