Навигация
Механізм пріоритетного обслуговування черг PQ
24912
знаков
0
таблиц
12
изображений
3. Механізм пріоритетного обслуговування черг PQ
Механізм пріоритетного обслуговування черг припускає наявність чотирьох вихідних підчерг – підчерги з високим, середнім, звичайним і низьким пріоритетом обслуговування. Належність потоку трафіка до кожної з чотирьох черг визначається мережним адміністратором. Пакети, що знаходяться у черзі з високим пріоритетом обслуговування, передаються першими. Коли ця черга виявляється порожньою, починається передача пакетів наступної за пріоритетом обслуговування черги і т.д. Відзначимо, що передача пакетів черги із середнім пріоритетом обслуговування не почнеться доти, доки не будуть обслуговані всі пакети черги з вищим пріоритетом. Механізм пріоритетного обслуговування черг PQ підтримує класифікацію пакетів у залежності від вхідного інтерфейса, простого або розширеного списку доступу на підставі IP-адреси, розміру пакета і аплікації, що згенерувала цей пакет. Слід зазначити, що некласифікований трафік за замовчуванням належить до черги зі звичайним пріоритетом обслуговування. У межах черги пакети обробляються відповідно до механізму FIFO. Обмежений розмір буферної пам'яті мережного пристрою вимагає, щоб черги пакетів, що очікують обслуговування, мали деяку граничну довжину. Звичайно за замовчуванням усім пріоритетним чергам надаються однакові буфери, але багато пристроїв дозволяють адміністраторові призначати кожній черзі буфер індивідуального розміру. Пріоритетне обслуговування черг забезпечує високу якість обслуговування для пакетів із черги з найвищим пріоритетом. Якщо середня інтенсивність їхнього надходження в пристрій не перевершує пропускної здатності вихідного інтерфейса (і продуктивності внутрішніх блоків самого пристрою), то пакети вищого пріоритету завжди отримують ту пропускну здатність, що їм потрібна. Рівень затримок пакетів з найвищим пріоритетом також мінімальний. Що ж стосується інших класів пріоритетів, то якість їхнього обслуговування буде нижчою, ніж у пакетів найвищого пріоритету, причому рівень зниження заздалегідь передбачити досить важко. Це залежить від інтенсивності трафіка з найвищим пріоритетом. Пріоритетне обслуговування пакетів потрібно в мережах, де передача трафіка, необхідного для розв’язання критично важливих задач, має бути здійснена навіть за умови повного домінування трафіка з найвищим пріоритетом в моменти перевантаження мережі. Тому пріоритетне обслуговування зазвичай застосовується в тому випадку, коли в мережі є один клас трафіка, наприклад, мовний трафік, чуттєвий до затримок, але його інтенсивність невелика, так що його обслуговування не занадто знижує якість передачі пакетів іншого трафіка. Отже, головною перевагою пріоритетного обслуговування є відносна простота в реалізації і висока якість обслуговування трафіка з найвищим пріоритетом. Основні недоліки полягають у такому:
- необхідність ретельного контролю трафіка на етапі доступу в мережу з метою належного надання пріоритету;
- відсутність верхньої межі для кожного з рівнів пріоритету;
- високий ризик подавлення низькопріоритних потоків потоками з найвищим пріоритетом.
4. Зважені черги, що настроюються
Механізм CQ (Custom Queuing, CQ, "черга, що настроюється" або "звичайна черга") надає адміністратору можливість вручну задати розподіл ресурсів, тобто розподілити смугу пропускання. Іноді CQ називають також механізмом замовленого резервування ресурсів. Механізм CQ обробляє кожну непорожню чергу в режимі кругового обслуговування (Round Robin), усякий раз передаючи з цієї черги певну кількість пакетів, яка додатково настроюється. Замовлене обслуговування черг дозволяє гарантувати надання певної частини смуги пропускання трафіка, необхідному для виконання критично важливих задач, у той же час не забуваючи і про інший трафік мережі. Механізм замовленого обслуговування черг CQ підтримує класифікацію пакетів у залежності від вхідного інтерфейса, простого або розширеного списку доступу на підставі IP-адреси, розміру пакета та аплікації, що згенерувало цей пакет. Відповідно до механізму CQ трафік можна розподілити за 16 чергами (рис. 2). Крім цього, існує додаткова нульова системна черга, яка призначена виключно для обробки високопріоритетних пакетів, таких, як пакети підтримки з'єднання і управляючих пакетів. Ця черга є пріоритетною і її пакети передаються першими. Трафік користувачів не може оброблятися в системній черзі.
Рисунок 2 – Механізм замовленого обслуговування черг CQ
У рамках CQ черги 1–16 обслуговуються за круговим принципом, починаючи з першої. З кожною чергою пов'язаний свій лічильник байт (Byte Count, BC), який визначає кількість байтів, що має бути передана з цієї черги, перш ніж перейти до наступної. Пакети з черги передаються доти, поки не перевищиться значення лічильника байт або черга не виявиться порожньою. Після цього система переходить до наступної непорожньої черги. Відзначимо, що якщо значення лічильника байт було перевищено, пакет, що передається в поточний момент часу, передається повністю. Наприклад, якщо значення лічильника байтів дорівнюватиме 100, а розмір пакета –1024 байта, то щораз при обслуговуванні даної черги маршрутизатор передаватиме 1024, а не 100 байт.
