Новые разработки в области технологий для маршрутизаторов и магистралей предоставляют администраторам сетей большую, чем прежде, свободу выбора.


КОГДА НЕОБХОДИМА МОДЕРНИЗАЦИЯ?
ОПТИМИЗАЦИЯ ИМЕЮЩЕЙСЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ
ATM В КАЧЕСТВЕ ВАРИАНТА
IP-КОММУТАЦИЯ
GIGABIT ETHERNET
ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ

СИЛА ЕСТЬ - УМА НЕ НАДО
Как научить сеть уму-разуму


После относительно спокойного пятилетнего периода администраторы сетей столкнулись с лавиной новых приложений и технологий, появление которых ставит вопрос о том, насколько хорошо существующие опорные сети на базе маршрутизаторов отвечают новым требованиям далеко не на все 100%. Эти опирающиеся почти исключительно на технологию FDDI со скоростью передачи данных 100 Мбит/с опорные сети зачастую не в состоянии адекватно поддерживать сети Intranet, мультимедийный трафик и принудительное распространение приложений и информации - все перечисленные сервисы предполагают высокую скорость передачи данных, малую задержку и гарантию качества услуг. Перегрузки сети в результате развертывания этих технологий избежать вряд ли удастся, поэтому многие администраторы сетей подумывают о капитальной переделке опорной сети.

В наши дни технологии опорных сетей претерпевают радикальные изменения. В течение последних двух лет ATM рассматривается как магистраль следующего поколения для приложений с высокими требованиями к пропускной способности. Однако в прошлом году бесспорный престолонаследник столкнулся с двумя новыми претендентами: IP-коммутацией и Gigabit Ethernet.

IP-коммутация выдвинулась вперед как несложное решение для увеличения пропускной способности магистрали и снижения времени задержек, обеспечивая ту же пропускную способность и задержку, что и коммутаторы ATM, без необходимости модифицировать и, тем более, отказываться от существующей инфраструктуры IP-маршрутизации. Gigabit Ethernet со скоростью передачи данных 1 Гбит/с предлагает относительно недорогой и простой путь миграции для организаций, не желающих отказываться от Ethernet.

Помимо этих двух новых технологий для магистрали разработки в области маршрутизаторов и появление нового поколения клиент-серверных протоколов позволяют администраторам сетей извлечь максимум возможного из имеющихся сетевых инфраструктур. Такой подход может оказаться весьма жизнеспособным, особенно в краткосрочной перспективе, поскольку и IP-коммутация, и Gigabit Ethernet находятся пока еще в младенческом состоянии.

В нашей статье мы рассмотрим различные технологии для магистралей и обсудим их достоинства. Но, прежде чем перейти к сути вопроса, давайте кратко остановимся на требованиях, предъявляемых приложениями, так как эти конкурирующие технологии бессмысленно оценивать без знания приложений, для которых они будут использоваться.

КОГДА НЕОБХОДИМА МОДЕРНИЗАЦИЯ?

В связи с появлением Intranet, мультимедиа и технологии принудительного распространения, а также тенденции к централизации приложений и услуг, кардинальная модернизация магистрали становится неизбежной. Однако в некоторых ситуацих вы можете обойтись и тем, что имеете. Прежде чем выбрать направление развития, необходимо определить, какие приложения будут вами использоваться и каковы рабочие характеристики имеющейся магистрали (последнее предполагает измерение загруженности магистрали и времени задержки). В конце концов, если вы не знаете, где находитесь, то как вы можете знать, куда идти?

В статье "Азбука планирования нагрузки" (LAN, декабрь 1996 года) мы подробно обсудили различные аналитические методы определения емкости сети и необходимой пропускной способности, так что на этот раз, не углубляясь в подробности, приведем их лишь в качестве примера того, как эти измерения могут помочь вам в выработке плана действий.

