Граничные устройства домена DS

Все пакеты данных, которые передаются от одного домена DS к другому, должны проходить через граничное устройство, которое может быть маршрутизатором, рабочей станцией или сетевым устройством защиты. Граничное устройство домена DS, которое обрабатывает трафик, исходящий из этого домена DS, называется выходным, а граничное устройство, которое обрабатывает трафик, входящий в домен DS, называется входным. Обычно граничные устройства доменов DS действуют и как входные, и как выходные в зависимости от направления трафика. Входное граничное устройство должно удостовериться, что пакеты, входящие в домен, получат то же самое качество обслуживания, которое они имели в домене, откуда пришли. Выходное граничное устройство домена DS выполняет функции согласования для трафика, поступающего в соседний домен. Обеспечение необходимых для этого трафика условий происходит на граничном устройстве при помощиформирователя трафика (traffic conditioner). Формирователь трафика состоит из следующих компонентов:

q Классификатор (Classifier). Классификатор выбирает пакеты, основываясь на содержимом их заголовков, и пропускает пакеты, которые соответствуют его правилам, для дальнейшей обработки. Модель DS определяет два типа классификаторов пакетов:

· Универсальные (Multi-field, MF) классификаторы, которые могут классифицировать пакеты как по байту DS, так и по любому другому полю заголовка пакета IP, например, по адресу IP и номеру порта, подобно классификатору протокола RSVP;

· Агрегатные (Behavior Aggregate, BA) классификаторы, которые классифицируют только по битам байта DS.

q Измеритель (Meter). Измеритель трафика определяет вид информации о его текущем состоянии. Например, информации о том, что все отправленные пакеты, которые отобраны классификатором, соответствуют заданной конфигурации трафика, или информации, описывающей параметры QpS для заключенного SLA между клиентом и провайдером услуг. Измеритель использует эту информацию о состоянии для запуска других функций, которые произведут специфическую обработку каждого пакета при совпадении или несовпадении с требуемыми параметрами QpS.

q Маркер (Marker). Маркеры DS устанавливают байт DS приходящих пакетов IP в заданное значение. Режим РНВ определяется первыми 6 битами байта DS таким образом, чтобы отмеченные пакеты были отправлены внутрь домена DS и соответствовали соглашению SLA, заключенному между провайдером услуг и клиентом.

q Формирователь/отбрасыватель (Shaper/Dropper). Формирователь и отбрасыватель используют некоторые конфигурационные дескрипторы трафика, например, маркерный фильтр области памяти. Для согласования потока с конфигурацией трафика применяются различные методы формирования. Формирователи задерживают либо отдельные пакеты, либо все пакеты. Формирователь обычно имеет буфер, поэтому некоторые пакеты могут быть отвергнуты, если в буфере не осталось достаточно места для того, чтобы хранить эти отсроченные пакеты. Отбрасыватель отказывается либо от некоторых пакетов, либо от всех. Можно сказать, что он охраняет поток. Отбрасыватель может быть реализован как специальный формирователь путем установления размера буферной памяти такого «формирователя» в ноль. Формирователь трафика главным образом используется на граничных устройствах домена DS, но может быть реализован и на внутреннем устройстве.

Формирователь трафика в граничном устройстве должен удостовериться в том, что пакеты, которые проходят транзитом данный домен, отмечены правильно. Это делается для того, чтобы выбрать необходимый режим РНВ в одной из групп режимов РНВ, поддерживаемых в пределах данного домена. Дело в том, что различные домены DS могут иметь различные группы режимов РНВ. Это означает, что одна и та же кодовая комбинация в байте DS может интерпретироваться по-разному в различных доменах.

Например в первом транзитном для пакета домене DS все маршрутизаторы имеют четыре очереди с различными приоритетами очередей (от 0 до 3). Пакеты со значением режима РНВ, равным 3, направляются с самым высоким приоритетом. Но в следующем транзитном для пакете домене DS все маршрутизаторы имеют восемь различных очередей, и уже значение режима РНВ, равное 7, определяет самый высокий приоритет. Теперь пакет, который в первом домене имел самый высокий приоритет, во втором домене имеет средний приоритет. Такое переназначение приоритетов может нарушить контракт SLA, заключенный между клиентом и провайдером услуг. Поэтому формирователь трафика в граничном маршрутизаторе, который связывает эти два домена DS, должен гарантировать, что значение режима РНВ изменится с 3 на 7 в момент прохождения пакета из первого домена DS во второй.

