Адаптивное управление буферами в коммутаторах
Когда ячейки поступают на выходной порт коммутатора с интенсивностью, превышающей пропускную способность канала связи, они помещаются в буфер коммутатора (точнее, в буфер порта). Для того чтобы поддерживать требуемый уровень качества обслуживания для каждого виртуального соединения, коммутатор должен эффективно управлять своим буфером и другими ресурсами.
Обобщенно службы ATM можно разделить на два основных класса: службы с гарантией (CBR, nrtVBR и rtVBR) и службы, доставляющие трафик с «максимальным усилием» (ABR и UBR). Для служб первого класса требуется необходимое количество сетевых ресурсов и свободной буферной памяти в коммутаторах. С другой стороны, они не будут «просить лишнего». Службы второго класса, поддерживающие доставку с «максимальным усилием» (best effort), получают ресурсы по остаточному принципу, но, с другой стороны, они жестко конкурируют между собой за общий пул буферного пространства и свободную часть полосы пропускания.
Потери ячеек можно свести к минимуму, однако полностью устранить их невозможно, даже с очень эффективной архитектурой коммутаторов ATM. При насыщении буферов коммутаторов ячейки начнут отбрасываться, так как коммутатор не сможет обрабатывать их с той скоростью, с которой они поступают. При этом основная проблема состоит в том, чтобы решить, какие именно ячейки следует отбрасывать. Решение следует принимать с учетом того, что требования отдельных виртуальных соединений к буферной памяти постоянно вступают в противоречие с необходимостью обеспечения справедливого доступа к буферу для всех соединений. Поэтому основные правила при отбрасывании ячеек следующие: качество обслуживания должно быть обеспечено для каждого виртуального соединения; ресурсы между отдельными соединениями должны распределяться справедливо; буферную память следует использовать эффективно.
Большинство коммутаторов ATM реализует статический алгоритм отбрасывания ячеек, в основе которого лежат фиксированные граничные условия (рис. 15.13). Суть метода состоит в том, что в зависимости от размера всего буфера жестко определяется максимальное число ячеек одного соединения, которое может находиться в буфере. По его достижении ячейки этого соединения начинаются отбрасываться. Однако такой алгоритм не способен обеспечить равномерное распределение ресурсов между соединениями, а буферное пространство используется неэффективно. Ячейки отбрасываются коммутатором без учета сервиса потока, к которому они принадлежат, и без учета занятости буфера.
Но может использоваться и другой алгоритм сброса ячеек – адаптивный. Если возвращаться к графическому представлению, то его можно изобразить в виде некоторой кривой. Форма этой кривой выбирается для каждого виртуального соединения в отдельности для оптимизации производительности и обеспечения трафик-контракта. При использовании адаптивного метода решение о сбросе ячеек учитывает текущие условия и основывается на рассмотрении двух факторов: количестве ячеек, находящихся в буфере для каждого соединения, и количестве ячеек, отведенном под соответствующую службу (рис. 15.14).
При построении адаптивной кривой сброса различают четыре службы – CBR, nrtVBR, rtVBR и ABR/UBR (рис. 15.15). Это помогает управлять сбросом как на уровне ячеек, так и на уровне пакетов. Кроме того, могут формироваться кривые, которые влияют на индикацию EFCI для службы ABR.
Для того чтобы продемонстрировать, как адаптивные кривые сброса ячеек обеспечивают разделение ресурсов для отдельных виртуальных соединений, рассмотрим пример с тремя виртуальными соединениями службы UBR. Предположим, все три соединения имеют одинаковые требования к качеству обслуживания (рис. 15.16).
Хотя все виртуальные соединения одной службы используют единую адаптивную кривую, каждое из них работает в своей области графика, и решения о сбросе для них принимаются независимо. Эти области определяются с учетом задействованного буферного пространства. В рассматриваемом примере ячейки в виртуальном соединении 3 передаются на малой скорости и занимают совсем немного буферной памяти. В результате соединение «попало» в ту область кривой, в которой поступающие ячейки сохраняются в буфере. Виртуальные соединения 1 и 2 работают на более высоких скоростях и каждое из них занимает достаточно много буферного пространства, что приводит к их смещению в такую область кривой, в которой все входящие ячейки отбрасываются коммутатором. Таким образом достигается индивидуальный подход к каждому виртуальному соединению.
