Гарантии пропускной способности

Сети Frame Relay создавались для оказания коммерческих услуг операторов связи по передаче компьютерного трафика. Одной из новых и очень привлекательных для клиентов услуг Frame Relay стала поддержка гарантий пропускной способности виртуальных соеди­ нений. Для каждого виртуального соединения в технологии Frame Relay определяется несколько параметров, связанных со скоростью передачи данных.

□ Согласованная скорость передачи данных (Committed Information Rate, CIR) —га­рантированная пропускная способность соединения; фактически сеть гарантирует передачу данных пользователя со скоростью предложенной нагрузки, если эта скорость не превосходит CIR.

Глава 19. Транспортные услуги и технологии глобальных сетей

□ Согласованная величина пульсации (Committed Burst Size, Вс)—максимальноеко­ личество байтов, которое сеть будет передавать от данного пользователя за интервал времени Г, называемый временем пульсации, соблюдая согласованную скорость CIR.

□ Дополнительная величина пульсации (Excess Burst Size, Be)—максимальноеколиче­ ство байтов, которое сеть будет пытаться передать сверх установленного значения Вс за интервал времениТ.

Второй параметр пульсации Be позволяет оператору сети дифференцированно обрабаты­ вать кадры, которые не укладываются в профиль CIR. Обычно кадры, которые приводят к превышению пульсации Вс, но не превышают пульсации Вс + Be, сетью не отбрасывают­ ся, а обслуживаются, но без гарантий по скорости CIR. Для запоминания факта нарушения в кадрах Frame Realy используется поле DE. И только если превышен порог Вс + Be, кадры отбрасываются.

Если приведенные величины определены, то время Т определяется следующей фор­ мулой:

Г - Bc/CIR.

Можно рассматривать значения CIR и Г в качестве варьируемых параметров, тогда про­ изводной величиной станет пульсация Вс. Обычно для контроля пульсаций трафика вы­ бирается время Г, равное 1-2секундам при передаче компьютерных данных и в диапазонедесятков-сотенмиллисекунд при передаче голоса.

Соотношение между параметрами CIR, Вс, Be и Гиллюстрирует рис. 19.10 (R —скоростьв канале доступа; / 1-/5 —кадры).

Рис. 19.10. Реакция сети на поведение пользователя

Технология Frame Relay

Работа сети описывается двумя линейными функциями, показывающими зависимость количества переданных битов от времени: В = R x t n B = CIR хt. Средняя скорость посту­ пления данных в сеть составила на этом интервалеR бит/с, и она оказалась выше CIR. На рисунке представлен случай, когда за интервал времениТ в сеть по виртуальному каналу поступило 5 кадров. Кадры/ ь /2 и /3 доставили в сеть данные, суммарный объем которых не превысил порог Вс, поэтому эти кадры ушли дальше транзитом с признаком DE = 0. Данные кадра / 4, прибавленные к данным кадров / ь /2 и / 3, уже превысили порог Вс, но еще не достигли порога Вс + Be, поэтому кадр /4 также ушел дальше, но уже с признаком DE = 1. Данные кадра / 5, прибавленные к данным предыдущих кадров, превысили порог Вс + Be, поэтому этот кадр был удален из сети.

На рис. 19.11 приведен пример сети Frame Relay с пятью удаленными региональными от­ делениями корпорации. Обычно доступ к сети осуществляется по каналам с пропускной способностью, большей чем CIR. Однако при этом пользователь платит не за пропуск­ ную способность канала, а за заказанные величины CIR, Вс и Be. Так, при применении в качестве линии доступа канала Т1 и заказа обслуживания со скоростью CIR, равной 128 Кбит/с, пользователь будет платить только за скорость 128 Кбит/с, а скорость канала Т1 в 1, 5 Мбит/с окажет влияние на верхнюю границу возможной пульсации Вс + Be.

CIR = 256 Кбит/с Вс = 512 Кбит

Параметры качества обслуживания могут быть разными для разных направлений вирту­ ального канала. Так, на рисунке абонент 1 соединен с абонентом 2 виртуальным каналом сметкой 136. При направлении от абонента 1 к абоненту 2 канал имеет среднюю скорость 128 Кбит/с с пульсациями Вс = 256 Кбит (интервал Т составил 1 с) и Be = 64 Кбит. А при передаче кадров в обратном направлении средняя скорость уже может достигать значения 256 Кбит/с с пульсациями Вс = 512 Кбит и Be = 128 Кбит.

Технология Frame Relay получила большое распространение в сетях операторов связив90-егоды благодаря простоте и возможности гарантировать клиентам пропускную спо­ собность соединений. Тем не менее в последнее время популярность услуг Frame Relay резко упала, в основном это произошлоиз-запоявления технологии MPLS, которая, так же как и Frame Relay, основана на технике виртуальных каналов и может гарантировать

пропускную способность пользовательских соединений. Решающим преимущество MPLS является ее тесная интеграция с технологией IP, за счет этого провайдерам лег формировать новые комбинированные услуги. Кроме того, функциональность MPLS по, держивается сегодня практически всеми маршрутизаторами среднего и высшего класс так что применение MPLS не требует установки в сети отдельных коммутаторов.

Более подробную информацию вы можете найти на сайте www.olifer.co.uk в разделе «Технология Frame Relay».

