ukr.coolreferat.com.ua страница 1
скачать файл



Комп'ютерні мережі

  • Лекція 16

  • Quality of Service (QoS)

  • Якість обслуговування


План лекції



Принцип функціонування QoS

  • Для приймання і відправлення пакетів на маршрутизаторах у найпростішому випадку застосовують метод FIFO: перший прийшов — перший пішов (First In — First Out)

  • Коли спостерігається перевантаження мережі – на маршрутизаторах утворюються затори, які розв’язують найпростішим чином

    • Усі пакети, що не ввійшли до буферу черги FIFO (як на вході, так і на виході), ігноруються маршрутизатором, тобто просто втрачаються
  • Більш досконалий метод — застосовувати «розумну» чергу, в якій пріоритет пакетів залежить від типу сервісу — ToS

    • Для створення «розумної» черги пакети повинні заздалегідь отримати мітки типу сервісу


Моделі QoS

  • Негарантована доставка — Best Effort Service

    • Наявність ToS Best Effort Service не є механізмом тонкого регулювання і є ознакою простого збільшення перепускної спроможності без виділення окремих класів трафіку
  • Інтегрований сервіс — Integrated Service (IntServ)

    • Згідно RFC 1633, модель інтегрованого обслуговування забезпечує наскрізну (End-to-End) якість обслуговування, гарантуючи необхідну перепускну спроможність
    • IntServ використовує протокол резервування мережних ресурсів RSVP, що забезпечує виконання вимог до всіх транзитних вузлів
    • Стосовно IntServ часто застосовують термін «резервування ресурсів» (Resource reservation)
  • Диференційоване обслуговування — Differentiated Service (DiffServ)

    • Описане в RFC 2474 и RFC 2475
    • Забезпечує QoS на основі розподілу ресурсів всередині мережі і певних класифікаторів і обмежень на межі мережі
    • У цій моделі вводять розділення трафіку по класах, для кожного з яких визначають свій рівень QoS
    • DiffServ складається з:
      • керування формуванням трафіку (класифікація пакетів, маркування, керування інтенсивністю
      • керування політикою (розподіл ресурсів, політика відкидання пакетів)


Механізми керування трафіком

  • Формування трафіку (traffic shaping, rate limiting):

    • Leaky bucket (відро, що протікає)
    • Token bucket (іноді помилково ототожнюють з алгоритмом leaky bucket)
    • TCP rate control (керування швидкістю ТСР) — штучне регулювання розміру вікна TCP разом з керуванням темпу повернення квитанцій ACK відправнику
  • Алгоритми планування (Scheduling algorithms):

    • Weighted fair queuing (WFQ) – справедлива черга з ваговими коефіцієнтами
    • Class based weighted fair queuing – справедлива черга з ваговими коефіцієнтами на підставі класів
    • Weighted round robin (WRR) – перебирання по колу з ваговими коефіцієнтами
    • Deficit weighted round robin (DWRR)
    • Hierarchical Fair Service Curve (HFSC)
  • Запобігання перевантаженню (Congestion avoidance):

    • Random early detection (RED, WRED) — алгоритм активного керування чергами, що зменшує ймовірність відкидання пакетів з кінця черги у буфері
    • Policing – маркування/відкидання пакетів, що не відповідають вимогам угоди щодо інтенсивності трафіку і обсягу сплесків
    • Explicit congestion notification – явне повідомлення про перевантаженість (ТСР)
    • Buffer tuning – налаштування буферів


Алгоритм Leaky Bucket

  • Відро, що протікає, в якості вимірювача (meter)

    • Алгоритм:
      • З кожним користувачем, що передає пакети, асоціюють лічильник.
      • Лічильник збільшують, коли користувач надсилає пакет, і зменшують періодично (через рівні проміжки часу)
      • Якщо лічильник перебільшує встановлену межу, пакет вважають таким, що не відповідає вимогам (non-conformant)
      • Користувач встановлює темп зменшення лічильника (що задає середню перепускну спроможність) і межу (міру сплесків)
    • Пакети фактично через “відро” не проходять, його застосовують лише для визначення, чи є трафік дозволеним
  • Відро, що протікає, в якості черги (queue)