Загруженность сети можно определить с помощью зондов RMON и таких приложений, как Trakker компании Concord. Задержку определить труднее. Для этого вы должны измерить задержку трафика реальных или модельных приложений. Рисунок 1 иллюстрирует измерения задержки рабочего трафика для опорной сети FDDI со 100 маршрутизаторами и тысячами пользователей. Средняя задержка на одном маршрутизаторе составляет 1,5 мс; наиболее вероятная задержка - 1 мс; максимальная задержка - от 50 до 100 мс.

Picture 1(1x1)

Рисунок 1.
Данный график показывает измерения задержки в магистрали FDDI со 100 маршрутизаторами и тысячами пользователей. Благодаря тому, что вариация задержки в этой среде не значительна, имеющаяся магистраль на 100 Мбит/с была в состоянии адекватно поддерживать приложения воспроизведения видео с низкой частотой кадров невысокого разрешения.

В среде с магистралью на 100 Мбит/с вариация задержки приемлема для многих приложений воспроизведения видео с низкой частотой кадров невысокого разрешения. Однако для таких двунаправленных интерактивных приложений, как видеоконференции, она неприемлема. Надо или не надо модифицировать высокоскоростную магистраль? Ответ на этот вопрос зависит от того, какие приложения вы собираетесь развертывать и каковы параметры имеющейся сети. Иными словами, при выборе направления следует ориентироваться на подробные измерения трафика и задержки.

Если ваш анализ показывает, что при обновлении инфраструктуры приложения будут выполняться быстрее, то настало время приглядеться попристальнее к ATM, IP-коммутации и Gigabit Ethernet. Однако прежде следует поискать способы задействовать неиспользуемые резервы имеющейся инфраструктуры. Именно так мы сначала и поступим, а уж затем перейдем к обсуждению новых технологий для магистрали.

ОПТИМИЗАЦИЯ ИМЕЮЩЕЙСЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ

Сохранение имеющейся инфраструктуры на базе маршрутизаторов имеет несколько преимуществ, не самое маловажное из которых сохранение сделанных инвестиций. Для многих организаций отказ от маршрутизаторов в пользу новых магистральных технологий представляется слишком радикальным шагом. К счастью, некоторые новые разработки в области маршрутизаторов, а также появление клиент-серверных протоколов (им нужна меньшая пропускная способность и они менее чувствительны к задержкам) дают возможность администраторам сетей извлечь выгоду из того, что они уже имеют. (Дополнительную информацию об этом новом поколении прикладных протоколов см. врезку "Как научить сеть уму-разуму".)

Поставщикам традиционных маршрутизаторов удалось повысить производительность своих устройств за счет реализации заимствованных у ATM идей. В результате производительность маршрутизаторов растет, они вполне отвечают предъявляемым требованиям к высокоскоростным опорным сетям и, кроме того, гарантируют качество услуг.

Согласно заявлениям идеологов ATM, параллельные коммутирующие структуры ATM способны обеспечивать любую пропускную способность. Теперь и Bay Networks, и Cisco Systems взяли на вооружение аналогичный подход в своих маршрутизаторах старшего класса. Обе компании предлагают маршрутизаторы старшего класса с несколькими процессорами, каждый из которых обслуживает группу портов локальной или глобальной сети. Маршрутизаторы серии 7500, например, имеют до 11 слотов с процессорами на 100 или 200 МГц на каждой плате. Каждый модуль маршрутизатора может обрабатывать до 100 000 пакетов в секунду, соответственно полностью заполненное шасси обслуживает 1 100 000 пакетов в секунду, что эквивалентно пропускной способности 563 Мбит/с при загруженности объединительной панели только на 28%.

