Telekommunikatsiya injiniringi” kafedrasi R. N. Radjapova keyingi avlodning konvergent tarmoqlari

7.9. Bloklarni optik kommutatsiyalash tarmoqlarda QoS
OBS tarmoqlarda QoSni ta’minlash signalli (zaxiralash uchun) protokollarni talab etadi. Shuningdek, magistral kommutator bloklari uchun bloklarni loyixalashtirish algoritmi zarur. Bu algoritmni asosiy kamchiligi shundan iboratki, yuqori ustunlikli trafikni uzatishda etarlicha ushlanib qolishni kiritadi.
OBS da rejalashtirish. Boshqaruvchi blok bog‘lamaga kelganida, mos kelgan ma’lumotlar bloki uchun kiruvchi zvenoda, to‘lqinli kanalni aniqlash uchun to‘lqinli kanallarni rejalashtirish algoritmi qo‘llaniladi. Rejalashtiruvchiga quyidagi axborotlar zarur, blokni kelish vaqti va boshqaruvchi blokka nisbatan uni siljishi. Rejalashtiruvchi xar bir to‘lqinli kanalda erishish mumkin bo‘lgan vaqtli slotlarni kuzatadi. Agar bog‘lamada FDL qo‘llanilsa, ma’lumotlar blokini ushlab turish uchun bitta yoki bir necha FDLni tanlaydi, agar zarur bo‘lsa.
7.10. Xizmat ko‘rsatish sifati bilan bog‘liq bo‘lgan muammolar
Umumiy xolda muammolar ikkita kategoriyaga ajraladi:
- Tarmoq bilan bog‘liq bo‘lmagan;
- Tarmoq bilan bog‘liq bo‘lgan.
Tarmoq bilan bog‘liq bo‘lmagan muammolarga quyidagilar kiradi:
O‘ta yuklangan serverlar (masalan, Web yoki pochta), foydalanuvchilar ulanishni olishga urinish. Bu xolda QoS yaxshilashni umumiy yo‘nalishi serverlarni modernizatsiyalash xisoblanadi yoki ular orasida yuklamani optimal ajratishli qo‘shimcha serverlarni qo‘llash. 
Tarmoq ishini xatoliklari. Marshrutizatorlar va kommutatorlarni konfiguratsiyalash jarayonni murakkab va tasdiqlangan xatoliklari xisoblanadi. Masalan, marshrutizatsiyalash muammosiga olib keladigan xatolik tufayli IP-adresni dublikat konfiguratsiyasi tuzilishi mumkin.
Tarmoq bilan bog‘liq bo‘lgan muammolar:
Qurilmalar muammosi. Marshrutizatorlar va kommutatorlar sekundiga million paketlarni qayta ishlash uchun zarur bo‘lgan murakkab qurilma va dasturiy ta’minlangan murakkab tizim xisoblanadi. 
Ulanish tarmog‘ini o‘tkazish qobiliyatini kamchiligi. Ekonomik tomondan xar doim past tezlikli ulanish kanallari (masalan, dial-up bo‘yicha) va o‘ta yuklangan kanallar mavjud. Berilgan muammo ko‘rinishi uchun texnik echim oddiy va tushunarli:
- o‘tkazish qobiliyatini qo‘shish;
- keyingi qayta ishlash uchun trafik klassifikatsiyasi va uni turli markirovkasi, ya’ni trafikni ko‘paytirish (policing) va chegaralashni (shaping) qo‘llab.
Ba’zi kanallarni o‘ta yuklanganligi sababli trafikni notekis taqsimlanishi. Bu magistrallarda QoS bilan bog‘liq muammolarni umumiy sababi. Bunday o‘ta yuklangan kanallar paketlarni katta ushlanib qolish vaqtiga, djitter yoki paketlarni yo‘qolishiga sabab bo‘ladi. Tarmoqda bunday «issiq nuqtalar» sababi quyidagilar bo‘lishi mumkin:
- kutilmagan xolatlar, tola uzilishi yoki qurilmani rad etishi;
- trafik modelini o‘zgarishi. Magistralda qo‘shimcha o‘tkazish oralig‘i xar doim kerakli vaqtda va kerakli joyda etarlicha bo‘lmasligi mumkin. Masalan, Web saytga kutilmagan ulanish yoki multimediali trafikni rejalashtirilmagan uzatish ba’zi bir kanallarni o‘ta yuklanishiga sabab bo‘lishi mumkin.