Припустимо, що розмір пакетів трьох різних протоколів дорівнює 500, 300 і 100 байт відповідно. Для того, щоб рівномірно розподілити смугу пропущення між трьома протоколами, ви можете спробувати встановити значення лічильника байтів для кожної черги рівним 200. Слід зазначити, що подібне рішення, проте, не приведе до розподілу смуги пропускання в пропорції 33/33/33. Коли маршрутизатор обслуговує першу чергу, він передає щораз 500-байтовий пакет інформації; другу чергу – 300-байтовий пакет; третю чергу –два 100-байтових пакета. Отже, дійсний розподіл смуги пропускання здійснюється в пропорції 50/30/20. До такого непередбачуваного результату призвело занадто мале значення лічильника байтів.
Насправді досить велике значення лічильників байтів також може призвести до досить небажаного розподілу смуги пропускання. Якщо всім трьом чергам надати значення лічильника байтів, яке дорівнює 10 Кбайт, то, незважаючи на те, що пакети кожного з протоколів обслуговуватимуться швидко в момент обробки черги, відповідної цьому протоколові, може пройти досить багато часу, перш ніж ця черга обслуговуватимуться знову. У розглянутому нами випадку одним з найбільш оптимальних рішень є установка значень лічильників байтів черг таким, що дорівнюють 500, 600 і 500 байт відповідно, що приведе до розподілу смуги пропускання в пропорції 31:38:31.
Отже, задача розподілу смуги пропускання в заданих пропорціях між декількома потоками зводиться до визначення коректного значення лічильника байтів. Для розрахунку такого значення лічильника байтів BC пропонується такий алгоритм.
Нехай потрібно розподілити смугу пропускання між трьома чергами в пропорції 
з огляду на те, що розміри пакетів, що надходять у кожну з цих черг, складають 
, 
, 
відповідно.
Крок 1. Розраховуються допоміжні змінні 
, 
, 
.
Крок 2. Отримані значення 
, 
, 
нормалізуються й округляються у більший бік до найближчого цілого числа
,
, 
.
Крок 3. Розраховуються значення лічильників байтів
, 
, 
.
Крок 4. Розраховується розподіл смуги між чергами, який забезпечується отриманими значеннями лічильників байтів 
, 
, 
:
,
де 
– загальна кількість черг. У даному прикладі =3.
Крок Якщо отриманий розподіл значно відхиляється від заданого (), то необхідно повернутися до кроку 2 і помножити коефіцієнти пропорції кількості пакетів з кожної черги, що мають передаватися за один раз, 
, 
,
(до операції округлення) на деяке спеціальне число. Це число підбирається, виходячи з міркувань максимального наближення коефіцієнтів пропорцій до цілих чисел, хоча воно не обов'язково має бути цілим.
Похожие работы
... , визначення основних характеристик одноканальних систем масового обслуговування вимагає великої обчислювальної роботи, в зв’язку з чим всі розрахунки робляться на комп’ютері. 1.2 Побудова моделей задач масового обслуговування (на прикладі роботи обчислювального центру (ОЦ)) 1.2.1 Модель для імітації виробничої діяльності ОЦ 1.2.1.1 Завдання Розробити модель для імітації виробничої ді ...
... 10 Tбіт/с. Крім того, використання розподілених комбінованих підсилювачів й ербієвих підсилювачів дозволяє збільшити дальність зв'язку без переприйому до 200 км. 3. Базова архітектура управління мережними ресурсами в ТКС Забезпечення наскрізного QoS "з кінця в кінець" (end-to-end) у рамках гетерогенної ТКС припускає використання таких засобів управління (рис.4): 1. Засоби управління, які ...
... аналізу прибутку в банку Рисунок 2.9 – Основні системи аналізу прибутку, що використовуються в банку Таблиця 2.9 – Основні показники коефіцієнтного аналізу прибутку 3 ФІНАНСОВИЙ МЕНЕДЖМЕНТ (НА ПРИКЛАДІ АКБ "ПРАВЕКС-БАНКУ") 3.1 АКБ "ПРАВЕКС-БАНК" – БАНК НАЦІОНАЛЬНОГО МАСШТАБУ Правекс-Банк є багатофункціональним фінансовим інститутом, який надає повний спектр банківських послуг як ...
... банківському ринку намагається досягнути банк, а також з загальним рівнем характеристик усередненого банку банківської системи України; В якості банка - лідера для зовнішньоекономічної орієнтації діяльності ВАТ “Міжнародний комерційний банк” виберемо ВАТ “Державний акціонерний експортно-імпортний банк України" (810 рейтингове місце в банківській системі України - дивись Додаток А [98]), в якості ...
0 комментариев