Controlled-Load Service

Der Controlled-Load Service soll in etwa die Dienstgüte besitzen, die ein Netz unter geringer Last zeigt. Eine Anwendung, die den Controlled-Load Service verwendet, kann folgendes annehmen:

• Ein hoher Prozentsatz der gesendeten Pakete erreicht den Empfänger.
• Ein hoher Prozentsatz der empfangenen Pakete überschreitet nicht wesentlich die minimale Transportverzögerung.

Um diese beiden Bedingungen einzuhalten sollte ein Netzelement dafür sorgen, daß es nicht sehr häufig zu größeren Verzögerungen durch den Aufenthalt in Warteschlangen (Queuing Delay) und Verlusten aufgrund von Staus (Congestion Loss) kommt.

Treffen nun mehrere CLS-Pakete gleichzeitig an einem Netzelement für einen Ausgangsport ein, so kommt es zu Stauungen (siehe schwarze Blöcke in Abbildung ).

 

Abbildung:   Flußbeispiel 1

Damit es nur selten größere Stauungen gibt, wird die Bandbreite für die CLS-Flüsse, vom Admission Control verwaltet. Dies setzt die Wahrscheinlichkeit herunter, daß sich zwei Pakete überschneiden können. Zu Überschneidungen kann es nur kommen, wenn mehrere Quellen für die CLS-Flüsse in einem Element existieren, da die CLS-Pakete auf der Leitung sequentiell übertragen werden. In Routern sind die Quellen die Eingangsports. Bei Endgeräten sind dies die Anwendungen. Nun kann es vorkommen, daß die Quellen immer gleichzeitig ihre CLS-Pakete liefern. Stauungen sind somit, unabhängig von der Übertragungsrate der Quellen, unvermeidlich (siehe Abbildung ).

 

Abbildung:   Flußbeispiel 2

Die Frage ist also, kann man einen CLS bei der Existenz mehrerer Quellen erreichen? Die Antwort liegt in der Interpretation der minimalen Übertragungszeit.

1.

Die Minimale Übertragungszeit ist die tatsächliche minimale Übertragungszeit. CLS-Pakete werden bei Sonet/SDH mit der Übertragungsrate des Mediums transportiert. Die minimale Übertragungszeit resultiert aus dieser Übertragungsrate ohne irgendwelche Verzögerungen aufgrund von Stauungen.

2.

Die Minimale Übertragungszeit ist die Übertragungszeit eines Paketes mit der Token Bucket Rate. Ein CLS-Fluß reserviert sich einen Anteil der Bandbreite (TBR) des Mediums. Er betrachtet das Medium als einen Kanal mit dieser Bandbreite und nicht als einen Kanal mit der vollen Bandbreite.

Die zweite Interpretation der minimalen Bandbreite ist mit dem CLS zu verwenden, obwohl dies nicht explizit im Standard [#!rfc2211!#] verwerkt ist.

Die Admission Control kann prinzipiell auf zwei Arten feststellen, ob ein weiterer CLS-Fluß von Router und Leitung unterstützt wird unter der Voraussetzung, daß die bestehenden Flüsse ihren Dienst beibehalten können.

• Static Admission Control
  Die Entscheidung wird anhand der Charakteristik des Flusses (FLOWSPEC) vorgenommen. Dieser Ansatz ist bei wenigen Flüssen oder Flüssen deren Verhalten stark variiert geeignet. Hier orientiert man sich an dem schlechtesten Fall, der mit angegebenen Charakteristiken entstehen kann.
• Measurement-based Admission Control
  Die Entscheidung wird anhand der Beobachtung des CLS-Verkehrs vorgenommen. Man schließt hier von der aktuellen Verwendung der Ressourcen auf die zukünftige. Dies ist natürlich nur sinnvoll, wenn die Flüsse ihr Verhalten kaum ändern und bei mehreren Flüssen, da es dann eher wahrscheinlich ist, daß sich Änderungen gegenseitig aufheben können. Dieses Verfahren erlaubt eine bessere Ausnutzung der Ressourcen.

Es ist auch eine Admission Control Implementierung denkbar, die sich den Bedingungen anpaßt und zwischen den beiden Alternativen wechselt.

Damit die Bedingungen auch in Anwesenheit des Best-Effort-Verkehrs erfüllt sind, kann ein Scheduler mit zwei Prioritäten (siehe Abbildung ) eingesetzt werden. Dieser Scheduler wählt erst alle CLS-Pakete aus bevor ein BE-Paket genommen wird.

 

Abbildung:   CLS mit Prioritätsscheduling

Die Funktion dieses Scheduler ist nur korrekt, wenn sich alle CLS-Flüsse an ihren FLOWSPEC (siehe Abschnitt ) halten.