Prin calitatea serviciului (QoS) se referă la capacitatea infrastructurii de rețea pentru a oferi servicii îmbunătățite un anumit tip de trafic transmise folosind diferite tehnologii.
Calitatea serviciilor pe al doilea strat al modelului OSI (link-ul de date) într-un singur element de rețea este asigurată prin utilizarea unor modele de servicii diferențiate (diferențiate de servicii - DiffServ) și prevede:
- Clasificarea de trafic și de marcare.
- Managementul congestiilor (mecanisme de așteptare).
Trebuie remarcat faptul că modelul începe să funcționeze numai în caz de cozi și aglomerație.
În conformitate cu IEC 61850 toate procesele de transmitere a datelor de comunicare se realizează prin intermediul tehnologiei Ethernet. Această tehnologie determină formatul de cadre Ethernet (cadre), linia de conectare (mediu de transmisie), semnale electrice și luminoase pe stratul fizic, o mass-media protocoale de control al accesului - pe al doilea strat al modelului OSI (link-ul de date). Metode și tehnici de bază descrise familie de Ethernet IEEE 802.3 protocol.
Ethernet protocol în forma sa pură nu are suport pentru prioritizarea traficului, astfel încât în plus față de protocolul standard Ethernet IEEE 802.3, organizația IEEE a elaborat un standard pentru crearea de rețele virtuale locale VLAN IEEE 802.1Q. În standardul IEEE 802.1Q prevede introducerea unei etichete suplimentare VLAN patru octeți din sursa de antet cadru Ethernet care conține semnul de prioritate (prioritate) CoS (clasa serviciului - CoS) IEEE 802.1p.
Fig. 1. Ethernet structura cadru în conformitate cu standardul IEEE 802.1q.
Clasificare și marcaje rutiere
Switch-uri de nivel 2 de familie PULLNET AGENT-2 permite să se facă distincția cadre Ethernet (clasificare de trafic) Precizați semnul de prioritate (prioritate) IEEE 802.1p. Valorile prioritare, în funcție de tipul de trafic sunt prezentate în tabelul 1. Implicit standard IEC 61850 mesaje GOOSE pentru a furniza probe, și valorile instantanee ale priorității SV 4.
Tabelul 1. Clasele de trafic în conformitate cu standardul IEEE 802.1p.
Prin urmare, clasificarea și trafic marcaje rezolvă două probleme:
- Atribuirea datelor transmise într-o anumită clasă de trafic
- Numirea de cadre corespunzătoare transmise de prioritate.
de gestionare a congestiei (mecanisme de așteptare)
Supraîncărcarea apare atunci când bufferele de ieșire preaplin de transmisie a traficului echipamentelor. Principalele mecanisme de apariție a congestiei (sau, echivalent, clustere - congestii) este agregarea traficului (atunci când rata de trafic de intrare depășește viteza de ieșire) și asimetrie a vitezei la interfețele. Gestionarea lățimii de bandă, în caz de suprasarcină (strangulare), prin utilizarea mecanismului de așteptare. cadrele Ethernet sunt plasate într-o coadă, care este prelucrat într-o ordine pe un anumit algoritm. De fapt, gestionarea congestiei - este un ordin determinant care cadre din interfața (cozile) pe baza priorităților. În cazul în care nu există nici o congestie - coada de așteptare nu funcționează.
Deoarece coada nu este fără sfârșit, ele pot fi umplute și debordant. În cazul în care coada este plin, noile pachete nu se încadrează în ea și aruncat. Acest fenomen se numește o pierdere terminală. Problema pierderii final este că, în această situație, comutatorul nu poate renunța la cadru, chiar dacă aceasta este o prioritate. Astfel, un mecanism care realizează următoarele două operații:
- Aflați dacă coada este plin și nu există nici un loc în ea pentru cadre cu prioritate ridicată.
- Politica Forma, care în primul rând se va renunța la cadre cu o prioritate mai mică, și numai apoi - mai mare.
Conturarea este utilizat pentru a clasifica cadrele prin legarea lor la una dintre cozile de ieșire pentru. IEEE tag-ul de prioritate 802.1p definite de utilizator pentru sarcinile coadă. Switch-uri de nivel 2 de familie PULLNET AGENT-2 suportă 4 cozi de prioritate. Tabelul 2 oferă detalii cu privire la setările cozii de prioritate etichetele de pe comutator implicit PULLNET.
Tabelul 2. CoS de legare (clasa serviciului) la coada de transfer implicit.
După cadrele de proces de clasificare poate fi legată de o coadă specific (e) în conformitate cu tag-ul prioritate CoS.
Setarea cozile de ieșire prin utilizarea schemei de planificare a uneia dintre următoarele moduri:
- Prioritate strictă (Strict prioritară - SP).
- weighted round robin (weighted round Robin -WRR).
Prioritate strict (Prioritate strict) - asigură faptul că aplicațiile sensibile la timp sunt transmise întotdeauna timp. prioritate strict (Prioritate strict) permite trafic corespunzător, în funcție de scopul și sensibilitatea timpului, cea mai mare prioritate de peste mai puțin sensibile la date în timp. Ie cadre din coadă cu cea mai mare prioritate sunt procesate mai întâi. cadre Ethernet de la următorul serviciu coada de prioritate vor fi transferate numai după coada de prioritate ridicată este gol. De exemplu, Voice over IP este traficul efectuat la transferul FTP sau e-mail (SMTP). Dezavantajul acestei metode constă în faptul că datele reprezintă o prioritate scăzută pentru o lungă perioadă de timp nu poate fi procesată.
Fig. 2. Mecanismul de manipulare cozi „strict prioritate» (Prioritate strict) la stabilirea cadrului în vigoare, în conformitate cu setările implicite din PULLNET switch-uri.
Weighted round Robin (WRR) - se asigură că o cerere separată nu va utiliza capacitatea de expediere disponibilă prin modulul Ethernet. Cu WRR expeditor în toate cozile de ciclu.
Dacă există mai multe cozi de cadre pot fi plasate în diferite cozi și deservite de un rotund robin ponderat (Weighted Round Robin - WRR). In interiorul ponderilor set coadă (Greutate Valoare) - în comutatoare AGENT-2 este o valoare de la 1 la 20. Ele joacă rolul punctelor de pornire, care este determinat de probabilitatea cu care un pachet poate fi aruncată. proces Cozile se realizează pe o bază circulară, începând cu coada de prioritate. Din fiecare coadă de bază non-gol transferat o anumită cantitate de trafic, este proporțională cu factorul de ponderare atribuit, și apoi se mută la următoarea etapă descrescătoare a priorității, și așa mai departe în jurul cercului.
Fig. 3. Mecanismul de manipulare exploziile „Weighted rotund robin» (Weighted Round Robin) în formularea de cadre în coadă, în conformitate cu setările implicite din PULLNET comutatoare.
Toate cozile cu excepția cozile SP pot lucra pe schema WRR. SP coadă sunt deservite chiar înainte de așteptare WRR. În cazul în care fluxul de trafic este minim, iar cozile SP nu ocupă toată lățimea de bandă alocată port, coada de lățime de bandă WRR utilizate împreună cu cozile SP. Cu restul de lățime de bandă este distribuită în conformitate cu coeficienții de ponderare. Acest mecanism combinat «SP + WRR» comutatoare disponibile PULLNET-AGENT 2.
Fig. 4. intrare / ieșire operațiune de QoS.
Fig. 5. Selectarea cozii, în conformitate cu prioritate.