Предотвращение заторов в сети (управление перегрузками)

Заторы представляют одну из основных проблем в системах коммутации пакетов. Чтобы понять, как они возникают, рассмотрим сеть, представленную графом:

Предположим, что каждое соединение в соответствующей сети имеет пропускную способность 1,5 Мбит/с, и рассмотрим, как проходит трафик из узла на одном конце сети в узел на другом конце сети через связь, находящуюся посередине. Предположим также, что компьютер, подключенный к узлу 1, отправляет ряд пакетов на компьютер, подключенный к узлу 5. Пакеты могут проходить между узлами 1 и 3 со скоростью 1,5 Мбит/с; между узлами 3 и 4 – также со скоростью 1,5 Мбит/с.

Если пакеты передает только один компьютер, сеть работает нормально. Однако появление любого дополнительного трафика в средней связи сети может вызвать затор. Например, если компьютер, подключенный к узлу 2, начнет передавать пакеты получателю, подключенному к узлу 6, эти пакеты также должны пройти через среднюю связь. Если пакеты отправляются и с узла 1, и с узла 2, то данные поступают на узел 3 со скоростью вдвое больше той, с какой они могут быть отправлены через эту связь на узел 4.

Коммутатор пакетов, который соответствует узлу 3, помещает входящие пакеты с узлов 1 и 2 в очередь до тех пор, пока не появится возможность их отправить. Поскольку поступает больше пакетов, чем может быть отправлено, очередь растет и задержка увеличивается. Такая ситуация называется затором.

Если затор не удается устранить, коммутатор пакетов исчерпывает всю доступную память и начинает отбрасывать пакеты. Хотя для восстановления потерянных пакетов может применяться повторная передача, для неё также нужно дополнительное время. Более того, если такая ситуация сохраняется, вся сеть может стать неработоспособной. Это называется выходом сети из строя в связи с затором. В протоколах предусматривается наблюдение за сетью и быстрое реагирование на первые признаки затора. Для этого могут применяться два подхода:

§ Передача коммутатором предупреждений отправителю пакетов при возникновении затора.

§ Оценка опасности затора на основе информации о потере пакетов.

Первая схема реализуется либо путем применения в коммутаторах специального сообщения, которое передаётся отправителю при возникновении затора, либо путем установки коммутаторами специального бита в заголовке каждого пакета, который задержан в связи с затором. Если бит в заголовке установлен, то компьютер, получивший пакет, включает информацию об этом в подтверждение, которое посылается отправителю пакета. При использовании этого метода с момента возникновения затора до получения компьютером-отправителем информации о нем может пройти много времени.

Применение информации о потере пакетов для распознавания затора в современных сетях является вполне обоснованным по следующей причине. Аппаратное обеспечение современных сетей функционирует, как правило, бесперебойно; потеря пакетов чаще всего возникает в результате затора, а не сбоя аппаратного обеспечения. Поэтому отправитель, предположив, что потери происходят из-за затора сети, чаще всего оказывается прав. Потерю пакетов можно легко оценить количественно, если отправитель использует стратегию с тайм-аутом и повторной передачей. Каждый случай повторной передачи рассматривается как свидетельство того, что в сети возник затор.

Правильная реакция на появление затора – уменьшение частоты передачи пакетов. В некоторых протоколах используется механизм управления частотой, который следит за тем, насколько часто вырабатываются пакеты, а при возникновении затора временно уменьшает эту частоту. В проколах со скользящим окном можно достичь того же эффекта, временно уменьшив размер окна.

Вопрос	Страницы			Вопрос	Страницы
					24-25
	см. вопрос 3
	1-3				25-26
	3-5				26-27
	5-6
	6-7				27-28
	7-8				28-30
	8-9				28-30
					28-30
					33-34
	10-11
					35-36
	12-12				36-37
	13-14
					39-40
	15-16				42-44
					45-46
	16-17				47-53
	17-19				46-47
					49-51
					­52-53

Дата добавления: 2014-01-06