Технология ATM

Асинхроднмй Р0ЖИМ передачи (Asynchronous Transfer Mode, ATM )-—mо технология, осноvданная на устано$дениитртуальныхшнтови предназначеннаядля использования вкачестве

, единогоуниверсальноготранспортановогопоколенийрзтей синтафированнымрбслушванием.

Под интегрированным обслуживанием здесь понимается способность сети передавать тр фик разного типа: чувствительный к задержкам (например, голосовой) трафик иэластик ный, то есть допускающий задержки в широких пределах (например, трафик электроннс почты или просмотравеб-страниц).Этим технология ATM принципиально отличает( от технологии Frame Relay, которая изначально предназначалась только для передач эластичного компьютерного трафика.

Кроме того, в цели разработчиков технологии ATM входило обеспечение широкой иера] хии скоростей и возможности использования первичных сетей SDH для соединения ко» мутаторов ATM. В результате производители оборудования ATM ограничились первым двумя уровнями иерархии скоростей SDH, то есть 155 Мбит/с (STM-1)и 622 Мбит/(STM-4).

Ячейки ATM

ВтехнологииATMдля переносаданных используются ячейки. Принципиально ячейка отличает­ ся от кадра только тем, что имеет, во-пёраых, фиксированный, во-вторых, небольшой размер.

Длина ячейки составляет 53 байта, а поля данных —48байт. Именно такие размеры позволяет сети ATM передавать чувствительныйк задержкам аудио- и видеотрафик с необходимым уров­ нем качества.

Главным свойствомATM, которое отличает ее отдругихтехнологий, является комплексная под­ держка параметров QoSдля всехосновныхвидовтрафика.

Для достижения этого свойства разработчики ATM тщательно проанализировали все тип трафика и провели его классификацию. Мы уже познакомились с этой классификацие в главе 7, когда рассматривали требования различных приложений к QoS. Напомню что в ATM весь трафик разбивается на 5 классов, А, В, С, D и X. Первые четыре клас( представляют трафик типовых приложений, которые отличаются устойчивым наборо требований к задержкам и потерям пакетов, а также тем, что генерируют трафик с ш

Технология ATM

стоянной (CBR) или переменной (VBR) битовой скоростью. Класс X зарезервирован для уникальных приложений, набор характеристик и требований которых не относится ни к одному из первых четырех классов.

Однако на какое количество классов мы бы ни разбивали существующий трафик, прин­ ципиальная задача от этого не меняется —нужнонайти решение для успешного сосуще­ ствования в одном канале и эластичных, и чувствительных к задержкам классов трафика. Требования этих классов почти всегда противоречат друг другу. Одним из таких противо­ речий является требование к размеру кадра.

Эластичный трафик выигрывает от увеличения размера кадра, так как при этом снижают­ ся накладные расходы на служебную информацию. Мы видели на примере Ethernet, что скорость передачи пользовательской информации может изменяться почти в два раза при изменении размера поля данных от его минимальной величины в 46 байт до максимальной в 1500 байт. Конечно, размер кадра не может увеличиваться до бесконечности, так как при этом теряется сама идея коммутации пакетов. Тем не менее для эластичного трафика при современном уровне скоростей размер кадра в несколько тысяч байтов является вполне приемлемым.

Напротив, чувствительный к задержкам трафик обслуживается лучше при использовании кадров небольшого размера в несколько десятков байтов. При применении больших кадров начинают проявляться два нежелательных эффекта:

□ ожидание низкоприоритетных кадров в очередях;

□ задержка пакетизации.

Рассмотрим эти эффекты на примере голосового трафика.

Мызнаем, что время ожидания кадра в очереди можно сократить, если обслуживать кадры чувствительного к задержкам трафика в приоритетной очереди. Однако если размер кадра может меняться в широком диапазоне, то даже при придании чувствительным к задержкам кадрам высшего приоритета обслуживания в коммутаторах время ожидания компьютер­ ного пакета может все равно оказаться недопустимо высоким. Например, пакет в 4500 байт будет в течение 18 мс передаваться в выходной порт на скорости 2 Мбит/с (максимальная скорость работы порта коммутатора Frame Relay). При совмещении трафика за это время необходимо через тот же порт передать 144 замера голоса. Прерывать передачу пакета в сетях нежелательно, так как при распределенном характере сети накладные расходы на оповещение соседнего коммутатора о прерывании пакета, а потом—овозобновлении передачи пакета с прерванного места оказываются слишком большими.

Другой причиной явилось стремление ограничить еще одну составляющую задержки до­СТАВКИ данных —задержкупакетизации. Задержка пакетизации равна времени, в течение которого первый замер голоса ждет момента окончательного формирования пакета и от­ правки его по сети.

Механизм образования этой задержки иллюстрирует рис. 19.12.

Нарисунке показан голосовой кодек —устройство, которое представляет голос в цифровой форме. Пусть он выполняет замеры голоса в соответствии со стандартной частотой 8 КГц (то есть через каждые 125 мкс), кодируя каждый замер одним байтом данных. Если мы используем для передачи голоса кадры Ethernet максимального размера, то в один кадр поместится 1500 замеров голоса. В результате первый замер, помещенный в кадр Ethernet, вынужден будет ждать отправки кадра в сеть (1500 - 1)х 125 = 187 375 мкс, или около 187 мс. Это весьма большая задержка для голосового трафика. Рекомендации стандартов

говорят о величине 150 мс как о максимально допустимой суммарной задержке голоса,

вкоторую задержка пакетизации входит как одно из слагаемых.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: