Khung làm việc INSIGNIA QoS chủ động giám sát mạng và các luồng thích nghi để đáp ứng với những thay đổi quan sát được dựa trên chính sách thích ứng người dùng yêu cầu. Chất lượng tiếp nhận lưu lượng là giám sát tại các nút đích và dựa trên chính sách thích ứng ứng dụng cụ thể, các hoạt động được thực hiện để điều chỉnh lưu lượng theo một số điều kiện quan sát. Các hành động có điều kiện trên những gì được lập trình trong chính sách thích ứng thường trú tại nút đến. Ví dụ, chính sách thích ứng có thể được duy trì mức độ dịch vụ trong điều kiện suy thoái hoặc scale-down lưu lượng để duy trì mức độ dịch vụ theo các điều kiện suy thoái hoặc các luồng thích ứng scale-down thành QoS cơ sở của
chúng trong sự phản ứng lại các điều kiện suy thoái, các khía cạnh chính sách khác có thể luôn luôn tăng cấp các luồng thích ứng bất cứ khi nào nguồn tài nguyên khả dụng. Ứng dụng là miễn phí đến các chương trình chính sách thích ứng của riêng nó mà được thực hiện bởi INSIGNIA thông qua sự tương tác giữa các nút nguồn và nút đích. INSIGNIA cung cấp một tập hợp các cấp thích ứng có thể được chọn. Thông thường, một luồng thời gian thực thích ứng hoạt động với cả lớp cơ sở và lớp tăng cường của nó đang được truyền tải. Mở rộng lưu lượng xuống phụ thuộc vào chính sách thích ứng được lựa chọn. Lưu lượng có thể scale-down đến lớp cở sở của nó trong chế độ dành riêng, cung cấp lớp nâng cao của nó như các gói nỗ lực tối đa. Ngoài ra, nếu nút đích muốn phát bất kỳ sự dự phòng một phần do lớp thích ứng, nó có thể phát một lệnh “drop” cho nguồn để drop lớp tăng cường. Hơn nữa mức độ thu hẹp có thể buộc các lớp cơ sở và nâng cao hoạt động trong chế độ nỗ lực tốt nhất.
Chính sách thích ứng cho scale-up lưu lượng có một bộ tương tự các tùy chọn. Trong cả hai trường hợp, quy mô thời gian mà ở đó hành động thích ứng xảy ra là phụ thuộc vào bản thân ứng dụng. Những hành động mở rộng quy mô này có thể là tức thời hoặc dựa trên hoạt động của các bộ lọc thấp. Thích ứng là một sản phẩm của mạng động. Trong thời gian phục hồi điều khiển nhận trạng thái luồng và dự phòng tài nguyên được yêu cầu. Điều này có thể dẫn đến thay đổi trong chất lượng quan sát được của lưu lượng tại nút đích cả trong việc có scale-down lưu lượng để đáp ứng nguồn tài nguyên tắc nghẽn dọc tuyến mới hoặc scale-up lưu lượng để đáp ứng với nguồn lực bổ sung gặp phải trên tuyến mới.
Hệ thống báo hiệu INSIGNIA hỗ trợ ba lệnh thích ứng được gửi từ host đích đến nguồn sử dụng báo cáo QoS: Lệnh drop (lệnh loại bỏ) yêu cầu một nút nguồn loại bỏ các gói QoS tăng cường hoặc các gói QoS tăng cường và cơ bản của nó (ở đây thuật ngữ “drop” có nghĩa là nút nguồn dừng truyền các gói tin này).
• Lệnh scale-down (lệnh giảm cấp) yêu cầu một nút nguồn gửi các gói QoS tăng cường của nó như nỗ lực tối đa hoặc các gói QoS cơ bản và tăng cường như nỗ lực tối đa.
• Lệnh scale-up (lệnh tăng cấp) yêu cầu một nguồn bắt đầu một sự dự phòng cho chất lượng dịch vụ cơ sở và/ hoặc nâng cao.
Hoạt động drop, scale-down và scale-up có thể được điều khiển bởi một trình xử lý thích ứng tại điểm đến mà thực hiện chính sách ứng dụng cụ thể như minh họa trong hình 2.9. Hoạt động drop thường được quan sát thấy sau khi lưu lượng thời gian thực thích ứng định tuyến lại khi không đủ nguồn tài nguyên có sẵn trên tuyến mới. Trong quá trình phục hồi các nút trung gian mà gặp phải các cuộc khủng hoảng nguồn tài nguyên có thể không có khả năng hỗ trợ các lớp tăng cường của lưu lượng định tuyến lại trong chế độ dành riêng. Hoạt động scale-down được tự động thực hiện bởi các nút trung gian và nó không thuộc sự điều khiển của người sử dụng. Các nút trung gian ở đây phân loại như “tắc nghẽn” bị buộc phải chuyển tiếp các gói dành riêng như các gói nỗ lực nhất.
