Зависимость эффективности компьютерных сетей от качества их обслуживания

Качество обслуживания компьютерной системы (QoS) определяет продуктивность и стабильность передачи по сети определенного потока данных между соединенными узлами соответственно потребностям приложений и пользователей.

Как пример можно привести передачу голосового трафика по сети, где под качеством обслуживания понимается гарантия отсутствия задержки при доставке голосовых пакетов. То есть приложению, передающему голосовой трафик важно, чтобы сеть соблюдала именно это требование для того, чтобы назвать обслуживание качественным. Идеальной можно считать такую сеть, которая сможет гарантировать особые требования качества обслуживания для любого отдельного приложения. Но современные технологии и существующие механизмы QoS пока не готовы к этому, и могут только гарантировать некоторые усредненные требования основным типам приложений, а монтаж компьютерных сетей с ужесточенными требованиями пока даже нигде не планируется. Эти требования учитываются не только при построении локально-вычислительных сетей, но и строительстве СКС.

Чаще всего качество обслуживание сети регламентируется всего тремя основными параметрами:

- пропускная способность сети;

- задержка передачи пакетов;

- уровень искажений и потерь пакетов.

Никакие из сегодня существующих механизмов поддержки качества обслуживания не создают самостоятельно пропускной способности. Сеть никак не может давать больше своих возможностей. Получается, что действительная пропускная способность зависит только от коммуникационного оборудования. Механизмы QoS призваны только управлять распределением существующей пропускной способности соответственно требованиям приложений и настройкам сети. Распространенным способом перераспределения пропускной способности является управлении очередями пакетов.

Зная, что данные, пересылаемые парой конечных узлов, обязательно проходят через определенное количество промежуточных устройств – концентраторов, коммутаторов или маршрутизаторов, поддержка QoS подразумевает взаимодействие всех работающих сетевых элементов по пути трафика. Получается, что гарантии QoS соответствуют действительности ровно настолько, насколько их способно обеспечить самое слабое звено в этой цепи. Отсюда напрашивается логический вывод, что поддержка QoS в единственном сетевом устройстве, даже магистральном, может только слегка повысить качество обслуживания, а скорее всего – совсем не изменить параметры QoS.

Вообще-то, реализация в сетях поддержки QoS – сравнительно новая тенденция. Долго компьютерные сети запросто обходились без подобных механизмов, что объясняется нетребовательностью большинства приложений, ранее выполняемых в сети. Для них задержка пакетов не становилась проблемой и не влекла системных сбоев. В итоге практически все сети работали с тем качеством обслуживания, которого было достаточно для обеспечения потребностей приложений.

Существует только два подхода к обеспечению качества функционирования сети. Первый заключается в гарантировании пользователю соблюдения некоторой величины качества обслуживания, то есть иметь заданное значение пропускной способности, и никак не более того. При втором подходе сеть всегда пробует как можно качественнее обслужить пользователя, но при этом ничего не может гарантировать.

В целом же, на сегодняшний день многие механизмы поддержки и повышения качества обслуживания сетей находятся только на стадии разработки, а наиболее действенным, хоть и временным решением для таких целей, является использование избыточной пропускной способности сетей, хоть это и не всегда применимо из-за предела возможностей сетевых устройств.