- Максим Кульгин Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия
- Часть I основы корпоративных сетей.
- 1. Базовые сетевые технологии
- Соединения и каналы
- Технологии b-isdn и atm
- Технология Frame Relay
- Технология isdn
- Плезиохронная и синхронная цифровые иерархии
- Технология sonet
- Технология smds
- Технология Ethernet
- Дальнейшее развитие технологии Ethernet
- Технология 100vg-AnyLan
- 2. Методология построения корпоративной сети
- Сравнение современных технологий передачи данных
- Требования к сети
- Архитектура сети
- Магистраль на базе коммутации ячеек
- Маршрутизация
- Коммутация
- Выделение маршрутов
- Сетевые шаблоны
- Сетевой шаблон глобальной сети
- Сетевой шаблон городской сети
- Шаблон городской сети с технологией sonet/sdh
- Шаблон городской сети с передачей atm поверх sonet/sdh
- Шаблон городской сети, как расширенной локальной сети
- Сетевой шаблон центрального офиса
- Реализация доступа и магистрали
- Критерии выбора технологии
- 3. Качество обслуживания в современных сетях
- Характеристики трафика
- Трафик разных приложений
- Качество обслуживания «на самоокупаемости»
- Обзор технологий качества обслуживания
- Обеспечение перекрывающей пропускной способности
- Приоритетные очереди в маршрутизаторах
- Протокол резервирования ресурсов
- Установление приоритетов в виртуальных сетях
- Качество обслуживания в сетях Frame Relay
- Качество обслуживания в сетях atm
- Рекомендации
- 4. Модель и уровни osi
- Эталонная модель osi
- Протоколы и интерфейсы
- Уровни модели osi Физический уровень
- Канальный уровень
- Сетевой уровень
- Транспортный уровень
- Сеансовый уровень
- Уровень представления
- Прикладной уровень
- Назначение уровней модели osi
- 5. Основные типы сетевых устройств
- Витая пара
- Коаксиальный кабель
- Оптоволоконный кабель
- Сетевые адаптеры
- Концентраторы
- Коммутаторы
- Коммутация «на лету»
- Коммутация с буферизацией
- Бесфрагментная коммутация
- Дополнительные функции коммутаторов
- Протокол stp
- Протокол stp и виртуальные сети
- Протокол stp: заключение
- Маршрутизаторы
- Брандмауэры
- Часть II стек протоколов тср/ip
- 6. Ip и другие протоколы нижнего уровня
- Протокол ip
- Протокол arp
- Протокол 1смр
- Протокол udp
- Протокол rtp
- Адресная схема протокола ip
- 7. Протокол tcp
- Формат заголовка
- Состояние системы
- Блок управления передачей
- Установление и закрытие соединений
- Плавающее окно
- Пропускная способность
- Контроль за перегрузками
- Управление потоком данных
- Политики отправки и приема сегментов
- Таймер повторной передачи
- Адаптивный таймер повторной передачи
- Узкие места в сети
- Протокол tcp в сетях atm
- 8. Маршрутицазия протокола ip
- Автономные системы
- Подсети
- Маска подсети
- Протокол rip
- Маска подсети переменной длины
- 9. Протоколы маршрутизации Протокол ospf
- Протоколы igrp и eigrp
- Протоколы политики маршрутизации egp и bgp
- Протокол igmp
- Алгоритмы построения дерева доставки
- Магистраль mbone
- Протоколы групповой маршрутизации Протокол dvmrp
- Протокол mospf
- Протокол рiм
- Бесклассовая междоменная маршрутизация
- Часть III Технология atm
- 10. Введение в технологию атм
- Появление atm
- Форум atm
- Основные компоненты atm
- Уровни atm
- Уровень адаптации atm
- Уровень atm
- Физический уровень
- Прямая передача ячеек
- Использование транспортных кадров
- Использование plcp
- Интерфейсы atm
- Мультиплексирование в сетях atm
- Инверсное мультиплексирование
- Безопасность в сетях atm
- Сигнализация atm
- 11. Основы технологии атм Соединения atm
- Сети без установления соединения
- Сети с установлением соединения
- Виртуальные соединения в сетях atm
