Реализация очередей для службы ubr

Как уже отмечалось выше, служба UBR не предусматривает гарантий качества обслуживания. Чтобы воспользоваться услугами этой службы, протокол более высокого уровня, например TCP, должен самостоятельно определять состояние перегрузки в сети и реагировать на нее, например, выравниванием скорости передачи данных с учетом количества потерянных пакетов. Однако, поскольку протокол TCP работает только с целыми пакетами, потеря одной ячейки приводит к необходимости повторной передачи всего пакета. В связи с этим для эффективной работы службы UBR требуется процедура раннего сброса пакета (Early Packet Discard, EPD), при которой сразу же происходит сброс всего пакета (за исключением последней ячейки в посылке) при обнаружении ошибки в одной из ячеек. Сохранение последней ячейки позволяет протоколу TCP обнаружить ошибку и выполнить повторную передачу.

В табл. 15.9 описаны различные алгоритмы очередей применительно к работе протокола TCP со службой UBR. В данной таблице слово «Высокая» означает эффективность, примерно равную 70-90 %, а «Очень низкая» – 0-20 %.

Таблица 15.9. Очереди UBR

Алгоритм очереди	Достоинства и недостатки	Эффективность
Очередь FIFO без раннего сброса пакета	Множество бесполезных ячеек в сети; большое число повторных передач вызывает перегрузку	Очень низкая
Очередь FIFO с ранним сбросом пакета	Полоса пропускания не распределяется между виртуальными соединениями	Низкая
Раздельное определение перегрузки без раннего сброса пакета	Перегрузка одного виртуального соединения все еще может воздействовать на другие соединения	Средняя
Раздельное определение перегрузки с ранним сбросом пакета	Перегрузка ограничивается только одним виртуальным соединением	Высокая

Для реализации службы UBR совместно с протоколом TCP могут быть использованы различные алгоритмы обработки очередей. Простая буферизация в соответствии с алгоритмом FIFO, не предусматривающая раннего сброса пакетов, приводит к пересылке большого количества бесполезных ячеек и многочисленным повторным передачам, что вызывает перегрузку сети. При этом обмен данными во многих виртуальных соединениях может вообще прекратиться из-за чередующихся перегрузок то одного, то другого коммутатора на пути между абонентами. В этом случае эффективность использования полосы пропускания будет очень низкой. Очередь, реализованная по принципу FIFO с ранним сбросом пакета, не обеспечивает необходимого распределения полосы пропускания сети между виртуальными соединениями. В результате соединения будут страдать из-за перегрузки коммутаторов. Эффективность использования полосы пропускания также будет низкой.

Учет виртуальных соединений без процедуры раннего сброса ошибочных пакетов предоставляет соединениям доступ к полосе пропускания в соответствии с их требованиями. Однако перегрузка одного соединения может сказаться на работе других. Эффективность использования свободной полосы пропускания – средняя. И, наконец, использование отдельных очередей для каждого виртуального соединения и процедуры раннего сброса пакета обеспечивают необходимое распределение полосы пропускания между соединениями. Кроме того, в этом случае перегрузка в одном из соединений не будет влиять на работу остальных. Эффективность использования полосы пропускания – высокая.