Маршрутизация QoS (QoS routing).

Маршрутизация QoS обеспечи-вает выбор пути, который удовлетворяет требованиям к качеству обслужи-вания для конкретного потока данных. Выбираемый путь может отличаться от кратчайшего пути. Процесс определения пути предполагает знание тре-бований к качеству обслуживания со стороны потока данных и наличие информации о доступных сетевых ресурсах. В настоящее время предложе-но большое число возможных методов определения наилучшего пути по критерию QoS. Как правило, в вычислениях наилучшего пути в маршрути-зации QoS учитывается либо одна сетевая характеристика, либо максимум две (производительность и задержка, стоимость и производительность, стоимость и задержка и т.д.), с тем, чтобы сделать процесс вычислений приемлемым для инженерных расчетов. Резервирование ресурсов (Resource reservation). В целом, необходи-мым условием для обеспечения резервирования ресурсов является наличие ресурсов в сети. Резервирование ресурсов широко использовалось в сетях АТМ при формировании постоянных виртуальных соединений. В IP-ориентированных сетях наиболее типичным механизмом резервирования является механизм, базирующийся на протоколе RSVP.

Механизмы QoS в плоскости данных Управление буферами (Buffer management).

Организация и планирование очередей (Queuing and scheduling). Цель механизмов этой группы – выбор пакетов для передачи из буфера в канал. Большинство дисциплин обслуживания (или планировщиков) осно-ваны на схеме «первый пришел – первый обслуживается». Для обеспечения более гибких процедур вывода пакетов из очереди был предложен ряд схем, основанных на формировании нескольких очередей. Среди них в первую очередь необходимо назвать схемы приоритетного обслуживания. Другой пример гибкой организации очереди – механизм взвешенной справедливой буферизации (Weighted Fair Queuing, WFQ), когда ограниченная пропуск-ная способность на выходе узла распределяется между несколькими пото-ками (очередями) в зависимости от требований к пропускной способности со стороны каждого потока. Еще одна схема организации очереди основана на классификации по-токов по классу обслуживания (Class-Based Queuing, CBQ). Потоки клас-сифицируются в соответствии с классами обслуживания и затем размеща-ются в буфере в различных очередях. Каждой очереди выделяется опреде-ленный процент выходной пропускной способности в зависимости от клас-са, и очереди обслуживаются по циклической схеме. Формирование трафика (Traffic shaping). Формирование или управление характеристиками трафика предполагает контроль скорости передачи пакетов и объема потоков, поступающих на вход сети. В резуль-тате прохождения через специальные формирующие буферы уменьшается пачечность исходного трафика, и его характеристики становятся более предсказуемыми. Известны два механизма обработки трафика – Leaky Bucket («дырявое ведро») и Token Bucket («ведро с жетонами»). Алгоритм Leaky Bucket регулирует скорость пакетов, покидающих узел. Независимо от скорости входного потока, скорость на выходе узла является величиной постоянной. Когда ведро переполняется, лишние пакеты сбрасываются. В противоположность этому, алгоритм Token Bucket не регулирует скорость на выходе узла и не сбрасывает пакеты. Скорость пакетов на вы-ходе узла может быть такой же, как и на входе, если только в соответст-вующем накопителе («ведре») есть жетоны. Жетоны генерируются с опре-деленной скоростью и накапливаются в ведре. Алгоритм характеризуется двумя параметрами – скоростью генерации жетонов и размером памяти («ведра») для них. Пакеты не могут покинуть узел, если в ведре нет жето-нов. И наоборот, сразу пачка пакетов может покинуть узел, израсходовав соответственное число жетонов. Правила обработки трафика (Traffic policing). Блок принимает ре-шение о том, соответствует ли поступающий от транзитного узла к тран-зитному узлу трафик заранее согласованным правилам обработки или кон-трактам. Обычно несоответствующие пакеты отбрасываются. Отправители могут быть уведомлены об отброшенных пакетах и обнаруженных причи-нах, а также о соблюдении соответствия в будущем, обусловленного со-глашениями SLA.