Дифференцированное обслуживание разнотипного трафика - Diff-Serv (DS)

Основные механизмыDiff-Servзаключаются в следующем:

1. Классификация всех видов информации при вводе ее в мультисервисную сеть,

2. Выделение приоритетных классов («расцветка» трафика),

3. Обеспечение индивидуальных условий пропуска для различных («цветных») классов, вплоть до выделения гарантированной полосы пропускания и создания (эмуляции) каналов в сети с КП, например, для речи и других приоритетных видов информации.

Пример сети согласно модели Diff-Serv приведен на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Модель Diff-Serv

Поступающий в сеть трафик классифицируется пограничными маршрутизаторами. Классификация трафика предусматривает измерение его параметров, проверку соответствия заданным правилам предоставления услуг (при этом пакеты, не укладывающиеся в рамки установленных правил, могут быть отсеяны). В ядре сети магистральные маршрутизаторы обрабатывают трафик в соответствии с классом, код которого указан в поле DS.

Важнейшим условием работы Diff-Serv является предварительное заключение с клиентом договора о качестве предоставляемых услуг – SLA. Соглашение об уровне сервиса (ServiceLevelAgreement, SLA) – договор на предоставление услуг между клиентом и провайдером с подробным перечнем предоставляемых услуг. Механизм обеспечения QoS, применяемый в Diff-Serv, включает в себя четыре операции (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Механизм обеспечения QoS в узле доступа

Сначала пакеты классифицируются на основании их заголовков. Классификатор трафика проверяет значения различных полей входящих пакетов (ToS, 802.1q, DSCP, TCP-UDP-port). Пакеты, удовлетворяющие профилю трафика, заявленному в SLA, получают в маркере приоритетную маркировку. В зависимости от маркировки выбирается алгоритм передачи (при необходимости - с выборочным удалением пакетов), позволяющий избежать заторов в сети. Заключительная операция, чаще всего, состоит в организации очередей с учетом приоритетов.

На границах сети выполняются наиболее сложные функции по классификации и агрегации трафика. При этом производится анализ трафика, т.е. классификация входящих пакетов, например по спискам прав доступа (ACL), сопоставление полученной информации с заявленными характеристиками трафика в базе данных (SLA), маркировка пакетов и распределение трафика в различные очереди по приоритетам. Функции классификации и агрегации выполняет так называемый порт доступа в узлах доступа к опорной сети, это осуществляется например, в:

- шлюзах;

- BRAS (Broadband Remote Access Server) – сервере широкополосного удалённого доступа;

- LER / MPLS (Label Edge Router) – граничных маршрутизаторах сетей MPLS.

Достоинства модели Diff-Serv состоят в том, что она позволяет разделить весь трафик на относительно небольшое число классов и не анализировать каждый информационный поток отдельно. Хотя эта модель и не гарантирует качество обслуживания на 100%, у нее есть серьезные преимущества. Например, нет необходимости в организации предварительного соединения и в резервировании ресурсов. А так как в модели Diff-Serv используется небольшое, фиксированное количество классов и трафик абонентов распределяется по общим очередям, не требуется высокая производительность сетевого оборудования.

Качество обслуживания в сетях IP не является чьей-то блестящей идеей, возникшей на протяжении нескольких последних лет. Отцы-основатели Internet предвидели эту потребность и предусмотрели байт типа обслуживания – тип сервиса (Type of Service — ToS) в заголовке IP-пакета (рисунок 3.4). Следовательно, возможность реализации качества обслуживания была заложена еще в начальной спецификации протокола IP.

Рисунок 3.4 – Структура заголовка IP-пакета

Первые три бита байта TOS называются битами PR (приоритет). Эти три бита позволяют пометить пакет только восемью значениями (0-7). Обычно эти биты устанавливаются соответствующим образом:

1) значения 6 и 7 резервируются для сетевого управляющего трафика (например, протоколов маршрутизации);

2) значение 5 рекомендовано для речевого трафика;

3) значение 4 используется совместно трафиком видеоконференций и потокового видео;

4) значение 3 предназначено для сигнализации вызовов;

5) значения 1 и 2 могут использоваться для приложений данных;

6) значение 0 - маркировка по умолчанию.

Такая маркировка очень ограничена и не позволяет иметь большое число классов сервиса. В соответствии с моделью Diff-Serv байт ToS в заголовке IP-пакета получил другое название DS (Differentiated Services), а шесть его битов отведены под код Diff-Serv. Каждому значению этого кода соответствует свой класс PHB (Per-Hop Behavior), – определяющий уровень обслуживания в каждом из сетевых узлов. Пакеты каждого класса должны обрабатываться в соответствии с определенными для этого класса требованиями к качеству обслуживания. Согласно базовым основам QoS трафик маркируется в соответствии с таблицей 3.3.

Таблица 3.3

Приложение Классификация L3 Классификация L2 CoS/MPLS
PR PHP DSCP
Маршрутная информация CS6
Голос EF
Интерактивное видео (видео конференция) AF41
Потоковое видео (IPTV) CS4
Данные чувствительные к потерям -
Сигнализация звонков AF31/CS3 26/24
Транзакционные данные (переводы средств банками и т.д.) AF21
Сетевое управление (SNMP) CS2
Объемный класс (FTP, email и т.д.) AF11
Интернет (игровой трафик, развлечения) CS1
Все остальное

Здесь DSCP – Differentiated Services Code Point (код дифференцированного сервиса). Поле DSCP используется маршрутизатором для определения типа локального поведения по отношению к конкретному пакету. Т.е. в зависимости от значения DSCP пакеты обслуживаются по-разному.

Сегодня различают три варианта обслуживания, соответствующие трем типам служб QoS:

1. Срочное продвижение данных – EF (Expedited Forwarding) для организации виртуальной выделенной линии. По этой линии поток передается с минимальными джиттером, задержкой и потерями, причем для него гарантируется определенная пропускная способность. Для маркировки пакетов EF рекомендуется использовать значение DSCP = 101110 (46).

2. Гарантированное продвижение данных – AF (Assured Forwarding. Пользователем такого сервиса может быть поставщик контента услуг “аудио или видео по запросу”, когда неинтерактивный по своей природе обмен требует наличия гарантированной пропускной способности, но передаваемый трафик не очень чувствителен к длительной неравномерной задержке. Определено четыре класса гарантированной доставки, они начинаются с AF и далее две цифры. Первая цифра определяет AF класс и принимает значения от 1 до 4. Вторая цифра определяет уровень вероятности сброса пакета в пределах каждого класса и принимает значения от 1 (минимальная вероятность сброса) до 3 (максимальная вероятность сброса).

3. Наилучший возможный вид услуг – Best Effort (лучшая попытка) реализуется в сети, когда делается все возможное для доставки пакета, но при этом ничего не гарантируется. Передача мультимедийного трафика с использованием Best Effort «как получится» нежелательна.

4. В дополнение к этим трем классам существуют коды селектора классовCS1-CS7 (class selector code points), которые идентичны значениям 1-7 поля приоритет в заголовке IP-пакета.








Дата добавления: 2016-02-09; просмотров: 2673;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.005 сек.