Yuqorida ko‘rib chiqilgan muammolarni echimlariga yo‘nalshni ko‘rib chiqamiz.
Birinchi qadam: tarmoqni tartibli xolatga keltirish. Boshida odatda tarmoq yaxshi loyixalashtiriladi va zaxiralanadi. Qandaydir vaqtdan keyin tez va yaqinlashgan echimlar tufayli muammolar yig‘iladi. Shuning uchun, doimiy “tozalash” olib borilishi kerak, bunda nosozliklarni aloxida nuqtalari va tor joylari bartaraf etilishi kerak. Mos kelgan joylarga o‘tkazish qobiliyati shunday qo‘shilishi kerakki, xattoki kanallar va keskin marshrutlarni rad etishi, tarmoqni ortiqcha yuklanishiga olib kelmasligi kerak. Bu IP – tarmoqda QoSni ta’minlash uchun kerak bo‘lgan zarur va foydalidir.
Ikkinchi qadam: trafikni sinflarga bo‘lish. Xizmat ko‘rsatishni uchta sinfi tavsiya etiladi:
 premium (Premium);
 kafolatlangan (Assured);
 eng yaxshi urinish (Best effort).
Premium-xizmat ko‘rsatish kichik ushlanib qolish va kam djitterli ishonchli xizmat ko‘rsatishni ta’minlaydi. Rael vaqtdagi trafik (masalan. vodeokonferensiya) va trafik yo‘qotishlarga moil (masalan, finansli yoki tarmoqni boshqarish trafigi), shuningdek qandaydir xizmat ko‘rsatish foydasiga olinishi mumkin.
Assured-xizmat ko‘rsatish ishonchli xizmat ko‘rsatishni ta’minlaydi. Virtual shaxsiy tarmoqlarni (Virtual Private Network, VPN) noreal vaqtdagi trafigi shunday xizmat ko‘rsatishdan ustun chiqishi mumkin.
Best effort xizmat ko‘rsatish – ananaviy Internet-xizmat ko‘rsatish.
Uchinchi qadam: Premium trafikni ximoyalash va trafik injiniringi. Tavsiya etilayotgan yo‘nalishda belgilash bo‘yicha ko‘p protokolli kommutatsiya (Multiprotocol Label Switching, MPLS) ximoyalash va trafik injiniringi uchun qo‘llaniladi.
Trafikni ximoyalash. Avval tarmoqda belgilash bo‘yicha kommutatsiyalash yo‘li konfiguratsiyalanadi (Label Switched Path, LSP). Xar bir kiruvchi marshrutizator chiquvchiga nisbatan ikkita LSPga ega. Birinchi LSP – Premium trafik uchun qo‘llaniladi, ikkinchi LSP - Assured va Best effort trafik uchun birgalikda qo‘llaniladi. Premium LSP tez qayta marshrutizatsiyalash ruxsatiga ega. Tez qayta marshrutizatsiyalashni asosiy g‘oyasi, kanal, marshrutizator yoki ko‘pgina kanallar va marshrutizatorlardan iborat segment yo‘li uchun konfiguratsiyalashdan oldin LSP vaqtli ulanish mavjudligidadir, bunday kanal, marshrutizator yoki segment yo‘li ximoyalangan segment deyiladi.