Если при передаче пакет данных проходит через множество доменов, байт DS должен быть выставлен в соответствии с правилами на каждом граничном устройстве (но интерпретируется он единым образом) для того, чтобы гарантировать выполнение параметров QpS, которые были согласованы в SLA. SLA содержит подробное соглашение по трафику (Traffic Conditioning Agreement, ТСА), которое определяет правила работы классификатора пакетов и временные свойства потока. ТСА также содержит информацию, которая подробно определяет, как в формирователе трафика должны проводиться измерения, маркировка, сброс и формирование пакетов для того, чтобы выполнить условия SLA. Информация ТСА должна быть доступна для всех граничных, устройств сети DS и обязана гарантировать, что пакеты, проходящие различные домены DS, получают одно и то же обслуживание в каждом домене.

Внутренние устройства домена DS

Внутренние устройства домена DS выбирают форму обслуживания для пакетов, основываясь на содержании байта DS. Под внутренним устройством понимается обычно маршрутизатор, который реализует алгоритм назначения трафику приоритетов. Поскольку значение байта DS, как правило, не изменяется при нахождении пакета внутри домена DS, все внутренние маршрутизаторы должны использовать единую политику обработки трафика для выполнения соглашения по QoS. Пакеты данных с различными значениями режима РНВ в байте DS получают различное качество обслуживания, которое определено для этого значения РНВ. Поскольку все внутренние маршрутизаторы в домене используют одну и ту же политику обработки входящего трафика, трафик, циркулирующий по внутренним устройствам, определяется только классификатором пакетов. Он выбирает пакеты, основываясь на их значении РНВ или других полях заголовка IP, и передает пакеты механизмам управления очередями и планирования.

В каждом внутреннем устройстве домена DS используются классификация трафика и приоритетная маршрутизация. После того как пакет данных пересек домен, он приходит на граничный маршрутизатор домена и должен получить от него некий пропуск для того, чтобы пересечь этот домен с требуемыми параметрами QoS.

Выходные домены

Рабочая группа IETF DS определяет выходной домен DS как домен, который содержит одно или несколько устройств, порождающих трафик. На таких устройствах трафик обслуживается специальным образом. Источники трафика и промежуточные устройства в пределах выходного домена могут выполнять классификацию трафика и другие необходимые функции. Трафик, который идет из выходного домена, может быть отмечен или непосредственно источниками трафика или промежуточными устройствами перед выходом из этого домена.

Отметим, что маркировка режимом РНВ пакетов данных приложением, непосредственно отсылающим эти пакеты, не производится. Сами приложения не обращают внимания на готовность сети оказывать дифференцированные услуги. Поэтому приложения, работающие в сетях DS, не должны каким-либо образом модернизироваться для того, чтобы получить поддержку DS. В этом самое важное преимущество DS над сетями с предоставлением интегрированных услуг, где большинство приложений модернизируются для поддержки протокола RSVP.

Первая маркировка режимом РНВ пакетов, которые посланы приложениями, может быть осуществлена на этой же рабочей станции или на первом маршрутизаторе на пути пакета. Пакеты идентифицируются по их IP-адресу и выходному порту. Например, допустим, клиент имеет соглашение SLA с провайдером услуг, которое гарантирует более высокий приоритет для пакетов с аудиоинформацией. Звуковое приложение посылает пакеты данных через определенный порт и может быть распознано в универсальных (многополевых) классификаторах. Этот тип классификатора опознает IP-адрес и номер порта пакета и может отличать пакеты различных приложений. Если на рабочей станции установлен формирователь трафика с таким классификатором, то пакет IP может получить соответствующий режим РНВ и следовательно будет иметь параметры QoS, которые требуются клиенту. Если на рабочей станции нет формирователя трафика, начальная маркировка пакетов будет сделана первым маршрутизатором в данном домене DS, который поддерживает создание необходимых условий для трафика.

В нашем примере сеть DS поддерживает политику, согласно которой пакеты от звукового приложения имеют более высокий приоритет по сравнению с другими пакетами. Однако рабочая станция клиента может выставлять поле DS всех уходящих пакетов с таким кодом DS, который указывает на уровень приоритета, не предусмотренный в сервисном соглашении. Маршрутизатор на первом переходе, непосредственно связанный с этой рабочей станцией, может классифицировать его трафик и установить в пакетах правильную кодировку поля DS. Домен DS, являющийся источником трафика, отвечает за соответствие этого трафика заключенному соглашению SLA. Граничное устройство выходного домена должно также контролировать выполнение заданных условий и может при необходимости принимать соответствующие меры.