Модели качества обслуживания IntServ и DiffServ

Направление IntServ начало разрабатываться в IETF еще в начале 90-х годов и было первым направлением, в рамках которого проблема обеспечения пара­метров QoS в сетях TCP/IP начала решаться систематически. Базовая модель IntServ предполагает интегрированное взаимодействие маршрутизаторов сети по обеспечению требуемого качества обслуживания вдоль всего пути микропотока между конечными компьютерами.

Ресурсы марщрутизаторов (пропускная способность интерфейсов, размеры бу­феров) распределяются в соответствии с QoS-запросами приложений в преде­лах, разрешенных политикой QoS для данной сети. Эти запросы распростра­няются по сети сигнальным протоколом RSVP, который позволяет выполнять резервирование ресурсов для потоков данных.

Однако система IntServ обеспечения параметров QoS нашла довольно много про­тивников, преимущественно среди поставщиков услуг Интернета (ISP). Дело в том, что при интегрированном обслуживании магистральные ISP-маршрути­заторы должны оперировать информацией о состоянии десятков тысяч микро­потоков, проходящих через ISP-сети. Такая нетрадиционная нагрузка на мар­шрутизаторы требует коренного пересмотра их архитектуры и, естественно, ведет к резкому повышению стоимости IP-сетей и предоставляемых ими услуг.

Поэтому в конце 90-х была создана другая, более экономически эффективная технология QoS в IP-сетях, получившая название дифференцированного обслу­живания (DiffServ). Она изначально была ориентирована на применение в пре­делах ISP-сетей, а конечные узлы, генерирующие микропотоки, в расчет не брались. Для технологии DiffServ поддержка параметров QoS начинается на пограничном маршрутизаторе ISP-сети, на который поступает большое количество микропо­токов из сетей пользователей. Каждый пограничный маршрутизатор классифици­рует и маркирует входящий трафик, разделяя его на небольшое число классов, обычно 3-4 (максимум — 8). Затем каждый маршрутизатор сети обслуживает классы трафика дифференцированно в соответствии с произведенной маркиров­кой, выделяя каждому классу определенное количество ресурсов. Резервиро­вание ресурсов маршрутизаторов производится статически, чаще всего вручную администратором сети. Роль сигнального протокола играют метки принадлеж­ности пакетов к тому или иному классу.

Ответственность за согласованное обслуживание трафйка ^еми сетй

несет администратор, так как он принимает решение, какие пропускную с^шюбкость и "вели*; чину буфере выделить каждому классу на каждом интерфейсе каждого маршругизатррФЙ -. ■.

Модель DiffServ существенно снижает нагрузку на маршрутизаторы ISP-сети, так как требует хранить информацию о состоянии только небольшого количест­ва классов. Кроме того, эта модель удобна для поставщиков услуг тем, что позво­ляет поддерживать параметры QoS автономно, только в пределах своих сетей. Однако за эти преимущества приходится платить, и, прежде всего, отказом от гарантии сквозной поддержки параметров QoS. Даже если каждый поставщик услуг обеспечит дифференцированное обслуживание в своей сети, общая кар­тина получится фрагментированной, так как за каждый фрагмент отвечает от­дельный администратор, и согласование параметров резервирования остается исключительно субъективной процедурой, не поддерживаемой никакими прото­колами.

Несмотря на большое внимание, уделяемое в последнее время дифференциро­ванному обслуживанию как простому средству, с помощью которого можно уже сейчас обеспечить повышение качества обслуживания в Интернете без больших затрат, существуют и другие точки зрения. Так, Лоуренс Роберте (Lawrence G. Roberts), один из тех, кто стоял у истоков Интернета, высказал весьма резкое от­рицательное отношение к попыткам упрощенно решить проблему поддержания качества обслуживания в Интернете (см. статью Lawrence G. Roberts «Judgment Call», в журнале Data Communications за апрель 1999 года).

Ведутся также работы по комбинированному применению технологий IntServ и DiffServ. Каждая технология в этих моделях работает в своей области, IntServ — в сетях доступа, где количество микропотоков относительно невелико, a DiffServ — в магистральных сетях. Еще одним компонентом, дополняющим DiffServ, является технология MPLS, позволяющая решать задачи инжиниринга трафика в IP-сетях. Эта технология рассматривается в части V, посвященной глобальным сетям, так как она появилась в результате «скрещивания» IP с такой популярной технологией глобальных сетей, как ATM, и ее проще изучать после рассмотрения ATM.

Обе технологии (IntServ и DiffServ) опираются на одни и те же базовые меха­низмы QoS. В частности, в IP-маршрутизаторах для профилирования и форми­рования трафика применяется алгоритм ведра маркеров.