Реферат
Введение 4
1 Качество обслуживания QoS и его механизмы 6
1.1 Общие сведения о качестве обслуживания QoS 6
1.2 Механизмы реализации QoS 7
1.2.1 Механизмы классификации и маркирования 8
1.2.2 Механизмы обслуживания очередей 9
1.2.3 Механизмы управления очередью 12
1.2.4 Механизмы управления полосой пропускания 13
1.3 Особенности механизма управления очередями 14
2 Моделирование алгоритмов управления очередями 20
2.1 Выбор средства моделирования 20
2.2 Построение моделей в среде CPN Tools 23
2.2.1 Описание модели алгоритма пассивного управления
очередью Tail Drop 31
2.2.2 Описание модели алгоритма активного управления очередью
RED 33
2.2.3 Описание модели алгоритма активного управления очередью
RED с полной буферизацией 37
3 Г енератор сетевого трафика для моделей коммутаторов в среде
CPN Tools 40
3.1 Обобщенная модель генератора сетевого трафика 44
3.2 Генератор сетевого трафика с различными значениями
параметров класса QoS 45
3.3 Генератор сетевого трафика с "тяжелыми хвостами" 53
4 Исследование моделей алгоритмов управления очередями 58
Заключение 61
Список использованных источников 62
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ПРЕЗЕНТАЦИЯ 65
Компьютерные сети, которые также называются вычислительными сетями, или сетями передачи данных, являются объединением двух важнейших научно-технических отраслей современной цивилизации — компьютерных и телекоммуникационных технологий. С одной стороны, сети представляют собой частный случай распределенных вычислительных систем, в которых группа компьютеров согласованно выполняет набор взаимосвязанных задач, обмениваясь данными в автоматическом режиме. С другой стороны, компьютерные сети могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстояния, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развитие в различных телекоммуникационных системах.
В конце 90-х гг. прошлого века особую популярность приобрело семейство Ethernet среди прочих технологий локальных сетей. В данное семейство вошли: классическая технология Ethernet 10 Мбит/с, Fast Ethernet 100 Мбит/с и Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с. Популярность данного семейства объясняется низкой стоимостью оборудования Ethernet. Широкий диапазон скоростей позволяет рационально построить локальную сеть, применяя ту технологию семейства, которая в наибольшей степени отвечает задачам предприятия и потребностям пользователей. Важно также, что все технологии Ethernet очень близки друг к другу по принципам работы, что упрощает обслуживание и интеграцию этих сетей.
В настоящее время большое внимание уделяется качеству обслуживания сети (Quality of Service, QoS). Термин «качество обслуживания» означает способность коммуникационной системы обеспечивать то или иное качество услуг в зависимости от вида передаваемых данных. Например, при передаче голоса или видео по коммуникационной сети необходимо обеспечить приоритетное продвижение таких пакетов, причем без потерь информации, с тем чтобы на приемном конце не ощущалось "выпадения" кадров изображения или прерывания голоса собеседника. Таким образом, целью качества обслуживания состоит в разработке методов качественной передачи трафика через сеть, для того чтобы обеспечить комфортную доставку трафика до конечного пользователя.
Одной из самых важных характеристик качества обслуживания является задержка доставки пакета. Задержка доставки пакета является статистической (вероятностной) величиной. Она состоит из двух составляющих: предсказуемой и непредсказуемой. Предсказуемая
составляющая задержки определяется обработкой пакета, и зависит от его размера. Данная составляющая задержки не может быть минимизирована. Интерес же представляет непредсказуемая составляющая задержки пакета - джиттер, т.к. она определяется используемыми в оборудовании механизмами обеспечения качества обслуживания. В связи с этим качество обслуживания совершенствуется за счет реализации новых эффективных алгоритмов обслуживания и управления очередями, являющихся основой для предоставления гарантированного качества услуг связи. Это, естественно, требует проведения предварительного моделирования телекоммуникационных сетей с целью создания наиболее адекватной системы, способной соответствовать заданным и подразумеваемым требованиям.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы магистра были разработаны модели алгоритмов управления очередями в коммутаторах TailDrop и RED с полной буферизацией и с так называемой обработкой кадров "на лету" в среде моделирования CPN Tools, была усовершенствована модель генератора сетевого трафика Ethernet.
В рамках выпускной работы выполнено исследование поведения разработанных моделей на различных наборах сетевого трафика.
При разработке моделей были учтены все требования, изложенные в техническом задании.
Построенные модели алгоритмов управления очередями в коммутаторах позволяют оценить вероятностно-временные
характеристики подобных систем, а также оценить влияние проектируемых систем на параметры качества обслуживания в сетях с поддержкой QoS.