- Типы виртуальных соединений
- Виртуальные пути и виртуальные каналы
- Установление соединений atm
- Ячейки atm
- Сети с передачей ячеек
- Формат ячеек atm
- Ячейки формата uni
- Ячейки формата nn1
- Подготовка ячеек к передаче
- Уровень адаптации aal1
- Уровень адаптации aal3/4
- Уровень адаптации aal5
- Адресация atm
- Адрес dcc aesa
- Адреса icd и е.164 aesa
- Управление адресами
- 12. Коммутация и маршрутизация в атм Коммутаторы atm
- Архитектура коммутаторов atm
- Интеграционные функции коммутаторов
- Управляемость
- Маршрутизация в atm
- Протокол маршрутизации запросов pnni
- Протокол сигнализации pnni
- Качество обслуживания
- Протокол tcp
- Протокол udp
- Резервирование ресурсов и протоколы управления потоком данных
- Организация очередей в маршрутизаторе
- Метод явного контроля скорости
- 14. Интегрированные и дифференцированные услуги Качество обслуживания
- Интегрированные услуги
- Сервисные уровни обслуживания
- Сервисное управление нагрузкой
- Гарантируемое обслуживание
- Протокол резервирования ресурсов rsvp
- Стили резервирования
- Развитие сетей с is
- Дифференцированные услуги
- Архитектура системы с предоставлением ds
- Граничные устройства домена ds
- Внутренние устройства домена ds
- Выходные домены
- Использование протокола rsvp в сетях с ds
- 15. Управление трафиком в атм
- Трафик-контракт
- Параметры трафика
- Категории сервиса
- Связь механизмов управления трафиком
- Контроль за установлением соединения
- Контроль за использованием полосы пропускания
- Формирование трафика
- Контроль потока abr
- Контроль приоритетов
- Организация очередей в коммутаторах
- Реализация очередей для службы ubr
- Реализация очередей для службы abr
- Методы отбрасывания пакетов
- Адаптивное управление буферами в коммутаторах
- 16. Интеграция с атм
- Протокол ip поверх atm
- Передача ip-Дейтаграмм по сети atm
- Взаимодействие устройств в одной логической подсети
- Групповая доставка информации в сети atm
- Взаимодействие устройств в разных логических подсетях
- Протокол nhrp
- Оценка потерь при работе протокола ip поверх atm
- Передача ip-дейтаграмм в кадрах sonet
- Технология эмуляции локальной сети — lane
- Концепция lane
- Технология мроа
- Клиент мроа
- Сервер мроа
- Взаимодействие технологий мроа и nhrp
- Масштабируемость в глобальных сетях
- Технология Tag Switching фирмы Cisco
- Технология aris фирмы ibm
- Технология mpls комитета ietf
- Перспективные разработки. Рекомендации
- Взаимодействие технологий atm и Frame Relay
- 17. Интеграция маршрутизации и коммуникации
- Общие вопросы выбора технологий
- Коммутирующие маршрутизаторы
- Коммутация третьего уровня в atm
- Технологии фирм Ipsilon и Toshiba
- Технология FastIp фирмы 3Com
- Технология NetFlow фирмы Cisco
- Технология SecureFast фирмы Cabletron
- Технология Multiprotocol Switched Services фирмы ibm
- 18. Мультимедиа в сети
- Передача видеоинформации
- Технические требования к передаче видеоинформации в сетях atm
- Некоторые рекомендации по созданию сетей atm с видео
- Передача голоса
- Часть V Приложения
- 1. Стандарты стека протоколов tcp/ip
- 2. Порты протоколов tcp и udp
- 3. Выделение ip - подсетей
- 4. Теория очередей и расчет параметров сети
- 5. Организации по стандартизации
- 6 Список фирм - членов Форума атм
- 7. Спецификации Форума атм
- 8. Список терминов
- 9. Список литературы Основная литература
- Дополнительная литература Технология atm и протокол ip поверх atm
- Технология качества обслуживания
- Система ip-адресаиии
- Некоторые ресурсы Internet
- Алфавитный указатель
- Оглавление
- Часть I 3
- Часть II 109
- Часть III Технология atm 207
- Часть IV 269
- Часть V Приложения 402