QOS texnologiyalarini tahlil qilish

QOS texnologiyalarini tahlil qilish
IntServ paketli tarmoqlarda kafolatlangan xizmat ko'rsatish darajasini ta'minlash uchun ikkita sinfni belgilaydi, xususan: boshqariladigan yuk sinfi va kafolatlangan QoS klassi. Ushbu model asosida (xizmat ko'rsatish sinfiga qarab) ma'lum turdagi trafik uchun aloqa kanalida kerakli o'tkazish qobiliyati ta'minlanishi va paketlarni uzatishda minimal kechikish yoki paketlarni yo'qotishning minimal darajasini ta'minlash mumkin.
IntServ modelining asosiy komponentlari quyidagi funktsional komponentlardir:
modulrezervatsiyalarresurslar (oqim resurslarini zahiralash);
modulboshqaruvkirish (oqimni qabul qilishni nazorat qilish);
klassifikatortrafik (paket tasniflagichi)
paket rejalashtiruvchisi .
boshqarishni ta'minlaydigan resurslarni zahiralash moduli so'rov bo'yicha zarur resurslarni zahiralashni amalga oshiradi va uni bron qilish jarayoni tugaguniga qadar saqlaydi. Bu ikkita asosiy modulning o'zaro ta'siri - resurslarni zahiralash va kirishni boshqarish - bu butun trafik yo'li bo'ylab mavjud resurslarni nazorat qilish va zaxiralashni ta'minlaydi.
IntServ modelining afzalliklari aniq belgilangan va kafolatlangan o'tkazish qobiliyatini o'z ichiga oladi , bu esa yuqori darajadagi noziklikni bildiradi. Ushbu mexanizmni boshqarish oson, chunki siz har bir marshrutni va har bir ulanishni kuzatishingiz mumkin.
o'ziga xos xususiyati uning ko'p qirraliligidir, chunki ushbu protokolni qo'llab-quvvatlaydigan har qanday dastur bron qilish so'rovlarini yuborishi mumkin. Biroq, paketli tarmoqlarda RSVP ning keng qo'llanilishiga to'sqinlik qiladigan bir qator kamchiliklar mavjud :
Ulanishni o'rnatish vaqti ko'payadi, bu ayniqsa, masalan, H.323 (multimedia ilovasi standarti) kabi protokol bilan ishlashda istalmagan . Buning sababi shundaki, protokol ikki bosqichda ishlaydi: birinchidan, RSVP xizmat paketlari manba ovozli shlyuzdan maqsad ovozli shlyuzgacha bo'lgan yo'lda marshrutizatorlar tomonidan qayta ishlanadi ( Yo'l xabari) va keyin, agar maqsad shlyuz ovozni qabul qilishga tayyor bo'lsa. oqim bo'lsa, ular maqsadli ovozli shlyuzdan manba shlyuziga (Resv xabari) o'tadigan "zabon" paketlarini qayta ishlashlari kerak.
amalga oshiriladigan mavjud resurslarni tahlil qilish tartibi faqat bronlash bosqichida qo'llaniladi. Natijada, bir vaqtning o'zida bir nechta oqimlar uchun bron qilish protsedurasini amalga oshirishda, zaxiralangan yo'ldagi marshrutizatorlardan biri, hatto keyingi oqimlarda qolgan oqimlar muvaffaqiyatsizlikka uchragan taqdirda ham, axborot oqimlarining bir qismi uchun resurslarni ajratishni rad etishi mumkin bo'lgan vaziyat yuzaga kelishi mumkin. routerlar. Shu munosabat bilan, ilova resurs zahiralarini qayta-qayta so'rashi kerak bo'ladi, bu paketlar tarmog'ida haddan tashqari yuklanishlar mavjud bo'lganda, RSVP xizmat xabarlarining yo'qolishiga olib kelishi mumkin, shuning uchun bron qilish uchun takroriy so'rovlar va natijada xizmat trafigining ko'chkiga o'xshash o'sishi.
o'zining xizmat xabarlarini yo'qotishning oldini olish mexanizmlarini amalga oshirmaydi , u yuborish uchun UDP transport protokolidan foydalanadi. Shuning uchun, agar bir nechta RSVP xizmat xabarlari ketma-ket yo'qolsa, bron qilish tasdiqlovlarini qabul qilish holati uchun mas'ul bo'lgan taymerni qayta o'rnatish orqali bron qilish jarayoni to'xtatiladi.
