Реферат: Архітектура диференційованих послуг
Рисунок 2 - Операційна модель DiffServ
Зверніть увагу, що в рамках DiffServ не передбачена явна сигналізація про необхідну якість обслуговування, не здійснюється резервування ресурсів і усі вузли, що реалізують РНВ-політику, працюють незалежно один від одного.
Слід зазначити, що архітектура диференційованих послуг визначає усього лише базові механізми, на основі яких здійснюється обслуговування пакетів. Використовуючи ці механізми як будівельні блоки, можна розробити безліч різних послуг. Нагадаємо, що в даному випадку послуга визначає досить вагомі характеристики передачі пакетів, такі, як пропускна здатність, затримка, джитер, а також рівень втрат пакетів в одному напрямку при передачі уздовж мережного маршруту. До того ж можна охарактеризувати послугу в термінах відносного пріоритету при доступі до ресурсів мережі. Після визначення послуги розробляються відповідні їй рішення про передавання пакета (РНВ-політика) для кожного вузла мережі, що підтримує дану послугу.
Наприклад, компанія Cisco пропонує такий набір механізмів для реалізації архітектури диференційованих послуг:
модульний QoS інтерфейс командного рядка (Cisco Modular QoScommand-line interface, MQC), що допомагає спростити задачу одночасного настроювання декількох інструментів QoS на одному мережному пристрої;
механізм узгодження швидкості доступу CAR, що виконує функції класифікації і маркування полів IP-пріоритету і QoS-групи, вимірювання трафіка й обмеження інтенсивності трафіка (policing), забезпечуючи тим самим управління смугою пропускання;
механізм маркування пакетів на основі класу Class-Based Packet Marking, що реалізує однойменну функцію маркування пакетів з метою диференціації трафіка;
механізм обмеження трафіка Traffic Policing, що дозволяє обмежити швидкість на вхідному або вихідному інтерфейсі на основі сформованих користувачем критеріїв, значень IP-пріоритету, QoS-групи або поля DSCP;
формування трафіка на основі класу Class-Based Shaping, що дозволяє настроїти GTS на основі класу, визначити середню і пікову швидкість для кожного класу і конфігурувати CBWFQ у рамках GTS;
механізм обслуговування черг CBWFQ, що дозволяє гарантувати мінімальне значення смуги, яка виділяється трафіку в період перевантаження на даному інтерфейсі;
механізм обслуговування черг LLQ, у рамках якого вводиться пріоритетна черга PQ, що використовується для чутливого до затримок трафіка, наприклад, мовного;
механізм зваженого довільного раннього виявлення перевантажень WRED, що реалізує випадкове відкидання пакетів, де імовірність відкидання розраховується на підставі IP-пріоритету або DSCP. Даний механізм має працювати в парі з CBWFQ;
реалізація розширення MPLS Class of Service (CoS), що дозволяє постачальникам послуг установлювати поле MPLS Experimental замість IP-пріоритету.
2. DCSP і рівні обслуговування DiffServ
Як зазначалося вище, зміст поля DCSP у заголовку пакета відображає необхідний рівень якості обслуговування, у зв'язку з цим розглядати ці питання (DCSP і рівні обслуговування DiffServ) необхідно комплексно.
Усі коди DCSP, які визначені робочою групою IETF щодо створення та впровадження DiffServ, в залежності від рівня обслуговування (застосовуваної політики РНВ) можна розбити на чотири групи (табл.2):
DCSP за замовчуванням або стандартний код DCSP відповідає політиці негарантованої доставки пакетів (best effort), визначений як 000 000 (RFC 2474);
DCSP, сумісні з кодами IP-пріоритету, так звані селектори класу (Classs Selector, CS) забезпечують розділення трафіка на 8 класів (рівнів пріоритету), були уведені для сумісності з існуючими IP-системами, що використовують поле пріоритету; мають формат ххх000, де х - бінарні 0 або 1. Ці коди подані в табл.2.
DCSP політики негайної передачі (Expedited Forwarding, EF) указує на найвищий рівень обслуговування, який надається за додаткову вартість, визначається RFC 2598; рекомендоване значення - 101110.
DCSP політики гарантованої передачі (Assured Forwarding, AF) мають 12 припустимих значень формату AFij , де - клас обслуговування (), - рівень відкидання пакетів (); визначається RFC 2597 (табл.3).
На рис.3 і 4 показане обслуговування трафіка IP-пакетів у випадку використання селекторів класу CS і у випадку використання політики гарантованої передачі.
Отже, у рамках DiffServ можна виділити три різновиди РНВ-політики (рівня обслуговування):
негарантована доставка даних (DCSP за замовчуванням);
РНВ-політика негайної передачі (EF РНВ);
РНВ-політика гарантованої доставки (AF РНВ).
При реалізації архітектури DiffServ найвищу якість обслуговування (Premium Service), яку можна порівняти з якістю виділених каналів, забезпечує політика негайної передачі пакетів EF РНВ.
Таблиця 2 - Порівняльна характеристика різних політик покрокової обробки DiffServ
PHB | Опис | DSCP |
Політика негарантованої доставки пакетів (Best effort, BE) | PHB без надання всіляких гарантій щодо якості обслуговування | DSCP за замовчуванням (000 000) |
Селектори класу (Class selector, CS) | Використовується вісім значень DSCP, де завжди останні три біти нульові. Уведені для зворотної сумісності з IP-пріоритетами. Засновані на логіці "більше - краще": чим більше значення DSCP, тим вище якість обслуговування | CS1, CS2, CS3, CS4, CS5, CS6, CS7 |
Політика гарантованої передачі (Assured forwarding, AF) | PHB містить два компоненти: планувальник черг забезпечує мінімальну смугу для кожної з чотирьох окремих черг і три рівні порога відкидання для кожної з черг. DSCP не завжди підкоряється правилу "більше - краще". | AF11, AF12, AF13, AF21, AF22, AF23, AF31, AF32, AF33, AF41, AF42, AF43 |
Політика негайної передачі (Expedited forwarding, EF) | PHB містить два компоненти: планувальник черг забезпечує низький рівень затримки, тремтіння і втрат, а також гарантовану частку смуги; для виділення достатньої смуги необхідна функція обмеження (policing). | EF |
Таблиця 3 - Значення DCSP політики гарантованої передачі
Низька імовірність відкидання в межах класу | Середня імовірність відкидання в межах класу | Висока імовірність відкидання в межах класу | |
Клас 1 | AF11/10 / 001010 | AF12/12/001100 | AF13/14/001110 |
Клас 2 | AF21/18/010010 | AF22/20 / 010100 | AF23/22/010110 |
Клас 3 | AF31/26/011010 | AF32/28/011100 | AF33/30 / 011110 |
Клас 4 | AF41/34/100010 | AF42/36/100100 | AF43/38/100110 |