Интегрированные сети ISDN
Маршрутизатор, использующий RSVP
Рисунок 4.4.9.6.6. Маршрутизатор, использующий RSVP
На Рисунок 4.4.9.6.6 проиллюстрирована модель RSVP узла маршрутизатора. Каждый поток данных приходит со стороны предшествующего узла через соответствующий входной интерфейс и выходит из маршрутизатора через один или несколько выходных интерфейсов. Один и тот же интерфейс для разных потоков в пределах одной сессии может выполнять как входную, так и выходную роль. Несколько предшествующих узлов и/или последующих узлов могут для коммуникаций использовать один и тот же физический интерфейс; например, на рисунке два узла Г и Г' подключены к широковещательной сети через интерфейс IГ. Существует два фундаментальных типа сообщений RSVP: Resv и Path. Каждый получатель посылает свой RSVP запрос резервирования в виде сообщений (Resv) отправителям данных. Эти сообщения должны двигаться в точности тем же маршрутом с учетом выбора отправителей, что и данные только в противоположном направлении. Они создают и поддерживают состояние резервирования в каждом узле вдоль маршрута. Сообщения Resv должны быть, в конце концов, доставлены ЭВМ-отправителям, таким образом, ЭВМ устанавливают параметры управления трафиком.
Каждая ЭВМ отправитель передает RSVP сообщения "Path" вдоль уникаст/мультикаст маршрутов, сформированных с помощью маршрутных протоколов. Эти сообщения Path запоминают состояние пути в каждом узле вдоль маршрута. Это состояние пути включает в себя уникастный IP-адрес предыдущего узла, который используется для маршрутизации сообщений Resv от узла к узлу в противоположном направлении. Сообщение Path содержит помимо этого следующую информацию:
Сообщение Path должно нести в себе шаблон отправителя (Sender Template), который описывает формат пакетов данных, посылаемых отправителем. Этот шаблон имеет форму спецификации фильтра, которая может использоваться для отделения пакетов данного отправителя от других пакетов в пределах сессии.
Шаблоны отправителя имеют тот же формат, что и спецификации фильтра, которые используются в сообщениях Resv.
Следовательно, шаблон отправителя может специфицировать только его IP-адрес и опционно UDP/TCP порт, с учетом идентификатора протокола, заданного для сессии.
Сообщения Path должны содержать спецификацию отправителя Tspec, которая определяет характеристики информационного трафика, формируемого отправителем. Спецификация Tspec используется для предотвращения избыточного резервирования.
Сообщение Path может нести в себе пакет данных оповещения OPWA, известный, как "Adspec". Пакет Adspec, полученный с сообщением Path, передается системе управления трафиком, которая присылает скорректированную версию Adspec. Последняя пересылается далее в виде сообщения Path.
Сообщения Path посылаются с теми же адресами отправителя и получателя, что и данные, так что они будут корректно маршрутизироваться даже через сетевые области, не поддерживающие RSVP. С другой стороны, сообщения Resv посылаются от узла к узлу; каждый узел, поддерживающий RSVP, переправляет сообщение Resv по уникастному адресу предшествующего узла RSVP.
6. Объединение Flowspecs
Сообщение Resv, переадресованное предшествующему узлу, несет в себе спецификацию flowspec, которая является “наибольшей” из всех flowspec, запрошенных последующими узлами, которым будут посылаться данные.
Так как flowspecs непрозрачны для RSVP, действительные правила для сравнения flowspecs должны быть определены и реализованы вне рамок этого протокола. Реализация RSVP потребует обращения к специальной программе для выполнения объединения спецификаций flowspec.
Заметим, что спецификации flowspecs представляют собой в общем случае многомерные векторы; они могут содержать как Tspec, так и Rspec компоненты, каждая из которых может сама быть многомерной. Например, если один запрос требует высокой пропускной способности, а другой – жесткого ограничения задержек, один не может быть "больше" другого. В таком случае, вместо взятия большего, прикладная программа объединения должна быть способна сформировать такую спецификацию flowspec, которая по крайне мере столь же велика, как и каждая из составляющих; математически это наименьший верхний предел LUB (least upper bound).
