Взвешенная «справедливая» очередь

Определение взвешенной справедливости обобщает рассмотренный механизм «справедливого» распределения ограниченного ресурса на случай когда (потоки) «платят» разную стоимость за обладание единицей ресурса, что соответствует разной значимости потоков.

Мера значимости отражается показателем веса потока W_i. Пусть, как и выше, каждый информационный поток обслуживается отдельной очередью, но W₁=1, а W₂=3. Общая цена, которую готовы «заплатить» за ресурс маршрутизатора равна 4. В этом случае «справедивость» заключается в том, что первый поток должен получить ¼, а поток 2 – ¾ пропускной способности выходной линии. Рисунока иллюстрирует обслуживание этих очередей в идеальной системе при условии, что длины очередей одинаковы. При обслуживании очередей на «побитовой» основе первая из них получает возможность в каждом цикле передать 1 бит, а вторая – 3 бита.

В системе с попакетной дисциплиной обслуживания «взвешенная справедливость» также может быть реализована. Пусть имеются n информационных потоков и «вес» каждого W_i. Значения финишных меток при этом вычисляются в соответствии с выражением

Последнее слагаемое в этом выражении показывает, что чем выше вес потока, тем меньшее значение финишной метки имеют его пакеты и тем быстрее они будут поступать в выходной канал коммутационного устройства.

Рисунок иллюстрирует обработку потоков с обозначенными выше весами в очередях с взвешенной справедливостью при попакетной дисциплине их обслуживания.

Очевидно, что и Следовательно, пакет из второй очереди будет обслужен первым.

В заключение: взвешенная справедливая очередь является одним из инструментов обеспечения заданного уровня качества обслуживания в сети. Например, в сети Интернет существуют три стратегии обслуживания потоков.

· Первая из них реализует идею «как получится» и для нее достаточно применения FIFO-очередей.

· Вторая базируется на модели дифференциального обслуживания и предполагает разделение всего трафика на несколько классов, качество обслуживания каждого из которых удовлетворяет определенным ограничениям. При этом используется дисциплина приоритетных очередей. Эта стратегия относительно проста в реализации, но не гарантирует строгого обеспечения значений параметров качества обслуживания.

· Третий подход базируется на модели интегрального обслуживания, которая предполагает резервирование ресурсов, необходимых для обслуживания заданного потока с заданным качеством, на каждом маршрутизаторе от источника до приемника. Именнно здесь дисциплина взвешенных справедливых очередей находит свое практическое воплощение.