Cisco заимствовала и другие концепции ATM, применив их в своих маршрутизаторах: компания называет эту технологию коммутацией NetFlow. NetFlow позволяет идентифицировать потоки трафика в маршрутизаторе и производить ориентированную на соединение обработку пакетов. Идентифицируя первый пакет из потока и кэшируя всю необходимую для обработки пакета информацию, маршрутизатор избавляется от необходимости производить разбор заголовков всех последующих пакетов в потоке. Аналогично в сети ATM ячейки коммутируются на основе информации, содержащейся в коротком однобайтном идентификаторе виртуального пути и двубайтном идентификаторе виртуального канала. Именно такая простая структура адреса обеспечивает высокую скорость коммутации ATM. Обычные же маршрутизаторы вынуждены просматривать 20-байтный IP-заголовок, поэтому им необходимо время и на разбор заголовка, и на то, чтобы решить, куда посылать пакет дальше.

Маршрутизатор с NetFlow работает, как автоматизированный пункт сбора дорожной пошлины. Водители регулярных рейсов покупают стандартные проездные, благодаря которым они не задерживаются на пунктах сбора. Случайные путешественники останавливаются и проходят досмотр, причем платить они вынуждены на каждом пункте по пути. В сетях регулярные рейсы - это потоки пакетов между одними и теми же отправителями и получателями пакетов. Передача пакетов с помощью NetFlow позволяет достичь совокупной пропускной способности 1 млн. пакетов в секунду с учетом накладных расходов на защиту информации и составление отчетов.

Концепция потоков трафика существенна для всех подходов к качеству услуг и наращиваемой пропускной способности. Если можно идентифицировать поток трафика, то с помощью сетевых коммутирующих устройств можно улучшить и характеристики трафика. Поток - это последовательность пакетов между отправителем и получателем; потоки, например, генерируются такими клиент-серверными протоколами, как HTTP и ftp. Этот процесс отличается от одиночных обменов несколькими пакетами. К примеру, запрос к DNS не порождает поток. Концепция потоков включена в IPv6, где 3-байтный заголовок определяет идентификатор потока для каждого пакета.

С использованием поставщиками новых подходов к наращиванию скорости объединительной панели и пересылки пакетов маршрутизаторами, модификация имеющейся инфраструктуры на базе маршрутизаторов представляется более жизнеспособным вариантом, нежели полная замена высокоскоростной магистрали. Однако такой подход позволит вам продержаться лишь некоторое время. С ростом загруженности магистрали FDDI единственным выбором становится реализация магистрали на основе иной технологии. Тем не менее даже незначительный выигрыш во времени может оказаться бесценным, поскольку до реализации IP-коммутации и Gigabit Ethernet в промышленных масштабах еще все-таки далеко. На данный момент единственной доступной опцией является ATM. Однако для обычной компании она может оказаться чересчур дорогой и сложной.

ATM В КАЧЕСТВЕ ВАРИАНТА

В течение последних нескольких лет ATM рассматривается как основное решение при модернизации магистрали. И не без оснований, поскольку данная технология благодаря коммутации небольших заголовков ячеек вместо больших IP-заголовков позволяет наращивать пропускную способность, а также за счет использования служебных сигналов и установления соединения через промежуточные коммутаторы гарантирует качество услуг. Кроме того, ATM с его ячейками дает возможность эффективным образом интегрировать аудио- и видеопотоки с трафиком данных. Свою пригодность для широкого применения технология доказала на практике. Однако пока АТМ и наполовину не реализовал свои потенциальные возможности.

Основу подхода ATM составляет установление соединения (или виртуального соединения, VC) между узлами отправителя и получателя. Установление соединения позволяет быстро пересылать ячейки на промежуточных узлах и гарантировать наличие ресурсов для обеспечения требуемого качества услуг. Но необходимое для обмена служебными сигналами при установлении запрашиваемого VC программное обеспечение довольно сложно. Это связано в первую очередь с тем, что каждый промежуточный коммутатор на пути запрашиваемого VC должен определить, может он обеспечить требуемое качество услуг или нет. Каждый коммутатор в сети ATM обслуживает обычно множество разных VC, так что, прежде чем взять на себя обязательства в отношении нового соединения, он должен выяснить, достаточно ли для этого его совокупной производительности. Запрашивающий виртуальное соединение узел получит удовлетворительный ответ на свой запрос только после того, как все коммутаторы на пути выделят ресурсы для его обслуживания.

