عوامل موثر در بهبود یک رابطه
خدمترسانی با کیفیت
در شماره گذشته، دلایل افت کیفیت در شبکه را بررسی کردیم. در این شماره، به اصل موضوع، یعنی چگونگی بالابردن کیفیت خواهیم پرداخت. بالابردن کیفیت میتواند باه صورت تغذیه زیاد یک شبکه صورت بگیرد، کافی است ارتباطهای درونی نسبتا سریعتر از ارتباطهای بیرونی شوند. این روش نسبتا ساده است و احتمالا برای شبکههای باند پهن که ترافیک قابل پیشبینی و سبکی دارند، از نظر اقتصادی قابل توجیه خواهد بود. کارایی برای بسیاری از برنامهها در محدوده قابلقبول خواهد بود، ؛ بهخصوص برای برنامههایی که توانایی تحمل بیثباتی زیادی را دارند، مثل دانلود ویدئوهایی که از پیش، ، حسابی بافر شده باشند.
سرویسهای تجاری VoIPمعمولا توانایی رقابت با سرویسهای تلفن معمولی را در مقوله کیفیت ارتباط حتی بدون مکانیزمهای کیفیت خدمات (در شرایط عادی) دارند. ولی به محض افزایش ترافیک و زیر فشارهای ارتباطات چندگانه، کیفیت ویپ در حد ارتباطات موبایل و یا حتی پایینتر افت میکند. محاسبات ریاضی بر روی ترافیک پاکتها نشان میدهد که استفاده از کیفیت خدمات میتواند تا چهار 4 برابر بیشتر از حالت معمولی از پس بیثباتیهای سخت بربیاید. (مقدار تغذیه کردن اضافه در ارتباطهای داخلی برای عوضکردن آن با کیفیت خدمات احتیاج است ). این مساله؟*و بستگی به تعداد کاربران و ترافیک شبکه دارد. البته با توجه به حجم فعلی اینترنتی که حدود یک میلیارد کاربر را پشتیبانی میکند. ، اگر فکر کنیم روش تغذیه جایگزین خوبی برای کیفیت خدمات است، به خطا رفتهایم. ؛ آن هم در شبکهای که هر روز به ارتباط دقیقتر چه در ویپ و چه در مقوله چندرسانهایها احتیاج است.
در شبکههای با پهنای باند پایین و شبکههای کوچک اداری، از آنجایی که هزینه پهنای باند مهم است، استفاده یا عدم استفاده از روش زیاد تغذیه، جای سوال دارد. در این گونه مواقع علاوه بر در نظر گرفتن میزان هزینهها برای اجرای کیفیت خدمات، دو 2 فلسفه و معماری کلی نیز در حوزه مهندسی پهنای باند برای پاکتها در نظر گرفته شده است که بسته به نوع شبکه، مهندسان میتوانند یکی از آنها را که از نظر اقتصادی بیشترین بازده را داشته باشد انتخاب کنند.
1- استراتژی ذخیرهسازی منابع شبکه (IntServ)
استانداردهای اولیه کیفیت خدمات، از این استراتژی که بر مبنای ذخیرهسازی منابع شبکه بود استفاده میکردند. در این مدل برنامهها از پروتکل RSVP برای درخواست و سپس ذخیره منابع در طول شبکه استفاده میکنند. وقتی IntServ در مرحله فعالیت خودش قرار داشت، این مساله مشخص شد که در شبکههای پهنباند که سرویسدهندگان بزرگ استفاده میکردند، مسیریابهای اصلی فراوانی احتیاج است تا نزدیک به صدها هزار ذخیرهسازی را انجام داده و کنترل کنند. در گذشته به نظر میرسید این جریان (احتیاج به مسیریابهای بسیار قوی) با وسیعتر شدن اینترنت بزرگتر نشود و البته پایهگذاری جریانی برای اینکه مسیریابهای هسته مرکزی کار بیشتری از سوییچ پاکت و در حد ممکن بالاتری انجام دهند (ذخیرهسازی)، به نظر نادرست میرسید.
در هر حال IntServ به صورت کامل کنار گذاشته نشد و در شبکههای استانی و ایالتی بسیاری کشورها هنوز هم مورد استفاده قرار میگیرد.
2- استراتژی دستهبندی و کنترل ترافیک (DiffServ)
مدل دوم که امروزه از آن استفاده میشود DiffServ یا همان «سرویسهای مشتق شده» است. در این مدل، پاکتها بر حسب نوع سرویسی که احتیاج دارند علامت میخورند. در جواب این علامتگذاری مسیریابها و سوییچها استراتژیهای مختلف ایجاد صف را در پیش میگیرند تا کارایی مورد نیاز را فراهم کنند. (در لایه آدرس IP سرویسهای مشتق شده از شش 6 بیت سرآیند پاکت IP استفاده میکنند2 و در لایه مَک آدرس، VLan3، IEEE 802.1Q و IEEE 802.1D4 میتوانند همان اطلاعات را جابهجا کنند.)
