...
- QoS (Quality of Service - качество обслуживания) - технология, позволяющая выполнить классификацию потока данных и приоритизировать передачу каждого потока в соответствии с его классом.
- Политика QoS - документ, описывающий принципы классификации потоков трафика и требования к ресурсам для каждого из классов.
- Поток трафика - данные одного сервиса, передающиеся между двумя узлами.
- Сервис - служба, запущенные запущенная на конечных узлах, выполняющие обмен данными между узлами. Данные, относящиеся к одному сервису, отличаются уникальным набором значений служебных полей и структурой сетевых пакетов. Примерами сервисов являются IP-телефония, web и видеонаблюдение.
- Зона ответственности - сегмент сети, за эффективное функционирование которого отвечает определённый субъект. В качестве субъекта может выступать как конкретный человек, так и организация.
- DS-домен (Differentiated Services домен - домен диффиренцированных сервисов) - логическая область, в которой применяются единые правила классификации трафика, определяемые политикой QoS. Обычно DS-домен совпадает с зоной ответственности.
- CIR (Committed Information Rate) - гарантированная пропускная способность. Система гарантирует выделение ресурсов для соблюдения CIR для сервиса.
- MIR (Maximum Information Rate) - максимальная пропускная способность. В случае выполнения CIR, сервисам могут быть предоставлены дополнительные ресурсы. Дополнительные ресурсы не могут превысить порог MIR и их выделение не гарантировано.
...
- Узел-2 формирует пакет данных и передаёт его в Среду-2. Пакет данных инкапсулируется в кадр канального протокола, используемого в Среде-2.
- Кадр данных распространяется в Среде-2. Для этого кадр преобразовывается в модулированный сигнал, соответствующий физическим свойствам среды. Сигналы, используемые в проводных и беспроводных средах, будут отличаться, что повлияет на эффекты их распространения и сценарии использования.
- Сигнал поступает на входящий интерфейс устройства, демодулируется, и полученный кадр данных проверяется на целостность: если кадр повреждён, то он отбрасывается.
- Кадр проходит этап маршрутизации, на котором определяется его дальнейший путь следования. Кадр может быть адресован Сетевому устройству, в этом случае он передаётся на обработку внутренним процессам. Кадр может быть адресован другому узлу и, в этом случае, возможны два варианта развития событий: кадр должен быть передан далее через исходящий интерфейс, либо отброшен (если Среда-2 является общей средой, то все передаваемые сигналы будут приняты всеми устройствами, подключенными к среде. В соответствии с логикой протоколов канального уровня, если в заголовке кадра в качестве получателя указан адрес, не принадлежащий устройству, то устройство должно его отбросить).
- Если кадр должен быть обработан и передан другому узлу, то кадр поступает в очередь сообщений. Очередь сообщений представляет собой набор буферов, в которые помещаются данные, принятые входящими интерфейсами. Число и объём буферов памяти, в которых хранится очередь сообщений, не стандартизованы и зависит от производителя оборудования. Например, в устройствах семейства InfiLINK 2x2 выделено 32 очереди, 17 из которых доступны пользователю для настройки.
- Кадр данных проходит через очередь сообщений, в которую он был помещен, и поступает в исходящий интерфейс.
- Поскольку очереди сообщений являются связующим звеном между наборами входящих и исходящих интерфейсов, то в устройстве должен быть выделен контроллер, который выполняет заполнение очередей входящими данными и выборку из очередей для передачи исходящим интерфейсам. Как правило, эти функции выполняет центральный процессор (ЦП). Как будет показано далее, заполнение и выборка очередей может выполняться неравномерно и зависеть от классификации потоков данных.
- Исходящий интерфейс формирует модулированный сигнал и передаёт его в Среду-5, к которой подключен Узел-5, являющийся получателем исходного пакета данных.
- Узел-5 принимает сигнал, демодулирует его и обрабатывает полученный кадр данных.
...
Основные выводы предыдущего раздела, которые будет будут использоваться нами для определения метрик качества:
...
При передаче потока данных, часть из них могут быть не приняты, либо приняты с ошибками. В этом случае можно говорить о потери данных, которые измеряются как отношение количества принятых данных пакетов к переданнымколичеству переданных. В примере (рис. 3) Узел-2 передаёт пакеты с идентификаторами 1,2 и 3, однако Узел-5 принимает только пакеты 1 и 3, т.е. пакет с идентификатором 2 потерян. Существуют сетевые механизмы, позволяющие выполнить повторную передачу потерянных данных. Например, к таким механизмам можно отнести протоколы TCP и ARQ.
...
Пропускная способность, получаемая на практике, зависит как от пакетной производительности, так и от характеристик интерфейса, поэтому на этапе проектирования сети следует обращать внимание на согласованность этих параметров, чтобы ни одно из них не стало "бутылочным горлышком" канала связи и сетевого сегмента.
...
Например, длина служебного заголовка у кадров длиной 64 байта (рис. 4б) и 156 байт (рис. 4б4в) будет одинакова, но объём пользовательских данных будет отличаться. Для того, чтобы передать 138 байт данных пользователя потребуется три кадра длиной 64 байт или один кадр длиной 156 байт, таким образом в первом случае потребуется передать 192 байта, а во втором - 156 байт. При одинаковой пропускной способности канала связи, использование кадров большого размера повысит эффективность, увеличив полезную пропускную способность системы. Данные о значениях производительности устройств Инфинет для различных условий представлены в документе Производительность устройств Инфинет.
...
- Время распространения сигнала в среде: зависит от физических характеристик среды, но, в любом случае, является ненулевым.
- Время сериализации: преобразование входящими/исходящими интерфейсами битового потока в сигнал и обратно не является мгновенным и требует аппаратных ресурсов сетевого устройства.
- Время обработки: время, которое пакет данных находится в устройстве. Это время зависит от состояния очередей сообщений, т.к. пакет данных будет обработан только после обработки пакетов, помещённых в эту очередь ранее.
При измерениях задержки часто используется понятие круговой задержки (RTT), т.е. времени распространения пакета данных от источника к получателю и обратно. Такое значение, например, используется при выводе результатов команды ping. Состояние промежуточных сетевых устройств при обработке прямого и обратного пакета данных может отличаться, поэтому в общем случае круговая задержка не равна двум односторонним задержкам.
Center |
---|
Рисунок 5 - Пример задержки при передаче данных |
...