Механизмы управления потоком
Для управления трафиком АТМ с целью поддержки качества обслуживания используются следующие механизмы:
контроль за установлением соединения;
контроль за использованием полосы пропускания;
формирование трафика;
контроль приоритета;
механизм отбрасывания пакетов и ячеек.
Контроль за установлением соединения отвечает за доступ в сеть АТМ. При этом принимается решение, будет ли установлено соединение или будет получен отказ. Решение об установлении соединения принимается на основе требуемой пиковой скорости запрашиваемого соединения и пиковых скоростей существующих соединений, также на основе требований к качеству обслуживания соединений (существующих и запрашиваемого). Соединение устанавливается, если имеется свободная полоса пропускания, необходимая для резервирования под пиковую скорость нового соединения, и если параметры качества обслуживания в уже установленных соединениях не пострадают.
Резервирование полосы пропускания означает, что данная полоса может быть использована только соответствующим соединением независимо от активности источника. Может быть реализовано несколько механизмов контроля за установлением соединения. Например, для трафика CBR, с высоким качеством обслуживания резервируется полоса, равная трем пиковым скоростям. Возможно резервирование полосы, равной двум пиковым скоростям, и выделение еще одной полосы, равной пиковой скорости, для совместного использования с другими типами трафика на приоритетной основе.
Контроль за использованием полосы пропускания реализует проверку соответствия параметров поступающего трафика с параметрами, зафиксированными в контракте. Этот контроль осуществляется на граничном коммутаторе на входе в сеть и использует алгоритм «дырявого ведра». Для ячеек АТМ, которые приводят к превышению оговоренной скорости передачи, бит CLP устанавливается в единицу. Далее ячейки с битом CLP равным единице сбрасываются коммутатором в случае перегрузки. Состояние перегрузки коммутаторов определяет локально по состоянию своих очередей.
Для реализации алгоритма «дырявого ведра» в коммутаторе АТМ поддерживается счетчик для данного соединения, который определяет число поступивших байт данного соединения на контролируемом интервале. Ячейка, которая приводит к переполнению счетчика на контролируемом интервале, отмечается битом CLP=1. Таким образом, в коммутаторе АТМ контролируется пиковая и средняя скорости соединения, поэтому используется алгоритм двойного ведра.
Рассмотрим действие алгоритма «дырявого ведра» более подробно. Определим некоторый интервал времени T, который назовем циклом анализа.
Выделим по оси времени момент tk=kT, соответствующие началу каждого k-го цикла. В начале каждого цикла устанавливаются нулевые показания счетчика. Рассмотрим работу алгоритма на k-м цикле анализа.
Допустим, что в каждый момент времени t на счетчик поступают ячейки с интенсивностью λ(t). Если оговоренная интенсивность поступления ячеек равна μ, то из показаний счетчика постоянно вычитаются единицы, с интенсивностью μ. При нулевых показаниях счетчика дальнейшее вычитание не производится.
Таким образом, показания счетчика на интервале времени от tk до t, будет определяться соотношением
|
(8.1) |
,где
|
(8.2) |
График изменений показания счетчика для k-го цикла приведена на рисунке.
|
Рис. 8.3 график изменения показателей счётчика числа ячеек на k-ом цикле |
Ячейки, приводящие к переполнению установленных максимальных значений Qm показаний счетчика отмечаются битом CLP=1.