После установления виртуального соединения коммутаторы ATM пересылают ячейки очень быстро и эффективно. Однако сама процедура установления занимает заметное время. Например, ASX-1000 компании FORE Systems имеет пропускную способность 10 Гбит/с и задержку от 10 до 20 мкс. Такой уровень производительности весьма высок, но число устанавливаемых виртуальных каналов ограничено - 100-200 в секунду. Это ограничение затрудняет развертывание крупных магистралей ATM с гарантией качества услуг для каждого пользователя или подсети.

Другая проблема с ATM - сложность организации интерфейса между этой, ориентированной на соединение технологией и современными технологиями без установления соединения. Магистраль ATM в окружении традиционных маршрутизаторов будет страдать от тех же самых проблем с производительностью и задержкой, что и разделяемые сети. Для решения этой проблемы был разработан целый корпус стандартов, однако в настоящее время они далеки от завершения, а продукты от разных поставщиков пока плохо взаимодействуют друг с другом.

Несмотря на перечисленные недостатки ATM представляется наилучшим решением, если вашей среде необходимы наращиваемая пропускная способность и гарантии качества услуг. Хосты ATM описываются подробными соглашениями о трафике с указанием максимальной и типичной скорости передачи ячеек, допустимой вариации в задержке ячеек и т. п. Эта информация используется при установлении соединения с гарантированным предоставлением конкретных услуг.

Если ваша сеть передает трафик с разными требованиями к качеству услуг, то ATM - наилучшее решение. Но когда сеть передает в основном данные, ATM выступает как враг хорошего, поскольку издержкой обеспечения качества услуг является значительная сложность технологии. Однако при использовании в территориальных сетях у ATM есть и свои плюсы, один из них - простота интеграции с глобальными сетями ATM. Все указывает на то, что ATM станет доминирующим транспортным механизмом в сетях операторов глобальной связи. Так что ATM представляет логический выбор, если вам необходим, например, бесшовный стык с филиалами. (Дополнительную информацию об ATM можно найти по адресу: www.vivid.newbridge.com.)

IP-КОММУТАЦИЯ

Если ATM - избыточное решение, то IP-коммутация может оказаться как раз тем, что надо. Предложенная Ipsilon Networks, IP-коммутация обеспечивает производительность уровня ATM без присущей ей сложности.

IP-коммутатор ATM1600 компании Ipsilon работает одновременно и как коммутатор, и как маршрутизатор. Этот коммутатор использует аппаратный механизм коммутации ATM и интеллектуальный процессор для управления оборудованием. Вначале он функционирует как маршрутизатор с поддержкой OSPF и других распространенных протоколов маршрутизации (он реализует все функции традиционного IP-маршрутизатора, так что пакеты передаются в сети по путям, определенным протоколом маршрутизации).

С ростом трафика в сети маршрутизатор превращается в коммутатор - это становится возможным благодаря выделению потоков трафика. Обнаружив поток, коммутатор устанавливает виртуальное соединение ATM с соседним коммутатором по направлению передачи. Последующие пакеты из этого потока пересылаются с помощью коммутирующей структуры ATM, гарантирующей малую задержку и высокую пропускную способность. При обнаружении потока другими коммутаторами на его пути, они устанавливают следующие VC; в конечном итоге весь путь из конца в конец пролегает через коммутирующую структуру ATM (см. Рис. 2). В отличие от ATM со сложной системой служебных сигналов при установлении соединения и необходимостью его явного разрыва, виртуальные каналы, созданные при IP-коммутации, разрываются сами по себе, если они не используются в течение определенного периода времени (от секунд до часов в зависимости от конкретных характеристик трафика). Если сигнализация ATM предполагает, что все коммутаторы должны одобрить контракт прежде, чем виртуальное соединение с определенным качеством услуг будет установлено, то коммутаторы Ipsilon действуют относительно независимо от других, и сигнализация между ними гораздо проще.

