Коэффициенты готовности и значения времени простоя оборудования

Коэффициент готовности		Время простоя
0,99	“две девятки”	3,7 дней в год
0,999	“три девятки”	9 часов в год
0,9999	“четыре девятки”	53 минуты в год
0,99999	“пять девяток”	5,5 минут в год
0,999999	“шесть девяток”	30 секунд в год

Причины системной ненадежности

		40%	отказ аппаратного
			обеспечения узлов
40%
			программные
			ошибки
			ошибки
	20%		эксплуатации

Источник: Gartner Group

Службы QoS

• Best effort – обработка информации как можно быстрее, но без дополнительных усилий (FIFO, drop tail)

•Мягкий QoS – сервис с предпочтениями. Приоритетное обслуживание, значения параметров QoS зависят от характеристик трафика.

•Жесткий QoS – гарантированный сервис. Основан на предварительном резервировании ресурсов для каждого потока.

Логические плоскости механизмов QoS

Контрольная

плоскость

•Управление допустимостью соединения

•QoS-маршрутизация

•Резервирование ресурсов

Плоскость

данных

•Предотвращение

перегрузок

•Управление буфером

•Классификация

трафика

•Маркировка пакетов

•Управление

характеристиками

трафика

•Организация и

планирование

очередей

Плоскость

менеджмента

•Измерения

•Восстановление

трафика

•Соглашение

об уровне обслуживания

Механизмы обслуживания очередей

•FIFO (First In First Out) – без использования дополнительных возможностей, используется в best effort.

•PQ (Priority Queuing) – приоритетные очереди, вводится приоритет трафика (1-8).

•CQ (Custom Queuing) – настраиваемые очереди, используется при резервировании ресурсов.

•WFQ (Weighting Fair Queuing) – взвешенное справедливое обслуживание, позволяет динамически управлять ресурсами.

Организация очередей FIFO

Традиционно маршрутизаторами на каждом выходном порту применяется дисциплина очередей FIFO и поддерживается отдельная очередь. Когда прибывает новый пакет и направляется к выходному порту, он помещается в конец очереди. Пока очередь не опустеет, маршрутизатор передает пакеты из очереди, выбирая из нее самый старый пакет.

Организация очередей FIFO

Недостатки FIFO.

1.Пакетам, принадлежащим потокам с более высоким приоритетом или потокам, в большей степени чувствительным к задержке, не предоставляется специального обслуживания. Если несколько пакетов из различных потоков готовы к передаче, они посылаются строго в порядке FIFO, то есть в том же порядке, в котором они поступили в очередь.

2.Если несколько меньших по размеру пакетов стоят в очереди позади больших пакетов, тогда результат применения схемы FIFO будет выражаться в большей средней задержке пакета, чем в случае, если бы более короткие пакеты передавались прежде больших пакетов. В целом получается, что потоки из пакетов большего размера получают лучшее обслуживание.

3.Более эгоистичное TCP-соединение может вытеснить более альтруистические­ TCP- соединения. Если возникает перегрузка и одно из ТСР-соединений по какой-то причине не снизит скорость передачи данных, тогда другим TCP-соединениям придется пойти на большие уступки, чем в случае, если бы все TCP-соединения снизили свои скорости.

Организация очередей PQ/CQ

Маршрутизатор обслуживает несколько очередей для каждого выходного порта. При этом можно поддерживать по одной очереди для каждого источника или по одной очереди для каждого потока.

Каждый входящий пакет помещается в соответствующую очередь. Очереди обслуживаются в порядке, соответствующем приоритету очереди. То есть сначала пропускаются пакеты более приоритетных очередей, и только при их опустошении начинают пропускать пакеты из менее приоритетных очередей. При появлении пакетов в более приоритетных очередях, право передачи снова возвращается к ним. Пустые очереди пропускаются.

Организация очередей WFQ

Приоритет:

7-8 сигнализация, транзакции

5-6 трафик реального времени

1-4 эластичный трафик

q1

q2

q3

Механизмы профилирования трафика

•Drop tail – отбрасывание хвоста: отбрасываются все пакеты, заставшие буфер полным. Используется в best effort.

•RED – случайное раннее обнаружение: при угрозе перегрузки пакеты из буфера отбрасываются с ненулевой вероятностью. Первая часть алгоритма (вычисление средней длины очереди) определяет допустимый уровень неравномерности трафика, а вторая часть алгоритма — частоту отбрасывания пакетов при данном уровне перегрузки.

•Дырявое ведро – отбрасываются пакеты, не обслужившиеся за установленный период.