В статье рассматриваются методы распределения каналов связи, для эффективного применения возможности сети и решения проблем с простоем пропускной способности канала.
Ключевые слова: канал связи, TrafficShaper, информационный поток, телекоммуникация, канал сети.
При распределении ёмкости каналов телекоммуникации между абонентскими сетями и абонентами, которые используют эти каналы для получения доступа к внешним сетям, и при обеспечении качества сетевого обслуживания (QoS) для агрегированных и индивидуальных соединений используются оригинальные методы обеспечения адаптивно динамического распределения ёмкости пограничных каналов, технологии и протоколы Traffic Shaper, службы IntServ (протокол RSVP) и DiffServ, а также протокол MPLS [3].
Данный метод обеспечивает резервирование ёмкости пограничного канала для информационных потоков высокоприоритетных служб сети с одновременным контролем использования этой ёмкости и выполнением динамического распределения свободной ёмкости канала между агрегированными потоками трафика сетей подразделений университета в соответствии с установленной политикой распределения и текущим состоянием активности агрегированных потоков. Данный метод хорош тем, что он обеспечивает определенное повышение качества обслуживания потоков с низким приоритетом, так как адаптивность данного метода в отношении к имеющемуся уровню интенсивности потоков информации позволяет обеспечить, как и гарантированное качество обслуживания макро- и микропотоков с высоким приоритетом, так и позволяет использовать не задействованную ёмкость низкоприоритетными макропотоками [1].
В данном методе используется специальная система, которая учитывает интенсивность потоков информации, которые проходят через пограничные каналы, специальные программы для учета активных сетевых соединений служб с повышенным приоритетом, и динамическое перераспределение ёмкости внешнего канала между микропотоками трафика подсетей и микропотоками доступа к службам с наивысшим приоритетом. Рассмотрим общую схему функционирования. Система учета загрузки внешнего канала постоянно следит за уровнем загрузки внешнего канала трафиком отдельных компьютеров. Эти данные представляют собой основу вычислений интенсивности агрегированных потоков подсетей. В это же время, на основе предоставленной информации о количестве активных соединений с серверами наиболее приоритетных служб рассчитывается ёмкость, которая необходима для создания необходимого уровня качества обслуживания (QoS) по доступу к данным службам и рассчитывается оставшаяся ёмкость, которая доступна для распределения. После этого, на основе информации об активности макропотоков выполняется распределение нераспределенной ёмкости между этими потоками, которое установлено в соответствии с заданной политикой. Но к настоящему времени выполняется только лишь экспериментальная реализация рассмотренных средств. Еще одним способом распределения интернет трафика является механизм TrafficShaper, который позволяет ограничивать ёмкость в канале передачи данных, которая, в свою очередь, доступна агрегированному или индивидуальному информационному потоку, определяемому списком контроля доступа ACL (Access Control List). Обычно TrafficShaper устанавливается (конфигурируется) на выходном интерфейсе маршрутизатора. Грубо говоря, TrafficShaper является очередью пакетов, которую обслуживают в соответствии с дисциплиной FIFO (First In, First Out). Однако при таком механизме скорость посылки пакетов из очереди является фиксированной. Если же скорость поступления пакетов превышает фиксированную скорость посылки, то пакеты задерживаются, и создается очередь. Если же очередь не может предоставить место для поступающих пакетов, то такие пакеты отбрасываются маршрутизатором. А пакеты, которые были запомнены в очереди, отправляются с некоторой задержкой. В итоге, TrafficShaper смягчает пики интенсивности, которые отрицательно влияют на скорость передачи других информационных потоков, размещая «избыток» пакетов в очереди и отправляя их с задержкой, когда пики интенсивности спадают [1,2]. Механизм TrafficShaper достаточно эффективно ограничивает ёмкость в канале передачи данных, доступную одному или нескольким информационным потокам. Однако ограничения, которые устанавливаются TrafficShaper’ом продолжают действовать всегда. Поэтому очень часто возникают ситуации, при которых агрегированные информационные потоки не используют отведенную им полосу пропускания канала передачи данных полностью, и, в тот же момент, пакеты других агрегированных потоков отбрасываются, так как на данных потоках наблюдается пик интенсивности и скорость поступления превышает допустимые ограничения для этих потоков. Грубо говоря, наблюдается ситуация, при которой часть пропускной способности канала не используется, хотя в этом существует огромная необходимость. В данной ситуации необходимо перераспределение неиспользованной ёмкости между потоками, которые достигли своего ограничения. Еще одним минусом данного механизма является то, что каждую очередь необходимо индивидуально настраивать в каждом маршрутизаторе. Этот минус может привести к существенным проблемам, если существует большая распределительная сеть, которая включает в себя огромное количество абонентов, для которых необходимо устанавливать ограничения [4,5].
Рассмотрев данные методы можно сказать, что TrafficShaper имеет хорошую эффективность в задачах ограничения ёмкости в каналах передачи данным, однако при данном механизме некоторая часть пропускной способности не используется, что является огромным минусом. При использовании оригинального метода обеспечения адаптивно динамического распределения ёмкости пограничных каналов решается проблема с простоем пропускной, но данный метод существует только на экспериментальном уровне.
Литература:
- Букатов А. А., Шаройко О. В. Методы распределения ёмкости телекоммуникационных каналов и качества сетевого обслуживания. Учебное пособие.
- Кучерявый Е. А. Управление трафиком и качества обслуживания в сети Интернет.
- Лидский Э. А. Задачи трафика в сетях связи.
- Сумин В. И., Исаев О. В. Моделирование распределения канального ресурса сети связи территориального органа ФСИН России.
- Сумин В. И., Долматова Я. Г., Кравченко А. С., Кузнецова Л. Д. Разработка структуры организационных систем.