Bir vaqtning o'zida bir nechta oqimlarga xizmat ko'rsatishda yuqori ustuvor oqimni uzatish uchun zarur tarmoqli kengligini bo'shatish va zaxiralash mexanizmlarini qo'llab-quvvatlamaslik .
RSVP bandlash protsedurasi bo'sh tarmoqli kengligidan samarali foydalanmaydi, chunki RSVP ovozli paket sarlavhasini siqish yoki ovozli faollik detektoridan foydalanishni hisobga olmaydi. Natijada, nutq oqimini uzatish uchun zarur bo'lganidan aniqroq kattaroq tarmoqli kengligi saqlanadi.
Tahlil shuni ko'rsatadiki, IntServ ning eng muhim kamchiliklari RSVP protokolining kengaytirilishi bilan bog'liq, ayniqsa yuqori tezlikdagi magistral tarmoqlarda. RSVP faqat bitta ma'lumot oqimi uchun zahiralarni amalga oshiradi. Natijada, agar bir yo'nalishda harakatlanadigan ovozli oqimlar uchun bir vaqtning o'zida bir nechta bron qilish so'rovlari mavjud bo'lsa, RSVP protokoli har bir oqim uchun o'z protsedurasini alohida bajaradi, bu RSVP xizmat xabarlarini tarqatish va qayta ishlashning takrorlanishini anglatadi.
Katta paketli tarmoqlarda miqyoslashning alohida ahamiyati tufayli IETF DiffServ modelini taklif qildi, uning afzalliklari quyidagilardan iborat:
ma'lum bir toifadagi trafikni qanday qayta ishlash kerakligi haqida yagona tushunchani beradi;
barcha trafikni nisbatan kam sonli sinflarga ajratish va har bir axborot oqimini alohida tahlil qilmaslik imkonini beradi;
dastlabki ulanishni tashkil qilish va resurslarni zaxiralashning hojati yo'q;
yuqori samarali tarmoq uskunalari talab qilinmaydi;
yordamchi signalizatsiya protokollari ishlatilmaydi, ya'ni turli ishlab chiqaruvchilarning uskunalari mosligi muammosi ahamiyatsiz.
DiffServ modelining kamchiliklari:
bir hil trafik sharoitida (masalan, faqat ovoz) ustuvorliklarni qo'llash printsipi o'z ma'nosini yo'qotadi va tarmoq Best Effort Service rejimida ishlay boshlaydi;
individual ichki marshrutizatorlar ToS maydonidagi bitlarning qiymatlariga etarli darajada javob bermasligi yoki hatto ularni o'zgartirmasligi mumkin;
DiffServ tarmoq tiqilib qolgan paytlarda paketlarni tanlab tashlash orqali ishlaganligi sababli, tarmoq faolligi portlashi paytida past ustuvor ulanishlar butunlay to'xtab qolishi mumkin.
DiffServ modelining amalga oshirilishidan biri bu ko'p protokolli yorliqli kommutatsiya (MPLS) texnologiyasi bo'lib, u bugungi kunda xizmat ko'rsatish sifati bilan xizmat ko'rsatuvchi operatorlarning yirik tarmoqlarini qurish uchun asosiylaridan biriga aylandi. Ushbu texnologiya transport tarmoqlarida paketlarni almashtirishni tezlashtirish uchun mo'ljallangan. Uning ilgari muhokama qilinganlardan asosiy farqi shundaki, MPLS dastlab sifatni ta'minlash texnologiyasi emas va faqat RSVP-TE protokolidan foydalanganda shunday bo'ladi.