مسیریابهایی که DiffServ را پیشتیبانی میکنند از صفهای متعددی از پاکتها که آماده ارسال از پهنایباند اجباری هستند، (مثل شبکههای WAN)، استفاده میکنند. کارخانههای تولیدکننده مسیریاب هر کدام تنظیمات و امکانات مختلفی را برای این مدل فراهم میکنند که هر کدام با دیگری در تعداد صفهایی که مسیریاب پوشش میدهد، رابطه بین اولویتهای صفها و پهنای باندی که برای هر کدام ذخیره شده، ممکن است تفاوت داشته باشد.
در عمل، وقتی که یک پاکت همراه با صفبندی (در مسیر شبکه) پیش بیاید، پاکتهایی که به بیثباتی کمی احتیاج دارند (مثل ویپ یا ویتیسی) الویت بالاتری نسبت به سایر پاکتهای داخل صف پیدا میکنند. به طور کلی، قسمتی از پهنای باند به صورت پیشفرض توسط پاکتهای کنترل شبکه (مثل 5ICMP) رزرو شده است. در حالیکه در سیستم، نهایت تلاش تمام پهنای باند باقیمانده به بقیه چیزها اختصاص داده میشود.
3- تکنیکهای مهندسی پهنای باند برای بهبود کیفیت خدمات
مکانیزمهای مدیریت پهنای باند افزوده، میتوانند سبب بالا رفتن کارآیی مهندسی شوند. در ادامه از آنجایی که توضیح دادن اصول مهندسی بسیاری از این مکانیزمها از حوصله این مقاله خارج و بسیار تخصصی است؛ به صورت خلاصه این مکانیزمها بیان میشوند:
شکلدهی ترافیک: (شکلدهی پاکتها) تلاشی است برای کنترل ترافیک شبکههای کامپیوتری برای تضمین کارآیی، کم بودن رکود و پهنای باند با تاخیردهی هوشمند. در ارسال پاکتها. ، شکلدهی ترافیک با مفاهیم ردهبندی، نظم صفها، شرایط اجبار، مدیریت تراکم سروکار دارد.
محدودسازی نرخ انتقال: در شبکههای کامپیوتری، محدودسازی نرخ انتقال برای کنترل نرخ ترافیک، ارسال یا دریافتی بر روی یک شبکه استفاده میشود. ترافیک کمتر و یا مساوی با نرخ مشخصی، ارسال میشود و اگر ترافیک از حد مشخصی عبور کرد، نرخ انتقال صفر شده و یا تاخیر داده میشود. محدودسازی نرخ انتقال توسط دستگاهی به نام محدودساز نرخ انتقال صورت میگیرد. روشهای مختلف محدودسازی انتقال در شمارههای قبل کلیک بررسی شده است، برای مطالعه بیشتر میتوانید بهآنها مراجعه کنید.
با وجود تمام امکانات پیچیدهای که در خدمت کیفیت شبکه هستند و تنها قسمت کوچکی از آنها در این مقاله ذکر شده است. ، بسیاری از مهندسان و محققان حوزه مخابرات و شبکه به این نتیجه رسیدهاند که هماهنگی در سطح شبکهای به بزرگی اینترنت، بسیار پرهزینه و مشکل خواهد بود. گروه تحقیقاتی اینترنت2 در گزارش کاملی که از نتیجه 8 سال مشاهده و تحقیقات خود ارائه دادهاند، به یک نتیجه رسیدهاند: هزینه ایجاد پهنای باند بیشتر، کمتر از هزینه ایجاد زیرساختهای کیفیت خدمات خواهد بود.
پا نوشت:
1- Integrated Services
2- DiffServ Code Point: محدودهای از سرآیند آدرس IP که به صورت اختصاصی در اختیار خدمات ردهبندی پاکت قرار میگیرد.
3- Virtual LAN: یا شبکه محلی مجازی، روشی برای ایجاد شبکههای محلی کوچکتر مجازی، داخل یک شبکه محلی فیزیکی بزرگتر است. برای اطلاعات بیشتر استاندارد IEEE's 802.1Q را مطالعه کنید.
4- استاندارد مربوط به مفاهیم پلسازی، اینترورکینگ و درخت پوشا. برای اطلاعات بیشتر 802.1D MAC Bridges Standard را مطالعه کنید.
5- Internet Control Message Protocol: یکی از پروتکلهای اصلی اینترنت که وظیفهی انتقال پیامهای خطا را در طول شبکه بر عهده دارد.
فرهاد آذرنوا
گفت و گو