В некоторых случаях спецификация flowspec по крайне мере настолько мала насколько возможно; это наибольший верхний предел GLB (Greatest Lower Bound).
Для вычисления эффективного значения flowspec (Re, Te), инсталлируемого в интерфейс, используются следующие шаги [RFC 2210]. Здесь Te – эффективная спецификация Tspec, а Re – эффективная спецификация Rspec.
7. Гибкое состояние
RSVP использует подход "soft state" (гибкое состояние) для управления состоянием резервирования в маршрутизаторах и ЭВМ. Гибкое состояние RSVP создается и периодически освежается посредством сообщений Path и Resv. Состояние уничтожается, если не приходит подтверждения в течение заданного времени тайм-аута очистки. Состояние может быть стерто также посредством сообщения "teardown" (уничтожение). По истечении каждого таймаута обновления и после любых изменений состояния RSVP осуществляет проверку, для того чтобы подготовить и отправить сообщения обновления Path и Resv последующим узлам.
Сообщения Path и Resv практически эквивалентны (idempotent). Когда маршрут меняется, следующее сообщение Path инициализирует состояние прохода для нового маршрута, а последующие сообщения Resv установят для него резервирование. Состояние же на неиспользованном в данный момент сегменте маршрута будет аннулировано по таймауту. Следовательно, определение того, является ли сообщение "новым" или "обновляющим" принимается отдельно для каждого узла в зависимости от его текущего состояния.
Протокол RSVP посылает свои сообщения в виде IP-дейтограмм без какого-либо улучшения надежности. Периодическая передача сообщений обновления от ЭВМ и маршрутизаторов позволяет компенсировать случайные потери отдельных RSVP сообщений. Если таймаут удаления установлен равным K периодам обновления, тогда RSVP может допускать потерю K-1 RSVP-пакетов подряд без аннулирования состояния. Механизм управления сетевым трафиком должен быть отконфигурирован так, чтобы предоставить минимальную полосу пропускания для сообщений RSVP, чтобы предотвратить их потерю из-за перегрузки канала.
Состояние, поддерживаемое RSVP, является динамическим. Для изменения набора отправителей Si или изменения любого запроса QoS, ЭВМ просто начинает посылать измененные сообщения Path и/или Resv. В результате будет осуществлено соответствующее изменение RSVP-состояния во всех узлах вдоль пути, неиспользуемые состояния будут аннулированы по таймауту, если не поступит прямых указаний по их ликвидации до этого.
В стабильном состоянии осуществляется обновление статуса узел за узлом. Когда полученное состояние отличается от хранящегося, последнее обновляется. О модификации состояния соседи оповещаются с помощью сообщений обновления, которые рассылаются сразу после изменения состояния. Но эта волна изменений может остановиться в узле, где в результате слияния получается состояние, которое не отличается от прежнего. Это минимизирует трафик управления RSVP, что весьма существенно для больших мультикастинг-групп.
Состояние, которое получено через конкретный интерфейс I* никогда не должно переадресовываться этому интерфейсу. Состояние, которое направляется интерфейсу I* должно вычисляться на основе состояний, полученных от других интерфейсов, исключая I*. Тривиальный пример, поясняющий это правило приведен на Рисунок 4.4.9.6.7, на котором показан маршрутизатор с одним отправителем и одним получателем на каждом интерфейсе (R1, S1 и R2, S2). Интерфейсы IA и IБ выполняют как входные, так и выходные функции. Оба получателя используют WF-стиль резервирования, в котором сообщения Resv переадресуются всем предшествующим узлам группы вдоль маршрута, за исключением узла, от которого это сообщение получено. В результате достигается независимое резервирование для обоих направлений (на Рисунок 4.4.9.6.7 “Получает” и “Отправляет” подразумевает внешнее направление по отношению к маршрутизатору).
| Интерфейс IА | Интерфейс IБ | ||
| Получает | Отправляет | Получает | Отправляет |
| WF (* {4B}) | WF (* {3B}) | WF (* {3B}) | WF(*{4B}) |
| Резервирует | |||
| * {4B} | * {3B} |