    • Алгоритм:
      • Існує черга заданої довжини
      • Коли надходить пакет, якщо у черзі є достатнє місце для нього, його додають у чергу, якщо ж немає – його відкидають
      • Через рівні проміжки часу один пакет відправляють у мережу (якщо черга не порожня)
    • Таким чином, “відро” формує рівномірний трафік


Алгоритм Token Bucket

  • Алгоритм:

    • Через рівні проміжки часу у відро кладуть один маркер
    • Відро може утримувати певну кількість маркерів. Якщо маркер надходить коли відро повне, його ігнорують
    • Коли надходить пакет розміром в n байт, n маркерів забирають з відра, а пакет надсилають у мережу
    • Якщо у відрі менше, ніж n маркерів, з відра нічого не забирають, а пакет вважають таким, що не відповідає вимогам (non-conformant)
  • Легко бачити, що алгоритм Token Bucket еквівалентний алгоритму Leaky Bucket as a meter

    • Точніше, ці два алгоритми є дзеркальним відображенням один одного, але вони дають тотожні результати щодо визначення відповідності трафіку


Протоколи, що надають послугу QoS

  • Поле ToS у заголовку IPv4

  • IP Differentiated services (DiffServ)

  • IP Integrated services (IntServ)

  • Resource reSerVation Protocol (RSVP)

  • Multiprotocol Label Switching (MPLS)

  • RSVP-TE (Traffic Engineering)

  • Frame relay

  • X.25

  • Asynchronous Transfer Mode (ATM)

  • IEEE 802.1p/Q

  • IEEE 802.11e

  • IEEE 802.11p



Деякі класичні реалізації

  • IEEE 802.1p/Q

    • До заголовку кадру додається тег, який, зокрема, містить 3 розряди, що задають 8 рівнів пріоритету
    • Комутатори обслуговують ці пріоритети відповідно до можливостей конкретних портів (підтримують кілька черг, які обслуговуються або за абсолютними пріоритетами, або за алгоритмом WRR)
  • Поле ToS у заголовку IPv4 (Класичний варіант)

    • PR (3 біта) – пріоритет
    • Прапорці
      • D – мінімізація затримки
      • T – максимізація перепускної спроможності
      • R – максимізація надійності доставки
    • 2 біта не використовують
  • “Differentiated Services” – DiffServ

    • 3 старших біта – пріоритет
    • DP (2 біта) – Drop Precedence
    • 3 біта не використовують


RSVP

  • Типи трафіку ідентифікують відповідними класами сервісу RSVP:

    • Best-effort
      • Традиційний IP трафік
    • Rate-sensitive
      • Вимагає гарантованої швидкості передавання
    • Delay-sensitive
      • Трафік, чутливий до затримки
  • На відміну від протоколів маршрутизації, RSVP призначений для керування потоками даних, а не для прийняття рішень щодо кожної окремої дейтаграми

    • Підтримує як unicast, так і multicast сеанси
    • Підтримує лише симплексні сеанси

скачать файл



Смотрите также:
Комп’ютерні мережі (6 год.) Поняття про комп’ютерні мережі. Робота в локальній мережі (3 год.)
0.43kb.
Безпека в Інтернеті
0.43kb.
Розділ 16 Інформаційно-комунікаційні технології Стільникова мережа – приклад інформаційної комунікації
0.43kb.
Комп'ютерні комунікації – обмін даними між комп'ютерами. Сьогодні комп'ютерні комунікації здійснюються за допомогою комп'ютерних мереж
0.43kb.
Комп'ютерні мережі
0.43kb.
Комп'ютерні мережі
0.43kb.
Щиро вітаю усіх на нашому уроці!!!
0.43kb.
Комп`ютерні віруси та антивірусні програми
0.43kb.
Це всесвітня комп’ютерна мережа, що об’єднує різні мережі та окремі комп’ютери
0.43kb.
Інформатика 9клас Розділ 12 Комп’ютерні віруси Середовище розповсюдження вірусу
0.43kb.
Державна політика України в сфері національного інформаційного простору
0.43kb.
Урок 17 Побудова та організація комп’ютерних мереж Апаратне обладнання комп'ютерних мереж
0.43kb.