Лекция 02.03.21
Классы сервисов модели IntServ
Классы гарантированного обслуживания
Гарантированный уровень обслуживания дает твердую гарантию по задержке. Не производится контроль минимальной или средней задержки, а только максимальной, то есть пакеты будут поступать получателю в течении требуемого времени и не будут отменены из-за переполнения очереди. Используя спецификацию трафика ТСПЕК, сеть вычисляет различные параметры, описывающие обработку потоков, а путем комбинирования параметров вычислить максимальную длину очереди и задержку маршрутизации пакетов.
Управление загрузками: повышает качество обслуживания РТТ приложений, требующие более высокую производительность чем предусмотрено. в условиях не загруженной сети высокий процент переданных пакетов будет успешно доставлено, задержка передачи пакетов не будет сильно отличаться от передачи пакетов. Сервис не использует конкретные целевые значения для задержки или потерь. Прием запроса управления загрузкой – обязательство обеспечить поток условиями равными условиям неконтролируемого трафика при невысокой загрузки. В процессе контроля загрузки средние задержки могут не значительно вырасти, а потери из-за перегрузки исчезнуть. Данный сервис описывается только с помощью ТСПЕК (спецификация трафика), соответственно РСПЕК запросы на обслуживание не требуется. Контролируемая загрузка потоков в условиях отсутствия перегрузки имеет заданное качество обслуживания, а сетевые элементы освобождены от избыточного трафика, превышение трафика отправляется по схеме негарантированной доставки. Данный сервис не имеет полей ТСПЕК и РСПЕК, соответственно доставку никто не гарантирует. Никакого контроля доступа не осуществляется.
Недостатки модели IntServ:
IntServ использует RSVP чтобы резервировать на маршрутизаторе сетевой путь для каждого потока. Это гарантирует сервис на уровне потока, но генерирует проблему масштаба. Маршрутизатор должен поддерживать заданное состояние потока для каждого, что может привести к перегрузке сети. RSVP – программный протокол, его состояние обновляется через регулярные промежутки времени.
DiffServ
DiffServ делит сеть на отдельные регионы называемые DNS домены, каждый домен управляется как отдельный объект. Основной результат – обеспечение гарантированного сервиса. Но если один транзитный участок находится вне домена, то гарантии не даются. Данная архитектура может быть распространена на несколько доменов, с использованием соглашений по уровню сервиса SLA. Это соглашение определяет правил разметки трафика и действия по обработке лишнего трафика. Похоже на технологию сегментной маршрутизации, где маршрутизируют по сегментам (объединение маршрутизаторов). В домене выделяют 2 вида вершин:
Граничные вершины – первая или последняя вершины в сети (вход/выход): в ней выполняются специфичные граничные действия такие как: контроль доступа, классификация пакетов, обеспечение условий прохождения трафика. Алгоритм контроля доступа ограничивает число потоков внутри домена, и каждая вершина проверяет структура данных на удовлетворение путей потока требованиям QoS. Каждый пакет по прибытии в домен классифицируется и маркируется как принадлежащий к одному из классов сервисов. Каждому классу в соответствии ставится 8-битовое кодовое слово путем добавления в поле ToS IP-заголовка его значения.
Граничные вершины обеспечивают соглашение по трафику между собственным и другим доменом.
Внутренние вершины: располагаются полностью внутри домена и соединяются либо с граничными, либо с внутренними вершинами одного и того же домена. Внутренние только пересылают пакет(ы) на один транзитный участок в соответствии с заранее определенными правилами для этого класса пакетов, то есть состояние потока определяют только граничные вершины.
MPLS
Когда пакет IP прибывает на маршрутизатор, следующий транзитный участок для этого пакета определяется алгоритмом маршрутизации с использованием метода совпадения длиннейшего префикса, то есть совпадения самого длинного префикса в IP-адресе пункта назначения со входами в таблице маршрутизации при выборе подходящего выходного маршрута, что вносит задержку. Процесс поиска выполняется для каждого входящего пакета даже если все пакеты принадлежат одному потоку и следуют в одном направлении. Устраняется использованием IP-коммутаторов, которых к пакету прикрепляют метку, обновляемую после каждого транзитного участка. При поступлении пакета на коммутатор метка используется для индексирования в короткой коммутационной таблице, что реализуемо на уровне оборудования.
Сеть MPLS делится на домены с граничными вершинами (LER) и внутренними вершинами (LSP). Пакетам на входе назначается метка, по которой происходит коммутация пакета внутри домена. Метки определяют качество обслуживания потока. Последовательность LSR, которая гарантирует уровень обслуживания. Для обнаружения ошибок концепция FEC, как и для обеспечения обработки мультимедиа. Группы пакетов пересылаются одинаково, если принадлежит одному FEC классу. Метки имеют локальное значения в пределах заключенных соглашений, назначаются на каждом транзитном участке LSP, до того, как поток начнет использовать LSP.
Метки могут быть назначены 3-мя способами:
TDL: LSP для каждого FEC автоматически устанавливается для каждой пары LSR при этом жесткие требования при использовании меток в LSR. Основное преимущество отсутствие задержек на установку LSR до использования его потоком трафика.
RDL: LSP устанавливается на базе определенных запросов. Для их формирования можно использовать RSVP. Преимущество: LSP формируется только по запросу. Недостаток: если есть запрос, есть задержка.
TraficDL: сочетает в себе первые два.
LSP устанавливаются только в тот момент, когда LSR идентифицирует шаблоны трафика. Если идентификация не нужна, то используются обычные методы маршрутизации.
В MPLS возможна поддержка стека меток для туннельных операций. Стеки обслуживаются по методу Фила: в любом отдельном домене только верхняя метка в стеке используется для принятия решения о маршрутизации пакета. Использование для обеспечения мобильности.
Мультикаст унифицированных коммуникаций
(широковещательный адрес)
Самый простой способ – посылка пакетов по заданным адресам. Хост готовый послать сообщение в режиме мультикаста информирует узлы ближайшего маршрутизатора с помощью протокола IGMP. Самое простое организовать на одном сегменте сети, где пакеты могут отсылаться на заданные MAC-адреса. В противном случае необходим обмен информации с соседними маршрутизаторами.
Некоторые алгоритмы реализованы в динамических протоколах многоадресной маршрутизации. Еще один подход MulticastBB – виртуальная сеть, создаваемая над фрагментами интернета.
МВВ образует острова мультикаста, которые связаны друг с другом виртуальными ссылками (туннелями). При пересылке пакетов мультикаста по этим туннелям они инкапсулируются как IP over IP, соответственно выглядят как обычные пакеты.
Н.323 и SIP поддерживают мультикаст MCU, что обеспечивает функциональные возможности необходимые для аудио видео конференции