Поле DS

Службы

Дифференцированные службы

Хотя архитектура ISA в целом и протокол резервирования ресурсов RSVP в част­ности, являются полезными инструментами, их довольно труд­но реализовать. Более того для больших объемов трафика они плохо масштабируются из-за большого количества управляющих сиг­налов, а также в связи с необходимостью поддерживать в мар­шрутизаторах информацию о состоянии.

Архитектура дифференцированных служб (Differentiated Services, DS) – RFC 2475, предназначена для предоставления простого и легкого в реализации механизма поддержания сетевых служб, различающихся по производительности.

Ключевые характеристики дифференцированных служб:

§ Для предоставления различных классов обслуживания IP-пакеты помечаются соответствующим образом, для этого используется поле типа службы прото­кола IPv4 или поле класса трафика IPv6. Таким образом, не требуется никаких изменений в протоколе IP.

§ Перед использованием дифференцированной службы между поставщиком услуг и пользователем устанавливается со­глашение об уровне обслуживания. Это позволяет избежать необходимости встраивания дифференцированных служб в приложения. Т.е., не нужно изменять существующие приложения.

§ Дифференцированные службы предоставляют встроенный механизм агре­гирования (многократного использования). Весь трафик с одинаковым полем DS обрабатывается сетевой службой одинаково. Например, несколько голосовых соединений не обра­батываются индивидуально, а обслуживаются вместе. Это обеспечивает хо­рошую масштабируемость для сетей большего размера и большей нагрузки.

§ Дифференцированные службы реализуются на отдельных маршрутизаторах при установке пакетов в очередь и переправке их дальше в сеть на основе значения поля DS. Маршрутизаторы индивидуально обрабатывают каждый пакет, и у них нет необходимости сохранять информацию о состоянии по­токов пакетов.

Услуги, предоставляемые в системе дифференцированных служб, определяются в соглашении об уровне обслужива­ния, это договор об обслуживании между пользовате­лем и поставщиком услуг.

Как только соглашение об уровне обслуживания достигнуто, пользователь начинает поставлять пакеты, в которых в поле DS указывается класс пакета. По­ставщик услуг должен гарантировать, что пользователь получит по меньшей мере договорный уровень качества обслуживания для каждого класса пакетов.

Если пользователь поставляет пакеты, направляемые получателям в том же домене дифференцированных служб, тогда от домена ожидается предоставление указанных в договоре услуг. Если же получатель находится за пре­делами DS-домена пользователя, тогда домен попытается переправить пакеты че­рез другие домены, запросив обслуживание, лучше всего соответствующее запра­шиваемому уровню.

Параметры производительности, которые могут быть вклю­чены в соглашение об уровне обслуживания:

§ Ожидаемая пропускная способность, вероятность отбрасывания пакета, за­держка.

§ Ограничения на входные и выходные точки, в которых предоставляется услуга, указывающие на область ее применения.

§ Профили трафика, которые должны выдерживаться для запрашиваемой услуги, например параметры маркерного ведра.

§ Размещение трафика, поставляемого сверх указанного профиля.

Примеры предоставляе­мых услуг:

§ Трафик, предлагаемый на уровне обслуживания класса А, будет доставлен с низкой задержкой.

§ Трафик, предлагаемый на уровне обслуживания класса В, будет доставлен с низкими потерями.

§ Задержки для 90 % трафика, предлагаемого на уровне обслуживания клас­са С, не превысят 50 мс.

§ Получателю будет доставлено 95 % трафика, предлагаемого на уровне об­служивания класса D.

§ Трафику, предлагаемому на уровне обслуживания класса Е, будет предос­тавлена в два раза большая пропускная способность, чем трафику, предла­гаемому на уровне обслуживания класса F.

§ Трафик с очередностью отбрасывания X доставляется с большей вероятно­стью, чем трафик с очередностью отбрасывания Y.

Первые два примера являются качественными и имеют смысл только при срав­нении с другим трафиком, например трафиком по умолчанию, получающим об­служивание с максимальными усилиями (то есть по остаточному принципу). Сле­дующие два примера являются количественными и предоставляют определенные гарантии. Последние два примера представляют собой сочетание качественных и количественных характеристик.

Пакеты маркируются при помо­щи поля DS, в поле типа службы заголовка IPv4 или в поле класса трафика заголовка IPv6. В документе RFC 2474 определяется следующий формат поля DS. Первые 6 бит образуют DS-код, а последние 2 бита временно не используются. На рис. 17.10 показано поле DS и более ранняя интерпретация поля типа службы протокола IPv4. Ниже перечислены значения подполей очередности и типа службы для протокола IPv4.

Подполе очередности:

§ 101 — критически важный пакет;

§ 010 — пакет требует немедленной реакции;

§ 000 — регулярный пакет.

Подполе типа службы:

§ 1000 — минимизировать задержку;

§ 0100 — максимизировать пропускную способность;

§ 0010 — максимизировать надежность;

§ 0001 — минимизировать денежную стоимость;

§ 0000 — обычное обслуживание.

§ С помощью 6-битового кода, в принципе, можно определить 64 различных клас­са трафика.

Код 000000 объявлен классом пакетов по умолчанию. Этот класс обслуживается маршрутиза­торами с максимальными усилиями (по остаточному принципу). Такие пакеты переправляются в том же порядке, в котором они были получены, как только ли­ния связи становится доступной. Пакеты более высоких классов получают пре­имущество по сравнению с пакетами класса 000000.