Механизмы управления трафиком
Цель управления трафиком заключается в оптимальном распределении сетевых ресурсов (пропускная способность каналов связи, буферное пространство, процессорное время обработки и т. д.), их максимально эффективном использовании, а также в исключении взаимного влияния различных видов трафика друг на друга.
В зависимости от решаемых задач управление трафиком можно разделить на составные элементы:
формирование трафика (traffic shaping);
ограничение трафика (traffic policing);
организация и обработка очередей (queuing and scheduling);
контроль доступа (admission control).
3.2.2. Механизмы обеспечения QoS в ip-сетях
Все механизмы обеспечения QoS в IP-сетях могут быть отнесены к двум классам:
дифференцированное обслуживание (DiffServ);
интегрированное обслуживание (IntServ).
Технология DiffServ
В соответствии с моделью DiffServ обеспечение качества обслуживания в сети IP предполагает наличие небольшого числа четко определенных блоков, на основе которых создаются различные услуги. Главной задачей DiffServ является определение стандартизованного байта дифференцированной услуги (DS) - байта типа обслуживания ToS (Type of Service) из заголовка пакета IP версии 4 и байта класса трафика (traffic Class) версии 6 - и его соответствующая маркировка, от которой зависит принятие решения о продвижении пакета данных на каждом переходе РНВ (Per-Hop Behavior).
Архитектура дифференцированных услуг представлена на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Архитектура дифференцированных услуг
Все узлы внутри DiffServ-домена определяют РНВ-политику, которая должна быть применена к пакету на основе хранящегося в нем значения поля кода дифференцированной услуги. РНВ-политика - это наблюдаемая извне политика поведения сетевого узла в отношении пакетов с определенным значением поля кода дифференцированной услуги (DSCP). Все пакеты потока трафика со специфическим требованием к обслуживанию имеют одно и то же значение поля DSCP. Пограничные узлы DiffServ-домена выполняют функцию формирования поступающего в DiffServ-домен трафика. Формирование трафика включает в себя выполнение функций классификации пакетов и ограничение трафика. При формировании трафика для каждого пакета сеть может определить соответствующую ему РНВ-политику. Функциональные блоки архитектуры дифференцированных услуг представлены в табл. 3.8.
Таблица 3.8
Функциональные блоки архитектуры дифференцированных услуг
Функциональный блок |
Расположение |
Разрешающая функция |
Действие |
Формирователи трафика |
Входной интерфейс пограничного маршрутизатора DiffServ-домена |
Классификация пакетов, выравнивание и ограничение трафика |
Ограничение входящего трафика и установка значения поля DSCP на основе профиля трафика |
Устройства, реализующие РНВ-политику |
Все маршрутизаторы DiffServ-домена |
Распределение ресурсов и политика отбрасывания пакетов |
РНВ-политика обработки пакетов определяется на основе характеристик качества обслуживания, соответствующих заданному значению поля DSCP |
Преимуществом дифференцированного обслуживания (DiffServ) является возможность минимизации служебного трафика для исключения возможных задержек. Архитектура с дифференциацией сервисов прозрачна для приложений; основная нагрузка ложится на маршрутизаторы и коммутаторы поставщиков сетевых услуг. Необходимо сформировать некоторую зону в сети, поддерживающую качество сервиса: граничные маршрутизаторы классифицируют входной график, маркируют его и передают на транзитные устройства для дальнейшего продвижения. При этом однотипные приложения имеют одинаковые приоритеты, а соответствующие пакеты обрабатываются сходным образом.
Архитектура DiffServ предлагает базовый уровень сервисов, который обеспечивает поддержку качества обслуживания, предоставляет гибкий механизм для разработчиков активного сетевого оборудования. Но при использовании данной архитектуры возникают и определенные сложности. Каждый поставщик сетевых услуг обеспечивает качество
сервиса в своей «зоне ответственности», однако нет гарантии, что поддержка будет сквозной для всей сети, как это имеет место в архитектуре IntServ.