Контроль трафика банкоматов

Управление трафиком ATM затруднено из-за высокой скорости соединения ATM и небольшого размера ячейки, разнообразных требований к обслуживанию приложений ATM и разнообразных характеристик трафика ATM. Кроме того, конфигурация и размер среды ОрВД, локальной или глобальной, оказывают существенное влияние на выбор механизмов управления трафиком.

Фактором, который больше всего усложняет управление трафиком в банкоматах, является высокая скорость соединения. Типичные скорости канала ATM составляют 155,52 Мбит/с и 622,08 Мбит/с. При таких высоких скоростях соединения 53-байтовые ячейки ATM должны переключаться со скоростью, превышающей одну ячейку за 2,726 мс или 0,682 мс соответственно.

Очевидно, что обработка ячеек, необходимая для управления трафиком, должна выполняться на скоростях, сопоставимых с этими скоростями переключения ячеек. Таким образом, управление дорожным движением должно быть простым и эффективным, без излишней программной обработки.

Такие высокие скорости делают многие традиционные механизмы управления трафиком непригодными для использования в ОрВД из-за их реактивного характера. Традиционные механизмы реактивного управления трафиком пытаются контролировать перегрузку сети, реагируя на нее после того, как она возникает, и обычно включают отправку обратной связи источнику в форме дроссельного пакета.

Однако большая задержка полосы пропускания (т. е. объем трафика, который может быть отправлен за одно время задержки распространения) делает многие схемы реактивного управления неэффективными в высокоскоростных сетях.

Когда узел получает обратную связь, возможно, он уже передал большой объем данных. Рассмотрим межконтинентальное соединение со скоростью 622 Мбит/с и задержкой распространения 20 мс (произведение полосы пропускания 12,4 Мбит).

Если узел на одном конце соединения испытывает перегрузку и пытается ограничить источник на другом конце, отправив ему пакет обратной связи, источник уже передаст более 12 МБ информации до того, как поступит обратная связь. Этот пример иллюстрирует неэффективность традиционных механизмов реактивного управления трафиком в высокоскоростных сетях и приводит доводы в пользу новых механизмов, которые учитывают продукты с высокой пропускной способностью.

Управление трафиком не только усложняется из-за высоких скоростей, но и из-за разнообразных требований QoS приложений ATM. Например, многие приложения имеют строгие требования к задержке и должны быть доставлены в течение определенного периода времени.

Другие приложения предъявляют строгие требования к потерям и должны доставляться надежно, без чрезмерных потерь. Средства управления дорожным движением должны учитывать разнообразные требования таких приложений.

Еще одним фактором, усложняющим управление трафиком в сетях банкоматов, является разнообразие характеристик трафика банкоматов. В сетях ATM трафик с постоянной скоростью передачи данных сопровождается пульсирующим трафиком.

Пакетный трафик генерирует ячейки с максимальной скоростью в течение очень короткого периода времени, а затем сразу же становится менее активным, генерируя меньше ячеек. Чтобы повысить эффективность использования сети ATM, пакетным вызовам следует выделять полосу пропускания, меньшую, чем их пиковая скорость.

Это позволяет сети мультиплексировать больше вызовов, используя небольшую вероятность того, что большое количество пакетных вызовов будет одновременно активным. Этот тип мультиплексирования называется статистическим мультиплексированием.

Проблема тогда становится проблемой определения того, как лучше всего статистически мультиплексировать пакетные вызовы, чтобы количество ячеек, отброшенных в результате чрезмерной пакетной нагрузки, было сбалансировано с количеством разрешенных пакетных потоков трафика. Удовлетворение уникальных требований пульсирующего трафика является важной функцией управления трафиком банкоматов.

По этим причинам многие механизмы управления трафиком, разработанные для существующих сетей, могут быть неприменимы к сетям банкоматов, и поэтому требуются новые формы управления трафиком. Один из таких классов новых механизмов, которые хорошо работают в высокоскоростных сетях, подпадает под категорию механизмов превентивного контроля.

Превентивный контроль пытается управлять перегрузками, предотвращая их до того, как они возникнут. Превентивный контроль дорожного движения ориентирован в первую очередь на трафик в режиме реального времени. Другой класс механизмов управления трафиком ориентирован на трафик данных не в реальном времени и основан на новых механизмах реактивной обратной связи.