Протокол резервирования ресурсов
В основу протокола резервирования ресурсов RSVP (Resource Reservation Protocol) заложены три понятия: сеанс, спецификация потока и спецификация фильтра. Сеанс — это период обработки потока данных. Сеанс начинается с выделения ресурсов, необходимых для пропуска потока, и заканчивается после прохождения потока. Запрос на резервирование ресурсов от получателя называется описанием протокола и состоит из спецификации потока и фильтра. Спецификацию потока определяют параметры услуг, которые необходимо зарезервировать, чтобы поток мог пройти через данный узел без потери качества. Спецификация фильтра определяет набор пакетов, под которые запрашиваются ресурсы. Любые другие пакеты обрабатываются по остаточному принципу с предоставлением минимальных услуг, которые сеть может обеспечить в это время. Спецификация фильтра описывает произвольное подмножество пакетов одного сеанса. Фильтр может быть настроен на различные параметры: конкретных отправителей, конкретные протоколы, поля заголовков и т. д.
Основная сложность протокола RSVP связана с групповой рассылкой. Это связано с тем, что запросы на выделение ресурсов распространяются в обратном направлении по дереву маршрутизации. Протокол RSVP использует два основных типа сообщений: RESV и PATH.
Первое сообщение генерируется получателями и распространяется вверх по дереву маршрутизации. Данное сообщение передается каждому маршрутизатору на пути потока. Если маршрутизатор не может обеспечить требуемую полосу пропускания, он отвергает этот запрос. Если может, это сообщение передается следующему маршрутизатору. Сообщение RESV приводит к переходу маршрутизатора в состояние резервирования ресурсов для сеанса. Объединенные сообщения RESV достигают отправителя, и на основании полученной информации о зарезервированных ресурсах отправитель задает необходимые параметры потоку до первого маршрутизатора.
Сообщение PATH используется для распространения информации об обратном маршруте. Используемый протоколом RSVP протокол маршрутизации не может определить обратный маршрут, а сообщение RESV должно передаваться именно по обратному маршруту. Информация об обратном маршруте получается следующим образом: любое устройство, желающее стать отправителем, посылает сообщение PATH членам своей группы. При получении этого сообщения маршрутизаторы и члены группы переходят в состояние PATH. В этом состоянии пакеты для данного отправителя должны пересылаться на маршрутизатор, от которого они были получены. Каждый маршрутизатор, получивший сообщение PATH, запоминает идентификатор потока и канал связи, по которому пришло это сообщение. Если потенциальный адресат, принявший команду PATH, хочет получить указанные данные, он посылает команду RESV. Эта команда следует по пути PATH, но в обратном направлении.
Можно упрощенно описать данный алгоритм на следующем примере. Предположим, что отправитель, зная всех получателей, хочет показать им видеоклип. Так как адреса известны, он посылает им сообщение PATH. Это сообщение несет информацию о том, что отправитель собирается показать видеоклип членам своей группы. По пути следования к адресатам, сообщение выставляет на маршрутизаторах необходимые для передачи потока параметры. Если какой-либо маршрутизатор не может обеспечить данные параметры, он отвергает сообщение. Это означает, что получатель на таком маршруте не сможет посмотреть видеоклип. После достижения сообщением PATH всех получателей, они анализируют полученную с этим сообщением информацию и отвечают сообщением RESV. Сообщение RESV проходит по маршруту сообщения PATH, но в обратном направлении. Получатели закладывают в сообщения RESV информацию о том, хотят ли они посмотреть клип. Они могут попросить показать другой клип. Некоторые попросят «загрубить картинку», так как имеют плохие каналы связи и т. д. После того как отправитель получил все сообщения RESV, он начинает сеанс с учетом пожеланий каждого получателя.
Сообщения RESV/PATH могут использоваться для определения вышедшего из строя узла или канала связи. Обмен этими сообщениями подтверждает, что сеанс еще не окончен, то есть выделенные ресурсы должны поддерживаться.
Можно привести другой пример работы протокола RSVP. Если рабочей станции необходимо зарезервировать полосу пропускания для какого-либо трафика, она посылает ближайшему маршрутизатору запрос протокола RSVP, который определяет, что необходим канал с пропускной способностью 1 Мбит/с до определенного получателя. Данный запрос просматривается всеми маршрутизаторами на пути. Если маршрутизатор может поддержать содержащиеся в запросе требования, он передает запрос следующему маршрутизатору и т. д. Запрос считается выполненным, если все маршрутизаторы ответили утвердительно. Если один из маршрутизаторов не поддерживает требований, он ответит конечной станции сообщением о том, что запрос отклонен.
Основной недостаток протокола RSVP заключается в том, что имеющиеся протоколы маршрутизации не принимают во внимание вопросы качества обслуживания, а запросы RSVP выполняются только после того, как был выбран маршрут передачи данных. Из некоторого количества альтернативных маршрутов протокол маршрутизации может выбрать маршрут, который не оптимален с точки зрения протокола RSVP. Это приводит к тому, что выбранный маршрут зачастую не может соответствовать запросу RSVP по причине, например, отсутствия резервов пропускной способности. Так как все маршрутизаторы на пути передачи данных должны учесть запросы RSVP, описанная выше ситуация может привести к отклонению запроса, хотя, возможно, если бы был выбран другой путь, запросы были бы удовлетворены, так как существует вероятность того, что как раз этот путь может обеспечить необходимое качество обслуживания.
Неспособность протоколов маршрутизации учитывать вопросы качества обслуживания при выборе маршрута приводит к другой проблеме, связанной с протоколом RSVP. Это — масштабируемость. Каждый маршрутизатор должен принимать и обрабатывать информацию о состоянии всех контролируемых протоколом RSVP потоков данных, проходящих через него, а это может привести к перегрузке маршрутизатора, обслуживающего множество потоков. Проблема только отчасти сглаживается умением протокола RSVP объединять маршруты для групповой доставки данных. Сложности также возникают при обработке потоков данных, которые перенаправляются по другим маршрутам, например, из-за возникновения перегрузок. Новые маршруты должны быть проложены в соответствии с требованиями протокола RSVP с помощью специальных сообщений от других маршрутизаторов в потоке.
Несмотря на эти недостатки и тот факт, что протокол RSVP все еще находится в стадии рассмотрения в группе IETF и не проверен в больших распределенных сетях, все ведущие производители сетевого оборудования (Cisco Systems, 3Com, Bay Networks и т. д.) вводят его поддержку в свои маршрутизаторы.
- 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