7.4-rasm. Tez qayta marshrutizatsiyalash
Ximoyalangan segmentda rad etish yuzaga kelsa, ximoyalangan segmentni marshrutizatori ikkinchi satxdan ma’lumot oladi. LSPni vaqtli ulanishi nosozlikni aylanib o‘tishi uchun qo‘llaniladi. Bu ximoyalanish 50... 100 ms oraliqda kuchga kirishi mumkin. Tez qayta marshrutizatsiyalash vaqtida, LSPtufayli qabul qilingan yo‘l shartli ravishda optimal bo‘lishi mumkin. Buni to‘g‘rilash uchun, ximoyali marshrutizator axborotni LSPni kiruvchi marshrutizatoriga jo‘natadi, u so‘ngra LSP uchun yangi yo‘lni xisoblaydi va trafikni yangi LSP ga yo‘naltiradi. Bu jarayon 7.4-rasmda keltirilgan. Tez qayta marshrutizatsiyalash paketlarni yo‘qolishiga ruxsat bermaydigan ilovalarga zarur. Biroq tez qayta marshrutizatsiyalash tarmoqni qisman murakkablashtiradi.
Tavsiya etilayotgan usulda Premium trafikni ximoyalash, yuqori tayyorgarlikni ta’minlashga xizmat qiladi. 
Trafik injiniringi. Tarmoqning topologiyasi va o‘tkazish qobiliyatini tez o‘zgartirib bo‘lmasligi natijasida, trafikni notekis taqsimlanishi tarmoqni ba’zi bir qismlarida ortiqcha yuklanishga sabab bo‘lishi mumkin, xattoki tarmoqni umumiy o‘tkazish qobiliyati umumiy talablardan katta bo‘lsa ham. Tavsiya etilayotgan usulda xar bir kiruvchi marshrutizator chiquvchiga nisbatan ikkita LSPga ega. Birinchi LSP – Premium trafik uchun qo‘llaniladi, ikkinchi LSP - Assured va Best effort trafik uchun birgalikda qo‘llaniladi. Klientlardan keluvchi trafik kiruvchi marshrutizatorlarda, kiruvchi interfeyslarda klassifikatsiyalanadi va mos kelgan LSPga tushadi. Shuningdek tarmoq Operatorlari qo‘shimcha xizmatlar singari ko‘pgina maydonlar (jo‘natuvchi va qabul qiluvchini IP adresi, portlar nomeri, protokollar identifikatorlari va b.q ) bo‘yicha klassifikatsiyani taqdim etishi mumkin. Trafik injiniringi ikkita maqsadda xizmat qiladi:
- trafikni notekis taqsimlash tufayli yuzaga keladigan ortiqcha yuklanish xolatini (maksimal imkoniyatli bosqichda) oldini olish;
- agar ortiqcha yuklanish yuzaga kelsa, uni tez bartaraf etish.
To‘rtinchi qadam: sinflarga bo‘lish asosida rejalashtirish va navbatlarni tashkil etish. EXR maydoni asosidagi turli sinflardagi MPLS paketlari sarlavxasi turli navbatlarda joylashtiriladi. Ishlab chiqarishni konfiguratsiyasi va navbatlar o‘lchami qiyin masala xisoblanadi. Imkoniyatli yo‘nalishlardan birini ko‘rib chiqamiz. Interfeysdagi xar bir navbatni kiruvchi oqim tezligi, LSP berilgan navbatdagi barcha o‘tuvchi tezliklarni yig‘indisi bilan topiladi. Bu LSPlarni tezligi SNMP protokoli yordamida olinishi mumkin. Xar bir sinfni nisbatan muximliligiga (masalan, pulli baxosi) bog‘liq xolda, ularga turli og‘irliklar kiritish mumkin.
Beshinchi qadam: boshqa trafikni boshqarish sxemalarini kiritish. Policing i Shaping. Qachon klient tarmoq xizmat ko‘rsatishga yozilsa, u xizmat ko‘rsatish satxi xaqida kelishuv tuzadi, (trafik Service, agar kerak bo‘lsa xar bir sinf uchun), ya’ni foydalanuvchi jo‘natishi/qabul qilishi mumkin.