Трафик сети связи следующего поколения (NGN)

САЛИФОВ Ильнур Илдарович

Дисциплина “Цифровые сети интегрального обслуживания”

2013 г.

Трафик мультисервисных сетей NGN

Для формализации трафика мультисервисной NGN сети можно разделить его на четыре класса:

-трафик реального времени (неэластичный трафик).

-потоковый трафик.

-трафик передачи данных (эластичный трафик).

-сигнальный трафик.

Трафик мультисервисных сетей NGN

Эластичный трафик - трафик, способный приспосабливаться к изменениям задержки и пропускной способности, продолжая удовлетворять потребности приложения. Приложения, создающие подобный трафик, в качестве транспортного протокола, как правило,

используют протокол TCP или UDP.

Неэластичный трафик - плохо приспосабливается к изменениям задержки и пропускной способности сети. Пример – realtime

приложения. Используют протокол RTP/RTCP.

Потоковый трафик - трафик, похожий на трафик реального времени, но имеющий многократно большие требования к пропускной

способности и меньшие требования к величине задержки. Сигнальный трафик - поток отдельных вызовов (интерактивный).

Может передаваться с помощью различных протоколов, основные из которых SIP, H.323, MGCP, H.248/MEGACO, SIGTRAN и др. Характеризуется небольшой чувствительностью к параметрам QoS, однако перегрузки в сети могут привести к значительному увеличению времени установления соединения или даже к невозможности его установить.

Параметры трафика

Требования к качеству доставки информации через сеть определяют сетевые службы. Ни одна сеть не может удовлетворить любым требованиям службы. Сеть обладает свойствами семантической и временнóй прозрачности.

Под семантической прозрачностью принято понимать способность сети обеспечивать доставку информации от источника до адресата с приемлемым для данной службы уровнем ошибок. Семантическую прозрачность принято оценивать двумя показателями :

1.Коэффициент двоичных ошибок (Bit Error Rate, BER).

2.Коэффициент потерь пакетов (Packet Error Rate, PER).

Под временнóй прозрачностью сети принято понимать её свойство поддерживать значение времени задержки и джиттера (разброса) задержки, при которых обеспечивается требуемое качество обслуживания. Временную прозрачность принято оценивать двумя показателями:

1.Время задержки. 2.Джиттер задержки.

Параметры трафика

В рекомендациях ITU-T определяется две группы скоростей передачи информации, доступной пользователю:

-постоянная скорость передачи (ПСП);

-изменяющаяся скорость передачи (ИСП). Конкретную службу характеризуют:

-пиковая скорость.

-средняя скорость.

-коэффициент пачечности источников.

Если источник генерирует информацию с ИСП, то скорость передачи может характеризоваться пиковой (Vп) и средней (Vс) величинами.

Источники, генерирующие информацию с изменяющейся скоростью, характеризуют коэффициентом пачечности Кп=Vп/Vс и средней длительностью

пика Tп.

Если канал использует источник некоторой службы, генерирующий информацию с изменяющейся скоростью, то в моменты, когда скорость источника V(t) превышает скорость канала Vmax, качество обслуживания

снижается.

Структура загрузки элементов IP сети

Подходы к описанию сетевого трафика

"Классические" методы сетевых расчетов и моделирования основаны на пуассоновских моделях - все поступившие в исследуемую систему вызовы взаимно независимы и интервалы времени между приходом двух последующих вызовов распределены согласно экспоненциальному закону.

Трафик мультисервисных сетей - это самоподобный трафик. Одно из важных свойств самоподобия трафика - сохранение своей структуры в разные масштабы времени. Из-за таких свойств самоподобного трафика традиционные методы расчета характеристик функционирования сетей дают слишком оптимистические результаты и приводят к недооценке реальной нагрузки.

Подходы к описанию сетевого трафика

Временные реализации реального сетевого (самоподобного) трафика (слева) и традиционной “не самоподобной” (пуассоновской) модели телетрафика (справа) при различных масштабах временной оси.

Сверху вниз масштаб временной оси укрупняется

Управление сетевым трафиком

Ресурсами сети являются буферная память и производительность процессора маршрутизатора, а также - пропускная способность линий передачи. Полный маршрут потока пакетов, в рамках конкретной прикладной задачи, или пакетов одного конкретного соединения через сеть, может быть представлен цепочкой мультиплексоров и линий передачи.

Эти потоки конкурируют между собой за ресурсы сети – емкость буферов, очередность обслуживания, и пропускную способность линий передачи.

Управление сетевым трафиком

Предупреждение нежелательных состояний сети требует мер управления сетевым трафиком, целью которых являются:

-предупреждение резкого падения производительности сети;

-обеспечение требуемого приложением уровня качества обслуживания (Quality of Service, QoS) генерируемого им потока.

Обеспечение качества обслуживания (QoS) – комплексная задача и в ее решении принимают участие все уровневые протоколы. Качество обслуживания описывается системой параметров, специфической для каждого уровня.

Параметры качества обслуживания для уровня сети:

-полное время доставки (delay);

-неравномерность задержки доставки пакетов (jitter);

-уровень потерь пакетов (packet loss).