Picture 2(1x1)

Рисунок 2.
В конфигурации Ipsilon при обнаружении потока пакетов коммутатор использует сигнализацию протокола управления потоком Ipsilon (IFMP) для установления виртуального соединения с соседним по направлению передачи коммутатором (IFMP - нестандартный протокол, но он определен в RFC 1953). Результат такого процесса - организация сквозного пути через ATM между пользователями и хост-машиной.

По заявлениям компании обеспечиваемая коммутаторами Ipsilon производительность в пять раз больше той, что могут обеспечить современные маршрутизаторы. Коммутатор способен обнаруживать от 2000 до 3000 потоков в секунду, а его интеллектуальный процессор определяет характеристики потока. Эти характеристики можно изменить для конкретных приложений. В настоящее время коммутатор Ipsilon поддерживает только IP-протоколы и соответственно все имеющиеся системы на базе IP. Потенциальная проблема здесь в том, что многие магистрали поддерживают три или более протоколов. Так, ваша магистраль может маршрутизовать DECnet, AppleTalk, IPX, SNA и другие отличные от IP-протоколы. Однако TCP/IP становится доминирующим протоколом для корпоративной магистрали, поэтому данное обстоятельство не должно вызывать чересчур большой заботы, особенно в долгосрочной перспективе.

В настоящее время отраслевых стандартов на эту технологию нет, однако новые предложения по IP-коммутации были недавно внесены в IETF компаниями Cisco, IBM, 3Com и др. Cisco называет свое предложение тег-коммутацией, а IBM - совокупной IP-коммутацией на основе маршрутизации (Aggregate Route-Based IP Switching, ARIS). Эти предлагаемые архитектуры при установлении виртуального соединения через структуру ATM опираются не на потоки, а на новые протоколы. Как и коммутатор Ipsilon, данные технологии обходятся без сложной сигнализации АТМ, так что они представляют простое решение проблем недостаточной емкости и длительной задержки. К сожалению, требуется время, чтобы эти технологии были реализованы на практике.

GIGABIT ETHERNET

Наиболее молодой претендент на место в корпоративной магистрали - Gigabit Ethernet. Данная технология находится пока на стадии разработки, так что продукты пока не многочисленны. Однако комитет IEEE 802.3 работает над ее стандартизацией, при этом привычный формат кадров Ethernet не претерпит изменений. Если учесть, что 80% всех сетевых соединений - это Ethernet, то Gigabit Ethernet предлагает организациям относительно недорогой и простой способ перехода к новой магистрали.

Традиционный метод доступа CSMA/CD позволяет иметь сеть на 1 Гбит/с протяженностью не более 50 метров. В связи с этим поставщики Gigabit Ethernet не могут просто последовать по пути поставщиков 100BaseT. Поэтому продукты Gigabit Ethernet должны будут использовать активные концентраторы для выполнения функций повторителей или коммутаторов. Тем не менее использование недорогих лазеров (по типу применяемых в проигрывателях компакт-дисков) и длинноволновых лазеров позволит создавать сегменты протяженностью свыше 500 и 2000 метров, соответственно.

Gigabit Ethernet обеспечивает несколько преимуществ. Во-первых, как уже говорилось, он предоставляет простой путь миграции для сетей Ethernet. С помощью недорогого повторителя Gigabit Ethernet вы можете немедленно получить скорость передачи данных в десять раз большую, чем у сегодняшних разделяемых магистралей FDDI. Благодаря тому, что формат пакетов останется прежним, маршрутизаторы с портами Gigabit Ethernet должны работать очень быстро. Кроме того, стоимость этих портов будет в сравнении с ATM или FDDI весьма привлекательной: цена Gigabit Ethernet составит по разным оценкам от 1850 до 2800 долларов за порт (в случае с FDDI - это 3200 долларов; в случае АТМ - 4200 долларов). Еще одно преимущество продуктов Gigabit Ethernet в том, что они, несмотря на обещание АТМ наращивать пропускную способность, должны обойти сегодняшнего лидера, максимальная скорость которого в продуктах для корпоративных сред составляет 622 Мбит/с. Кроме того, пользователям Gigabit Ethernet не придется разбираться в хитростях коммутации ячеек и сигнализации, что позволит сэкономить на переобучении персонала управления сетями.