Hình 2.9. Thích ứng lưu lượng
Lưu ý rằng ưu tiên được dành cho lớp cơ sở qua các lớp tăng cường trong trường hợp có những gói dành riêng được suy thoái để nỗ lực tốt nhất. Lệnh giảm cấp được giải phòng khi sự xuống cấp của các gói QoS tăng cường vẫn còn tồn tại. Hoạt động này buộc các nút nguồn gửi các gói QoS tăng cường như các gói nỗ lực tối đa. Một lệnh drop được sử dụng chỉ khi một nút đích xác định rằng các goi tin bị suy thoái làm cho chất lượng không đủ. Đó là vào các ứng dụng để quyết rằng các gói tin bị suy thoái là chấp nhận được hay không và có những hoạt động thích hợp. Xử lý thích ứng tại nút đích là miễn phí để phát lệnh xuống cấp vào nguồn hoặc trong trường hợp chất lượng dịch vụ liên tục xuống cấp
(có thể bao gồm cả việc phân phối tốt nhất của cả lớp cơ sở và lớp tăng cường) để drop và hoàn thành phiên.
Hình 2.10. Điều khiển thích ứng dựa trên nút đích
Tính di động và phiên động cũng có thể dẫn đến việc thêm nguồn tài nguyên sẵn có để hỗ trợ các cấp độ cao hơn về chất lượng tại các điểm đến.
Kết quả tính di động trong việc giải phóng nguồn tài nguyên tại các tuyến cũ và kết quả phiên tự động thoát trong khi các nguồn lực trở nên có sẵn dọc các tuyến hiện tại khi các phiên chấm dứt. Các nguồn tài nguyên được giải phóng này giúp các cặp nguồn đích khác hỗ trợ các mức chất lượng dịch vụ cao hơn cho các phiên của chúng, giả sử chúng chia sẻ một đường dẫn chung với các nguồn tài nguyên giải phóng.
Trong trường hợp này, hệ thống báo hiệu thiết lập chỉ thị băng thông trong các gói tin trường tùy chọn IP INSIGNIA để chỉ ra xử lý thích ứng (được đặt tại nút đích) có đủ nguồn tài nguyên khả dụng có thể hỗ trợ cung cấp QoS tăng cường và cơ sở. Hệ thống báo hiệu sử dụng trường chỉ thị băng thông để thông báo cho các host đích sự khả dụng của nguồn tài nguyên mạng mới nên chúng trở thành khả dụng dọc một tuyến hiện tại. Các nút tắc nghẽn thiết lập các chỉ số băng thông để MIN khi các gói QoS tăng cường được thu nhỏ lại đên mức tối thiểu trong điều kiện suy thoái. Bởi vì mỗi gói tin mang yêu cầu băng thông max-min của mỗi luồng, các nút tắc nghẽn cập nhật các chỉ số băng thông trong trường hợp nguồn tài nguyên trở nên có sẵn để cung cấp hỗ trợ cho các lớp nâng cao. Nếu tất cả các nút dọc tuyến có nguồn tài nguyên để hỗ trợ lớp tăng cường của lưu lượng băng thông, sau đó chỉ số băng thông nhận được tại điểm đến sẽ cho chỉ số MAX trong trương chỉ thị băng thông. Điều này không có nghĩa là dự phòng đã được thực hiện
hoặc dự phòng sẽ được thực hiện với sự đảm bảo 100%. Thay vào đó, nó chỉ ra cho nút nguồn một sự dự phòng có thể có và tại thời điểm bit chỉ thị băng thông thiết lập nguồn tài nguyên khả dụng. Để bắt đầu dự phòng cho lớp tăng cường, xử lý thích ứng gửi lệnh scale-up đến các nguồn. Theo nghĩa này, các chỉ số băng thông đại diện cho một gợi ý nguồn tài nguyên tốt nhất mà chất lượng dịch vụ bổ sung có thể. Tất cả các bản tin giữa các cặp nguồn – đích hỗ trợ mở rộng quy mô hoặc dropping các thành phần luồng bằng cách sử dụng báo cáo QoS.
2.3. Tổng kết phần II
Trong phần II này đã nghiên cứu về báo hiệu và một số khái niệm liên quan. Trong đó, tập chung vào giới thiệu giao thức báo hiệu INSIGNIA, giao thức báo hiệu đầu tiên được thiết kế cho các mạng tùy biến di động.
TỔNG KẾT
Cho đến thời điểm hiện tại, INSIGNIA vẫn là giao thức báo hiệu đầu tiên và duy nhất được thiết kế cho mạng tùy biến di động. INSIGNIA đóng một vai trò quan trọng trong việc thiết lập, thích ứng, phục hồi và kết thúc các sự dành riêng đầu cuối tới đầu cuối. Với cơ chế báo hiệu trong băng, đây là một giao thức được thiết kế làm giảm chi về mặt số lượng băng thông dùng cho điều khiển mạng và có khả năng phản ứng lại với các biến động mạng nhanh như tính di động host, sự suy giảm liên kết không dây, và khả năng kết nối phiên không liên tục. Với các đặc tính này, báo hiệu INSIGNIA là một giải pháp hỗ trợ chất lượng dịch vụ trong MANET.