Технологии магистрали

Для обеспечения передачи различных типов трафика в магистральных каналах связи используются различные технологии:

классификация и маркировка трафика;

механизмы очередей или устранения перегрузок на интерфейсах;

механизм сжатия заголовков RTP-пакетов; фрагментация пакетов.

Все эти технологии должны обеспечить различным видам трафика соответствующий уровень обслуживания и необходимое качество голосовых соединений.

Механизмы обеспечения качества передачи голосовых данных Приложения реального времени, такие как голосовые, отличаются своими характеристиками от традиционных приложений. Голосовые приложения допускают минимальный джиттер. Потери пакетов и джиттеры ухудшают качество передаваемого голоса. При замене традиционных голосовых технологий IP-телефонией пользователи должны получать то же качество голоса, как и при обычной телефонии. Для эффективной передачи голоса через IP-сеть нужен механизм надежной доставки с маленькой задержкой.

VoIP гарантирует передачу голоса высокого качества только в том случае, если аудио- и сигнальные пакеты имеют приоритет перед любыми другими пакетами в сети. Для выполнения этого требования используется механизм QoS (Quality of Service). QoS — это методика обеспечения качества передачи определенных данных, основанная на разделении трафика по приоритетам для соответствующей его обработки. QoS обеспечивает лучший, более предсказуемый, сервис сети, выполняя следующие функции:

поддержка выделенной полосы пропускания;

уменьшение потерь пакетов;

предотвращение заторов в сети, управление загруженностью сети;

управление сетевым трафиком;

установление приоритетов для различных типов трафика в сети.

Программное обеспечение Cisco IOS (операционная система активного сетевого оборудования фирмы Cisco Systems) включает в себя полный набор средств обеспечения QoS в сети. Перечислим некоторые из них.

На выходных очередях маршрутизаторов применяются следующие методы ускорения обработки критичного трафика:

WFQ (Weighted Fair Queuing) и DWFQ (Distributed WFQ). Разделяет трафик на потоки, после чего распределяет его на вывод особым образом, обеспечивая поддержку заданной полосы пропускания и заданный диапазон задержек.

CBWFQ (Class-Based Weighted Fair Queuing). Расширяет функциональность WFQ, предоставляя поддержку пользовательских классов трафика. Можно самостоятельно задать специальный класс трафика для голоса, используя CBWFQ.

LLQ (Low Latency Queuing). Предоставляет строго приоритетную постановку в очередь на виртуальных соединениях ATM (VCs) и последовательных интерфейсах.

WRED и DWRED (Weighted Random Early Detection и Distributed WRED). Обеспечивает разные параметры производительности для различных классов трафика. Такая классификация гарантирует привилегированную обработку голосового трафика в условиях затора без усугубления ситуации.

В глобальной вычислительной сети и протоколах ГВС для улучшения качества обслуживания различных видов трафика применяются:

CAR (Committed access rate). Обеспечивает ограничение занимаемой полосы пропускания.

FRTS (Frame Relay traffic shaping). Задерживает " чрезмерный" трафик, используя специальный буфер или механизм очереди для удержания пакетов и нормализации потока данных в случае, когда его объем выше ожидаемого.

FRF.12. Обеспечивает лучшую пропускную способность на низкоскоростных линиях Frame Relay.

IP to ATM class of service (CoS). Включает в себя обеспечение соответствия характеристик CoS между IP и ATM.

MLP (Multilink PPP) с LFI (link fragmentation and interleaving). Фрагментирует большие пакеты. LFI также обеспечивает специальную очередь для передачи небольших, чувствительных к задержкам пакетов, позволяя им быть отосланными раньше других.

CRTP (Compressed Real-Time Transport Protocol). Сжимает заголовки RTP, уменьшая расход полосы пропускания для голосового трафика.

RSVP (Resource Reservation Protocol). Поддерживает резервирование ресурсов в IP-сети. Распространение политик QoS по протоколу BGP (Border Gateway Protocol). Обеспечивает распространение политик QoS на удаленные маршрутизаторы в сети по протоколу BGP.