الخدمات المتكاملة

في الشبكات الحاسوبية ، تعتبر الخدمات المتكاملة أو IntServ بنية تحدد العناصر لضمان جودة الخدمة (QoS) على الشبكات. يمكن استخدام IntServ على سبيل المثال للسماح بوصول الفيديو والصوت إلى المستقبل دون انقطاع.

تحدد IntServ نظام جودة الخدمة الدقيق ، والذي غالبًا ما يتم مقارنته بنظام التحكم الدقيق الخاص بـ DiffServ .

في ظل نظام IntServ، ينفذ كل جهاز توجيه في النظام نظام IntServ، ويتعين على كل تطبيق يتطلب نوعًا ما من ضمان جودة الخدمة إجراء حجز فردي. تصف مواصفات التدفق الغرض من الحجز، بينما RSVP هي الآلية الأساسية للإشارة إليه عبر الشبكة.

تتكون مواصفات التدفق من جزأين:

• كيف يبدو شكل حركة المرور؟ تم ذلك في جزء مواصفات حركة المرور، والمعروف أيضًا باسم TSPEC.
• ما هي الضمانات المطلوبة؟ يتم ذلك في جزء مواصفات طلب الخدمة، والمعروف أيضًا باسم RSPEC.

تتضمن مواصفات TSPEC معلمات خوارزمية دلو الرمز . والفكرة هي وجود دلو رمز يمتلئ ببطء بالرموز، ويصل بمعدل ثابت. تتطلب كل حزمة يتم إرسالها رمزًا، وإذا لم يكن هناك رموز، فلا يمكن إرسالها. وبالتالي، فإن المعدل الذي تصل به الرموز يحدد متوسط ​​معدل تدفق حركة المرور، بينما يحدد عمق الدلو مدى "الاندفاع" المسموح به لحركة المرور.

تحدد مواصفات TSPEC عادةً معدل الرمز وعمق الدلو فقط. على سبيل المثال، قد يحدد مقطع فيديو بمعدل تحديث يبلغ 75 إطارًا في الثانية، حيث يأخذ كل إطار 10 حزم، معدل رمز يبلغ 750 هرتزًا وعمق دلو يبلغ 10 فقط. سيكون عمق الدلو كافيًا لاستيعاب "الاندفاع" المرتبط بإرسال إطار كامل دفعة واحدة. من ناحية أخرى، ستحتاج المحادثة إلى معدل رمز أقل، ولكن عمق دلو أعلى بكثير. هذا لأنه غالبًا ما تكون هناك فترات توقف في المحادثات، لذلك يمكنهم الاكتفاء بعدد أقل من الرموز من خلال عدم إرسال الفجوات بين الكلمات والجمل. ومع ذلك، هذا يعني أن عمق الدلو يحتاج إلى الزيادة للتعويض عن حركة المرور التي تكون أكثر اندفاعًا.

تحدد مواصفات RSPEC المتطلبات الخاصة بالتدفق: يمكن أن يكون "أفضل جهد" عادي للإنترنت، وفي هذه الحالة لا يلزم الحجز. من المرجح أن يتم استخدام هذا الإعداد لصفحات الويب وبروتوكول نقل الملفات والتطبيقات المماثلة. يعكس إعداد "الحمل المتحكم فيه" أداء شبكة محملة بشكل خفيف: قد تكون هناك أعطال عرضية عندما يصل شخصان إلى نفس المورد بالصدفة، ولكن بشكل عام يكون كل من معدل التأخير والانقطاع ثابتًا إلى حد ما بالمعدل المطلوب. من المرجح أن يتم استخدام هذا الإعداد بواسطة تطبيقات جودة الخدمة الناعمة. يوفر الإعداد "مضمون" خدمة محدودة تمامًا، حيث يتم الوعد بعدم تجاوز التأخير أبدًا للمقدار المرغوب، وعدم انقطاع الحزم أبدًا، بشرط أن تظل حركة المرور ضمن المواصفات.

تم وصف بروتوكول حجز الموارد (RSVP) في RFC 2205. ترسل جميع الأجهزة الموجودة على الشبكة القادرة على إرسال بيانات جودة الخدمة رسالة PATH كل 30 ثانية، والتي تنتشر عبر الشبكات. أولئك الذين يريدون الاستماع إليها يرسلون رسالة RESV (اختصار لـ "Reserve") المقابلة والتي تتبع المسار إلى الخلف إلى المرسل. تحتوي رسالة RESV على مواصفات التدفق.

يتعين على أجهزة التوجيه بين المرسل والمستمع أن تقرر ما إذا كانت قادرة على دعم الحجز المطلوب، وإذا لم تتمكن من ذلك، فإنها ترسل رسالة رفض لإبلاغ المستمع بذلك. وإلا، فبمجرد قبولها للحجز، يتعين عليها حمل حركة المرور.

ثم تقوم أجهزة التوجيه بتخزين طبيعة التدفق، كما تقوم بمراقبته. يتم كل هذا في حالة ناعمة ، لذا إذا لم يتم سماع أي شيء لمدة زمنية معينة، فسوف يتوقف القارئ عن العمل ويتم إلغاء الحجز. هذا يحل المشكلة إذا تعطل المرسل أو المستقبل أو تم إيقاف تشغيلهما بشكل غير صحيح دون إلغاء الحجز أولاً. يمكن لأجهزة التوجيه الفردية، حسب اختيارها، مراقبة حركة المرور للتحقق من أنها تتوافق مع مواصفات التدفق.

لكي يعمل IntServ، يجب أن تدعمه جميع أجهزة التوجيه على طول مسار حركة المرور. علاوة على ذلك، يجب تخزين العديد من الحالات في كل جهاز توجيه. ونتيجة لذلك، يعمل IntServ على نطاق صغير، ولكن مع توسع النظام إلى شبكات أكبر أو الإنترنت ، يصبح تتبع جميع الحجوزات أمرًا مكثفًا للموارد. ^[1]

تتمثل إحدى الطرق لحل مشكلة قابلية التوسع في استخدام نهج متعدد المستويات، حيث يتم إجراء حجز الموارد لكل تدفق صغير (مثل حجز الموارد للمستخدمين الفرديين) في شبكة الحافة، بينما يتم حجز الموارد في شبكة النواة للتدفقات المجمعة فقط. يجب على أجهزة التوجيه التي تقع بين هذه المستويات المختلفة ضبط مقدار النطاق الترددي المجمع المحجوز من شبكة النواة بحيث يمكن تلبية طلبات الحجز للتدفقات الفردية من شبكة الحافة بشكل أفضل. ^[2]

• RFC 1633 - الخدمات المتكاملة في بنية الإنترنت: نظرة عامة
• RFC 2211 - مواصفات خدمة عنصر الشبكة ذات التحميل المتحكم
• RFC 2212 - مواصفات جودة الخدمة المضمونة
• RFC 2215 - معلمات التوصيف العامة لعناصر شبكة الخدمة المتكاملة
• RFC 2205 - بروتوكول حجز الموارد (RSVP)
• Cisco.com، ورقة عمل Cisco حول IntServ وDiffServ