Технология интегрированных услуг

Технология обеспечения качества обслуживания в IP-сетях

Возможность обеспечения качества обслуживания в IP-сетях была предусмотрена при стандартизации четвёртой версии протокола IP. Стандарт RFC 791, описывающий IP-протокол, опубликованный в сентябре 1981 г., содержал описание однобайтового поля заголовка IP-пакета «Тип сервиса» (Type of Service, ToS), значения которого давали возможность обеспечения различного качества обслуживания передаваемого пакета. Первые три бита этого поля заголовка определяли восемь уровней приоритета пакета данных, а биты с номерами 3, 4 и 5 - различные классы качества обслуживания, описание которых приведено в табл. 13.1.

Биты с номерами 6 и 7 были зарезервированы для дальнейшего использования. В июле 1992 г. вышел новый стандарт RFC 1349, в котором первые три бита поля ToS оставались неизменными, а вместо трёх битов классов качества обслуживания стали использоваться четыре. Тем не менее разработанные к тому времени механизмы обеспечения качества обслуживания не получили широкого распространения. Этот факт вынудил рабочую группу по проектированию Интернет-технологий IETF (Internet Engineering Task Force) инициировать новые исследования по обеспечению качества услуг, предоставляемых в IP-сетях.

Таблица 13.1. Классы качества обслуживания

Номер бита	Значение	Описание
		Нормальный уровень задержки передаваемых пакетов данных
	Низкий уровень задержки передаваемых пакетов данных
		Нормальный уровень пропускной способности
	Низкий уровень пропускной способности
		Нормальный уровень надёжности передачи пакетов данных
	Низкий уровень надёжности передачи пакетов данных

Результатом этих исследований явилась разработка трёх новых технологий обеспечения качества обслуживания:

• технология интегрированных услуг (Integrated Services, IntServ) или протокол резервирования ресурсов RSVP (Resource ReSerVation Protocol);

• технология дифференцированных услуг (Differentiated Services, DiffServ);

• технология мультипротокольной коммутации меток (Multiprotocol Label Switching, MPLS).

Технология интегрированных услуг базируется на использовании протокола резервирования ресурсов RSVP, который был впервые описан в стандарте RFC 2205, опубликованном в сентябре 1997 г. Протокол RSVP относится к уровню межсетевого взаимодействия стека протоколов TCP/IP. Информационной единицей этого протокола является пакет данных. Алгоритм работы протокола RSVP можно представить в виде следующей последовательности действий.

1. Отправитель информации посылает адресату специальный пакет данных RSVP, содержащий команду PATH, в котором он указывает параметры качества обслуживания (скорость передачи данных и величину задержки). Такие параметры входят в так называемую спецификацию сетевого трафика (Traffic specification, TSpec). Каждый маршрутизатор, в котором реализована поддержка протокола RSVP, после получения команды PATH, фиксирует адрес маршрутизатора, от которого он получил эту команду, и передаёт его следующему.

2. После получения пакета данных с командой PATH адресат направляет получателю новый пакет данных, содержащий команду RESV, предназначенный для резервирования ресурсов, необходимых для обеспечения требуемого качества обслуживания передаваемых данных. Формируемый пакет данных, помимо спецификации трафика TSpec, включает в себя спецификацию запроса (Request Specification, RSpec) и спецификацию фильтра (Filter Specification). В спецификации запроса отправитель определяет свои параметры качества обслуживания, а в спецификации фильтра - характеристики типов пакетов данных, для которых необходимо обеспечить качество обслуживания.

3. После того как маршрутизаторы, в которых реализован протокол RSVP, получают пакет данных RSVP с командой RESV, они проверяют, имеется ли у них достаточное количество ресурсов для поддержания требуемого уровня качества обслуживания, а также проверяют, имеет ли пользователь, отправивший пакет данных, право на резервирование этих ресурсов. Для этого в маршрутизаторах используются две службы: служба контроля ресурсов (admission control) и служба управления политикой безопасности (policy control). В случае, если в результате одной из проверок будет выявлена нехватка ресурсов маршрутизатора или невозможность предоставления доступа к его ресурсам, то маршрутизатор отсылает назад терминальному оборудованию пользователя сообщение об ошибке. В противном случае маршрутизатор пересылает пакет данных RSVP следующему маршрутизатору.

4. После того, как последний маршрутизатор получает пакет данных RSVP с командой RESV, он отсылает подтверждающий пакет данных RSVP пользователю, который инициировал процедуру определения значений параметров качества обслуживания при помощи протокола RSVP.

5. После выполнения рассмотренных выше операций пользователи могут начать обмениваться данными с установленным уровнем качества обслуживания.

Схематично алгоритм работы протокола RSVP изображён на рисунке 13.1.

Основные параметры, входящие в спецификацию трафика TSpec и в спецификацию запроса, включают в себя:

• среднюю скорость передачи пакетов данных между отправителем и получателем;

• допустимое превышение скорости передачи пакетов данных;

• максимальная и минимальная длина пакетов данных, пересылаемых между отправителем и получателем.

Дата добавления: 2014-01-20