50. Методы обеспечения качества обслуживания.

Эти методы оперируют параметрами, характеризующими скорость передачи данных, задержку пакетов и потерю пакетов. Методы обеспечения качества обслуживания фокусируют внимание на влиянии очередей в коммуникационных устройствах на передачу трафика. В них используются различные алгоритмы управления очередями, резервирования и обратной связи, позволяющие снизить негативное влияние очередей, резервирования и обратной связи.

Очереди являются неотъемлемым атрибутом сетей с коммутацией пакетов. Сам принцип работы таких сетей подразумевает наличие буфера у каждых входного и выходного интерфейсов коммутатора пакетов. Буферизация пакетов во время перегрузок представляет собой основной механизм поддержания пульсирующего трафика, обеспечивающий высокую производительность сетей этого типа. С другой стороны, очереди означают неопределенную задержку при передаче пакетов через сеть, а это главныйисточник проблем для чувствительного к задержкам трафика. Так как сегодня операторы пакетных сетей очень заинтересованы в передаче пульсирующего трафика, им необходимы средства обеспечения компромисса между стремлением предельно загрузить свою сеть и выполнением требований качества обслуживания одновременно для всех типов трафика. В этих методах используются различные механизмы, направленные на уменьшение негативных последствий пребывания пакетов в очередях с сохранением в то же время положительной роли очередей. Набор механизмов достаточно широк. Большинство из них учитывает и использует в своей работе факт существования в сети трафика различных типов.

К этим методам примыкают методы инжиниринга трафика. Они служат

для управления маршрутами передачи данных, что позволяет обеспечить

сбалансированную загрузку всех ресурсов сети и исключить за счет этого

переполнение очередей.

51. Классификация трафика вычислительной сети.

Классифицируют все виды трафика, существующие в сети, относя каждый из них к одному из распространенных типовых видов трафика, а затем добиваются

одновременного выполнения определенного подмножества из наборатребований для этих типов трафика. В качестве основных критериевклассификации были приняты три характеристики трафика:

– относительная предсказуемость скорости передачи данных,

– чувствительность трафика к задержкам пакетов,

– чувствительность трафика к потерям и искажениям пакетов.

С точки зрения предсказуемости скорости передачи данных трафик делится на два больших класса:

• потоковый трафик,

• пульсирующий трафик.

Приложения с потоковым трафиком порождают равномерный поток

данных, который поступает в сеть с постоянной битовой скоростью. Трафик

представляет собой последовательность пакетов одинакового размера,

следующих друг за другом через один и тот же интервал времени.

Приложения с пульсирующим трафиком отличаются высокой степенью

непредсказуемости, когда периоды молчания сменяются пульсацией, в

течение которой пакеты плотно следуют друг за другом. Трафик

характеризуется переменной битовой скоростью. Так интенсивность трафика

может падать до нуля, когда файлы не передаются, и повышаться до

максимально доступной, ограниченной только возможностями сети, когда

передаются файлы.

Можно подсчитать коэффициент пульсации, он равен отношению пиковой скорости на каком-либо небольшом периоде времени к среднейскорости трафика, измеренной на длительном промежутке времени.

Чувствительность трафика к задержкам пакетов (по возрастающей):

– асинхронные приложения: практически нет ограничений на время

задержки (эластичный трафик), электронная почта;

– интерактивные приложения: задержки могут быть замечены

пользователем, но они не сказываются негативно на функциональности

приложения, текстовый редактор, работающий с удаленными файлами;

– изохронные приложения: имеется порог чувствительности к вариациям

задержек, в случае превышения которого резко снижается функциональность приложения, передача голоса, при превышении порога вариации задержке в 100-150 мс резко снижается качество воспроизводимого голоса;

– сверхчувствительные к задержкам приложения: задержка сводит

функциональность приложения к нулю. Приложения, управляющие

техническими объектами в реальном времени, при запаздывании

управляющего сигнала может произойти авария.

Чувствительность трафика к потерям и искажениям пакетов

Приложения, чувствительные к потерям, – практически все, передающие

алфавитно-цифровые данные.

Приложения, устойчивые к потерям,– передающие трафик с информацией об инерционных физических процессах. Небольшое количество потерянных данных можно восстановить на основе принятых. Процент потерянных данных не должен быть выше 1%.

Самым простым способом обеспечения требований качества для всех потоков – это работа сети в недогруженном режиме, когда все коммутаторы и каналы работают на 20-30% от своей максимальной производительности. Однако это сводит на нет возможность высокой производительности при передаче пульсирующего трафика.

Для того чтобы пакеты этого класса не терялись, для них предусматривают буферную память, достаточную для хранения всех пакетов периода пульсации. В сети организуется приоритетное обслуживание различных потоков. Основная идея заключается в следующем: общая производительности каждого ресурса должна быть разделена между разными классами трафика неравномерно.