MPLS tarmog'ining chetida marshrutizatorlar paketlarni o'z manziligacha bo'lgan keyingi yo'lni aniqlaydigan maxsus yorliqlar bilan belgilaydilar. Natijada, tahlil qilinadigan IP manzillar emas, balki tarmoqning kechikishini va marshrutizatorlarning ishlash talablarini sezilarli darajada kamaytiradigan qisqa raqamli teglar. Ularning bir-biri bilan to'g'ri o'zaro ta'siri va yaratilgan teglar haqida ma'lumot almashish uchun yorliqlarni tarqatish protokollari (LDP, CR-LDP, RSVP-TE va boshqalar) qo'llaniladi.
Marshrut ma'muriy jihatdan ham belgilanishi mumkin. Bunday holda, u orqali o'tadigan tugunlarning butun ro'yxati oldindan aniqlanadi. Agar ulanish ma'lum darajadagi sifat kafolatini talab qilsa, u holda teglarni tarqatish uchun RSVP-TE protokoli qo'llaniladi va kerakli resurslar marshrutda saqlanadi. RSVP-TE o'rnatilgan ulanishning monitoringi va yangilanishini ta'minlaydi, shunda tarmoq ishlamay qolganda, trafik oqimlari dinamik ravishda zaxira marshrutga o'tkazilishi mumkin.
MPLS texnologiyasi yuqori darajada kengaytirilishi mumkin va IP-trafikni uzatish uchun eng istiqbolli hisoblanadi.
MPLS texnologiyasining afzalliklari:
IP-manzil tahlili asosida marshrut tanlash;
tezlashtirilgan kommutatsiya (jadvallarda qidirish vaqtini qisqartiradi);
QoS, integratsiyalashgan xizmatlar va virtual xususiy tarmoqlar uchun moslashuvchan yordam;
aniq marshrutdan samarali foydalanish;
allaqachon o'rnatilgan bankomat uskunasiga investitsiyalarni saqlash;
tarmoqning yadrosi va chekkasi o'rtasidagi funksionallikni ajratish .
Biroq, MPLS texnologiyasini amalga oshirish, qoida tariqasida, yuqori samarali uskunalarni o'rnatishni va natijada jiddiy moliyaviy xarajatlarni talab qiladigan yuqori tezlikda ishlaydigan magistralni tashkil qilish bilan bog'liq.
Korporativ tarmoq MPLS texnologiyasi asosida aloqa operatorlari tomonidan taqdim etiladigan QoSning ma'lum darajasini kafolatlaydigan xizmatlardan foydalangan holda qurilishi mumkin. Biroq, texnologiyaning muhim QoS afzalliklariga qaramay, paketlarni etkazib berishning qo'shimcha kafolati miqyoslilik bilan bog'liq muammolarni keltirib chiqarishi mumkin. Bundan tashqari, ushbu texnologiya hali juda kam operatorlar tomonidan amalga oshirilgan, bu esa ushbu imkoniyatdan foydalanish imkoniyatlarini cheklaydi. Shu sababli, hozirda ajratilgan aloqa kanallari negizida bir nechta ulanish nuqtalarini birlashtirgan korporativ multiservis tarmoqlarini qurish uchun narx/sifat nisbatini to'liq hisobga olgan holda kerakli darajani ta'minlash imkoniyatini beradigan texnologiya mavjud emas. QoS.
Shu munosabat bilan, IETF tomonidan taklif qilingan narx / sifat nisbati bo'yicha eng maqbul variant - bu RSVP protokolidan foydalanish, ammo yuqorida sanab o'tilgan ba'zi kamchiliklarni bartaraf etadigan ma'lum qo'shimchalar bilan.
