2.1.3. Задержка передачи

Верхним порогом скорости передачи сигнала является скорость света. В случае передачи в одном здании на расстояние 200 метров задержка составит около одной микросекунды. Если же передача происходит между странами на расстояние 20,000 км, задержка составит 0.1секунды. Эти значения являются физическими ограничениями и не могут быть уменьшены. Если интерактивная сессия мультимедиа требует задержек не более 200 миллисекунд, то на таком расстоянии заданное качество передачи не может быть обеспечено.

2.1.4. Задержки маршрутизации и обработки очередей

Это единственный тип задержки, которая может быть уменьшена путем введения улучшенных моделей архитектуры Интернет. В Интернете каждый пакет обрабатывается одинаково, вне зависимости от его характера (реального или нереального времени). Промежуточные маршрутизаторы принимают независимые решения для каждого пакета. Когда пакеты встраиваются в очередь, они ожидают случайное время до их обработки, зависящее от текущей загрузки маршрутизатора. Это время добавляется к задержке в очереди. Этот тип задержки случаен и является основной причиной несинхронности в передаче данных. Если задержка времени в очереди становится слишком большой, пакет может быть послан повторно. Это может вызвать лавинный эффект и привести к перегрузке и еще большему увеличению задержки в очереди. В современных сервисах Интернета используется специальная технология для предотвращения подобных эффектов. Например, в простейшем случае образуется виртуальный выделенный канал (с выделением ресурсов в форме буферов или частот пропускания) и эта задержка исчезает. По такому принципу работают модели Integrated Services (Intserv) и Multi-Protocol Label Switching (MPLS). Другим вариантом является комбинация упорядочивания трафика, контроль входов и модификации технологии обработки очередей с учетом приоритетов пакетов. Этот подход использует модель Differentiated Services (Diffserv).

2.2. Требование высокой пропускной способности

Передача потока мультимедиа требует высокой пропускной способности каналов (см. таблицу 5). Модель негарантированной доставки (best effort Internet model) не обеспечивает никаких механизмов для приложений по резервированию сетевых ресурсов при передаче больших объемов информации. Неконтролируемая передача на высокой скорости может привести к перегрузке канала и полной остановке передачи. В данной модели нет механизма предотвращения подобных ситуаций, кроме простого отключения источников информации. Приложения сами должны динамически адаптироваться к перегрузкам каналов. Гибкие приложения, использующие TCP, применяют механизм обратной связи (closed-loop feedback mechanism), встроенный в TCP для предотвращения перегрузок. Этот метод называется реактивным контролем перегрузок. Однако многие приложения используют при передаче протокол UDP, в котором нет механизмов контроля перегрузок и есть тенденция к полной остановке передачи от перегрузок канала.

Для решения этих проблем, используется управление доступом (admission control), резервирование пропускной способности (bandwidth reservation) и механизмы управления трафиком (traffic policing mechanisms). Приложение должно сначала получить полномочия передавать трафик с заданной скоростью и с некоторыми заданными характеристиками трафика. Если такие полномочия даются, оно создает запас необходимых ресурсов (пропускной способности и буферов) для передачи данных на заданной скорости. Механизмы контроля трафика обеспечивают соблюдение заданных скоростей.