Но каковы же недостатки? Gigabit Ethernet не имеет встроенной поддержки качества услуг. Как и его предшественники, он предполагает конкуренцию за доступ к среде передачи без какой-либо гарантии QOS. Однако пользователи Gigabit Ethernet для обеспечения качества услуг могут воспользоваться такими протоколами на базе IP, как RSVP. Эти протоколы позволяют резервировать ресурсы маршрутизаторов для обеспечения адекватной скорости передачи данных. Положительная сторона такого подхода состоит в том, что вы можете сохранить основную часть своих вложений в маршрутизаторы. Но если ваша среда передает большие объемы трафика с отличающимися характеристиками, то в этом случае ATM обеспечивает лучшее качество услуг, нежели Gigabit Ethernet.

Тем не менее, несмотря на перечисленные нами недостатки, Gigabit Ethernet весьма и весьма перспективен. Еще одним подтверждением служит то обстоятельство, что при увеличении скорости задержка на магистрали становится меньше, а это делает QOS менее критичным. Например, передача пакета объемом 1500 байт по незагруженной магистрали Gigabit Ethernet составляет 12 мкс. При загруженности от 30 до 50% задержка может возрасти до 30 мкс. В случае видеоконференций пользователи заметят задержку длительностью 20-40 мс, а это в 1000 раз больше задержки на магистрали. Таким образом, с ростом скорости качество услуг становится менее критичным, если только магистраль не перегружена. И пусть недоброжелатели называют применение Gigabit Ethernet к обеспечению QOS методом грубой силы, он дешев, прост в управлении и позволяет обслуживать множество пользователей. (Дополнительную информацию о Gigabit Ethernet можно найти по адресу: www.gigabit-ethernet.org.)

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ

Если вы планируете воспользоваться последними технологиями и приложениями, реорганизация магистрали практически неизбежна. К счастью, при такой активности на рынке магистральных технологий число возможных вариантов постоянно растет. Скоро вы будете иметь возможность выбирать наиболее отвечающую вашим требованиям технологию для магистрали.

Несомненно, исходной точкой модернизации вашей сети дожно стать подробное описание новых приложений, а это означает, что вы должны протестировать их и измерить порождаемый ими трафик. Далее вам придется поискать приложения, которые используют протоколы, предъявляющие наименьшие требования к сети. Во время измерения сетевого трафика следует также определить чувствительность приложений к задержке. И только после всего этого вы можете браться за оценку различных вариантов выбора магистрали, в том числе оптимизации того, что вы уже имеете.


Фредерик Шолл - президент компании Monarch Information Networks, предоставляющей услуги по планированию и моделированию сетей для высококритичных приложений.

СИЛА ЕСТЬ - УМА НЕ НАДО

Как научить сеть уму-разуму

Любой администратор сети от всех этих разговорах об Intranet, мультимедиа и высокоскоростных магистралях может потерять сон. К счастью, усовершенствование некоторых протоколов ведет к повышению производительности имеющихся инфраструктур. Если эти протоколы позволяют более эффективно использовать пропускную способность, то администратор сети может избежать полной замены магистрали.

В основе нового класса приложений Intranet и мультимедиа лежат четыре протокола: сетевая файловая система NFS, HTTP, MPEG и TCP. До недавних пор определенные особенности данных протоколов затрудняли их применение на существующих магистралях. Например, NFS и HTTP, используемые при передаче файлов, чувствительны к задержке при передаче данных между клиентом и сервером. Стандарт сжатия аудио- и видеоинформации с качеством кодированного материала, аналогичным обеспечиваемым VHS, порождает зачастую слишком большой трафик. TCP, рабочая лошадка Internet, не в состоянии адекватно поддерживать передачу непрерывной мультимедийной информации. К счастью, недавние разработки позволили значительно улучшить ситуацию с этими протоколами. Таким образом, в зависимости от конкретных требований вы можете воспользоваться одним или несколькими из этих более производительных протоколов, а не реструктурировать свою магистраль.