Integro - farqlanganxizmati (Diffserv Networks orqali integratsiyalangan xizmatlar bilan ishlash). yilda nashr etilgan 2000 г. RFC2998 standarti manbadan qabul qiluvchiga QoSni ta'minlash uchun IntServ/RSVP va DiffServ o'zaro ta'sirini tashkil etish tamoyillarini tavsiflaydi . Bir modelning zaif tomonlari ikkinchisining tegishli echimlari bilan qoplanadi. Bir tomondan, tarmoqning magistral qismlaridagi yomon kengaytiriladigan IntServ oddiyroq DiffServ bilan almashtirilishi mumkin. Boshqa tomondan, RSVP yordamida DiffServ tarmog'ida qabul qilingan xizmatning noaniqligi masalasi hal qilinadi.
RSVP orqali so'ralgan va DiffServ mintaqasida taqdim etilgan resurslarning muvofiqligidir (differensial xizmatlar taqdim etilishi mumkin bo'lgan DiffServ domenlarining uzluksiz ketma-ketligi). Resurslarni xaritalashni amalga oshirish uchun bir qator yechimlar taklif qilindi.
Xizmat ko'rsatish sifati protokollarining o'zaro ta'sirining ikkita variantini tashkil qilish mumkin:
DiffServ mintaqasi RSVP signalizatsiyasini qo'llab-quvvatlamaydi va resurslar statik asosda taqsimlanadi;
RSVP xabarlari DiffServ hududida qayta ishlanadi.
Birinchi holda, hamkorlik mijoz va SLS (xizmat darajasi spetsifikatsiyasi) operatori o'rtasidagi statik kelishuvga asoslanadi. Eng oddiy holat DiffServ tarmog'ida foydalanuvchi trafigi tomonidan qabul qilingan tarmoqli kengligi miqdorini tavsiflaydi : Tx (yuboruvchi) DiffServ hududi orqali Rx (qabul qiluvchi) tuguniga yo'naltiriladigan Yo'l xabarlarini yaratadi.
3- rasm . 30. Integratsiyalashgan tabaqalashtirilgan xizmat
DiffServ hududi orqali o'tayotganda, RSVP xabarlarining mazmuni e'tiborga olinmaydi va ular oddiy ma'lumotlar paketi sifatida yuboriladi. Rx tuguniga Path xabari kelganda , RESV rezervlash so'rovi yaratiladi va keyin Tx tuguniga qayta yo'naltiriladi. So‘rov har bir mos keluvchi RSVP router tomonidan muvaffaqiyatli qayta ishlanib, DiffServ hududi orqali o‘tganda, RESV xabari Er1 marshrutizatoriga yetib boradi, u RESV xabarida so‘ralgan resurslarni DiffServ mintaqasida mavjud resurslar bilan solishtirish uchun SLS’dan foydalanadi. Agar Er1 so'rovni qabul qilsa, RESV ma'lumoti Tx tuguniga yuboriladi. Aks holda, xabar rad etiladi va Rx tuguniga xato xabari yuboriladi. Tx tuguniga qabul qilingan xabar Rx tuguniga tegishli kod bilan yo'naltirilgan paketlarni belgilash haqidagi ma'lumotlarni o'z ichiga olishi mumkin. Kod qiymati sukut bo'yicha yoki RESV xabaridan aniqlanadi.
Ikkinchi variant DiffServ mintaqasidagi chegara marshrutizatorlari (masalan, Br1 router) RSVP protokolini qo'llab-quvvatlashini nazarda tutadi. E'tibor bering, RSVP signalizatsiyasini qo'llab-quvvatlashga qaramay, IntServ/RSVP tarmog'idagi kabi individual oqimlar emas, balki faqat yig'ilgan oqimlar qayta ishlanadi. RSVP xabarlarini almashish tartibi avvalgi holatda bo'lgani kabi. Biroq, DiffServ mintaqasida RSVP yordami tufayli kirishni boshqarish bloki DiffServ tarmog'ining bir qismidir. Natijada, Br1 marshrutizatori resurs mavjudligi asosida RSVP so'rovini bevosita qayta ishlash imkoniyatiga ega.
QoS ta'minotining qiyosiy tavsiflari jadvalda keltirilgan .
3- jadval . 5
Q oS ta'minotining qiyosiy tavsiflari
|