Дисциплина очередей

Контролируемая нагрузка

Гарантированное обслуживание

Это наиболее требовательная служба в архитектуре ISA.

Ключевые характеристики гарантированного обслуживания:

§ Поддерживается гарантированный уровень пропускной способности или гарантированная скорость передачи данных.

§ Определен верхний предел величины задержек пакетов в очередях. Эта величина, сложенная с задержкой распространения, дает суммарную верхнюю границу задержки прохождения данных через сеть.

§ Нет потерь в очередях. То есть ни один пакет не теряется из-за переполнения буфера. Пакеты могут теряться только из-за неисправностей в сети или изменений в маршрутах.

Этот класс обслуживания предназначен для приложений, которым необходима верхняя граница задержки, например для приложений, использующих входной буфер для накапливания и воспроизведения в режиме реального времени поступа­ющих данных, не допускающих потери пакетов.

Ключевые характеристики обслуживания с контролируемой нагрузкой:

§ Обслуживание с контролируемой нагрузкой очень напоминает обслужива­ние с максимальными усилиями в условиях низкой загруженности сети.

§ Не существует указанного верхнего предела задержек в очередях. Однако гарантируется, что очень большой процент пакетов пройдет без задержек, значительно превышающих минимальную задержку прохождения данных по сети (то есть задержку, складывающуюся из времени распространения сигнала по сети и времени обработки пакетов на маршрутизаторе без потерь времени на ожидание в очередях).

§ Очень большой процент передаваемых пакетов будет успешно доставлен (то есть потери в очередях почти отсутствуют).

В сети, предоставляющей приложени­ям реального времени гарантии качества обслуживания, существует риск вы­теснения из сети трафика, обслуживаемого по остаточному принципу. При обслуживании с контролируемой нагруз­кой гарантируется, что сеть зарезервирует достаточно ресурсов для того, чтобы с точки зрения приложения сеть выглядела так, будто в ней не работают приложения реального времени, конкурирующие за ресурсы.

Обслуживание с контролируемой нагрузкой хорошо подходит для адаптив­ных приложений реального времени. Такие приложения не требуют зара­нее установленного верхнего ограничения на задержки в сети. Например, приложение воспроизведения видеоданных можно адаптировать, отбросив кадр или слегка задержав выходной поток.

 

Традиционно мар­шрутизаторами на каждом выходном порту применяется дисциплина очередей FIFO и поддерживается отдельная очередь. Когда прибывает новый пакет и направляется к выходному порту, он помещается в конец очереди. Пока очередь не опустеет, маршрутизатор передает пакеты из очереди, выбирая из нее самый старый пакет.

 

Недостатки FIFO.

§ Пакетам, принадлежащим потокам с более высоким приоритетом или пото­кам, в большей степени чувствительным к задержке, не предоставляется спе­циального обслуживания. Если несколько пакетов из различных потоков готовы к передаче, они посылаются строго в порядке FIFO, то есть в том же порядке, в котором они поступили в очередь.

§ Если несколько меньших по размеру пакетов стоят в очереди позади боль­ших пакетов, тогда результат применения схемы FIFO будет выражаться в большей средней задержке пакета, чем в случае, если бы более короткие пакеты передавались прежде больших пакетов. В целом получается, что по­токи из пакетов большего размера получают лучшее обслуживание.

§ Более эгоистичное TCP-соединение может вытеснить более альтруистичес­кие TCP-соединения. Если возникает перегрузка и одно из ТСР-соединений по какой-то причине не снизит скорость передачи данных, тогда дру­гим TCP-соединениям придется пойти на большие уступки, чем в случае, если бы все TCP-соединения снизили свои скорости.