Концепция видео "бизнес-качества" появилась, как попытка решить проблему роста трафика при применении мультимедийных приложений. Обычно мультимедийные приложения для бизнеса представляют собой видеоновости или обучающие программы. Пока качество подачи информации остается приемлемым для решения конкретных деловых задач, качество изображения и звука, а следовательно, и требования к необходимой пропускной способности можно снизить. Два новых стандарта, разработанных ITU, - G.723 для аудио и H.293 для видео - описывают стандарты кодирования, с помощью которых мультимедийная информация могла бы передаваться с более низким темпом.

Vivo Software разработала программные видеокодеки со скоростью от 28 до 56 Кбит/с и аудиокодеки со скоростью всего 6 Кбит/с. Звук сносный, а изображение имеет разрешение 144 на 176 пикселов. Чтобы понять, насколько этот стандарт кодирования эффективен, достаточно вспомнить, что несжатый звук с качеством телефонной связи требует 64 Кбит/с, а несжатое видео около 100 Мбит/с.

Конечно, недостаточная пропускная способность сети - не единственная причина плохого качества воспроизведения мультимедиа: вариация в задержке приводит также к его ухудшению. Задержки в результате конфликтов за доступ к среде передачи и на маршрутизаторах варьируются весьма заметно с изменением объема трафика. Эти флуктуации приводят к тому, что промежутки между аудио- и видеокадрами отличаются от исходных. Для мультимедийной информации такое положение дел чревато катастрофическими последствиями. Прямолинейное решение состоит в установке ATM с гарантированным качеством услуг. Однако есть и более простое решение - транспортный протокол реального времени (Real-time Transport Protocol, RTP). В случае мультимедийных приложений этот протокол заменяет TCP и добавляет отметки о времени к каждому передаваемому кадру. Он позволяет оптимальным образом использовать имеющиеся у получателя буферы, в результате качество воспроизведения повышается даже при переменной задержки в сети.

Как упоминалось ранее, традиционные протоколы NFS и HTTP чрезвычайно чувствительны к задержке. NFS-2 поддерживает только 8-килобайтные запросы на чтение или запись, причем каждый блок передается туда-обратно. NFS-2 был преобразован в NFS-3, благодаря которому клиент и сервер могут обмениваться более объемными запросами на чтение/запись. Кроме того, версия Web NFS была предложена Sun, как новый протокол передачи файлов для приложений Web.

Применяемый в настоящее время для передачи файлов в Web, HTTP 1.0 требует усовершенствования в связи с его чувствительностью к задержке. Предназначенный для использования в глобальных сетях он применяется также для поддержки серверов без запоминания адресов. Каждая передача данных по Web приводит к установлению нескольких соединений TCP при загрузке страниц и графики. Открытию одного сокета TCP предшествуют три обмена пакетами. Наши измерения для выделенной линии на 56 Кбит/с показали, что при загрузке страницы длительностью 13,2 секунды передача информации занимала всего 64% времени, а 36% ушло на задержку в сети и на ответ сервера. Удвоение скорости линии привело бы к сокращению времени передачи информации до 4,2 секунд, но общее время загрузки уменьшилось бы только до 9 секунд, а это всего лишь улучшение на 32%. Задержка в 4,8 секунды осталась бы прежней. Разрабатываемые протоколы HTTP 1.1 и HTTP NG призваны решить эту проблему.

Прежде чем увеличивать пропускную способность магистрали, администраторам сетей следует попробовать вначале применить обсуждаемые здесь протоколы. Быть может, тогда удастся сэкономить и деньги, и время.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями