Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

Для примера рассмотрим сеть, показанную на рис. 5.30, а. Хосты 1 и 2 являются многоадресными передатчиками, а хосты 3, 4 и 5 — многоадресными приемниками.

В данном примере передатчики и приемники разделены, однако в общем случае эти два множества могут перекрываться. Деревья многоадресной рассылки для хостов 1 и 2 показаны на рис. 5.30, б и в соответственно.

Рис. 5.30. Протокол резервирования ресурсов: а — сеть; б — связующее дерево многоадресной рассылки для хоста 1; в — связующее дерево многоадресной рассылки для хоста 2

Для улучшения качества приема и устранения перегрузки каждый получатель в группе может послать передатчику (вверх по дереву) запрос на резервирование. Запрос продвигается, используя обсуждавшийся ранее алгоритм обратного пути. На каждом транзитном участке маршрутизатор замечает запрос и резервирует необходимую пропускную способность. В предыдущем разделе мы увидели, как это делает диспетчер взвешенного справедливого обслуживания. Если пропускной способности недостаточно, он отвечает сообщением об ошибке. К тому моменту, как запрос доходит до передатчика, пропускная способность зарезервирована вдоль всего пути от отправителя к получателю.

Пример резервирования показан на рис. 5.31, а. Здесь хост 3 запросил канал к хосту 1. После создания канала поток пакетов от хоста 1 к хосту 3 может течь, не боясь попасть в затор. Рассмотрим, что произойдет, если теперь хост 3 зарезервирует канал к другому передатчику, хосту 2, чтобы пользователь мог одновременно смотреть две телевизионные программы. Зарезервированный второй канал показан на рис. 5.31, б. Обратите внимание: между хостом 3 и маршрутизатором E требуется наличие двух отдельных каналов, так как передаются два независимых потока.

Наконец, на рис. 5.31, в хост 5 решает посмотреть программу, передаваемую хостом 1, и также резервирует себе канал. Сначала требуемая пропускная способность резервируется до маршрутизатора H. Затем этот маршрутизатор замечает, что у него уже есть канал от хоста 1, поэтому дополнительное резервирование выше по дереву не требуется. Обратите внимание на то, что хосты 3 и 5 могут запросить различную пропускную способность (например, у хоста 3 маленький экран, поэтому ему не нужно высокое разрешение), следовательно, маршрутизатор H должен зарезервировать пропускную способность, достаточную для удовлетворения самого жадного получателя.

Рис. 5.31. Пример резервирования: а — хост 3 запрашивает канал к хосту 1; б — затем хост 3 запрашивает второй канал к хосту 2; в — хост 5 запрашивает канал к хосту 1

При подаче запроса на резервирование получатель может (по желанию) указать один или несколько источников, от которых он хотел бы получать сигнал. Он также может указать, является ли выбор источников фиксированным в течение времени резервирования, или он оставляет за собой право сменить источники. Данные сведения используются маршрутизаторами для оптимизации планирования пропускной способности. В частности, двум приемникам выделяется общий путь, только если они соглашаются не менять впоследствии свой источник.

В основе такой динамической стратегии лежит полная независимость зарезервированной пропускной способности от выбора источника. Получив зарезервированную пропускную способность, получатель может переключаться с одного источника на другой, сохраняя часть существующего пути, годящуюся для нового источника. Например, если хост 2 передает несколько видеопотоков в реальном времени (например, при многоканальном телевещании), хост 3 может переключаться между ними по желанию, не меняя своих параметров резервирования: маршрутизаторам все равно, какую программу смотрит получатель.

5.4.6. Дифференцированное обслуживание

Потоковые алгоритмы способны обеспечивать хорошее качество обслуживания одного или нескольких потоков за счет резервирования любых необходимых ресурсов на протяжении всего маршрута. Однако есть у них и недостаток. Им требуется предварительная договоренность при установке канала для каждого потока. Это не позволяет в достаточной мере расширять систему, в которой применяются данные алгоритмы. Скажем, в системах с тысячами или миллионами потоков интегральное обслуживание применить не удастся. Кроме того, потоковые алгоритмы работают с внутренней информацией о каждом потоке, хранящейся в маршрутизаторах, что делает их уязвимыми к выходу из строя маршрутизаторов. Наконец, программные изменения, которые нужно производить в маршрутизаторах, довольно значительны и связаны со сложными процессами обмена между маршрутизаторами при установке потоков. В результате с развитием интегрального обслуживания эти алгоритмы и их аналоги используются крайне мало.