Негарантированная доставка

Примером работы по принципу наилучших усилий может служить ежедневная доставка писем почтовой службой. Отправка обычного письма не планируется заранее почтовым отделением — курьер просто делает всё возможное, чтобы письмо дошло до адресата. Если вдруг почтовое отделение будет перегружено наплывом писем, доставка может задержаться на несколько дней, при этом отправитель никак не будет уведомлён о доставке или недоставке своего письма.

В телеинформатических сетях сервисы типа best-effort могут обеспечивать базовую коррекцию ошибок или некоторую устойчивость к сбоям передачи (например, CSMA/CD). Однако, по определению, такие сервисы не способны гарантировать успешную доставку данных. Обычно надёжность связи делегируется вышестоящим протоколам^[2].

В стеке сетевых протоколов имеется ряд сервисов best-effort, в частности^[2]:

• HDLC и Ethernet (канальный уровень)
• IP (сетевой уровень)
• UDP и UDP-Lite (транспортный уровень)

Изначально Интернет проектировался как сеть с сервисом «наилучших усилий», то есть без каких-либо гарантий качества обслуживания. На таком принципе сеть одинаково обрабатывает все пакеты данных, не отдавая приоритет тому или иному виду трафика. Недостаток такого подхода заключается в том, что при резком увеличении объёма передачи данных и появлении серьёзной перегрузки сети могут отбрасываться даже критически важные для связи пакеты.

IP-протокол, на котором базируется большая часть интернет-коммуникаций, не имеет встроенных средств для проверки, был ли пакет доставлен к получателю. IP только обеспечивает целостность передаваемых данных посредством контрольных сумм, применяемых к заголовкам пакетов (также называемых IP-датаграммами). Поэтому говорят, что IP реализует ненадёжную (или негарантированную) доставку датаграмм: он не гарантирует получение всех пакетов. Это может привести к доставке повреждённых, дублированных или пришедших не в том порядке пакетов, а также к полной потере некоторых пакетов в пути. Согласно эталонной модели OSI, ответственность за обеспечение надёжности передачи возлагается на транспортный уровень (например, TCP).

С появлением мультимедийных и реалтайм-приложений (видеоконференция, видеостриминг) с высокими требованиями к объёму трафика и низким задержкам традиционные протоколы и сервисы стали недостаточными. Единственными сетями, изначально рассчитанными как на обычный (TCP, UDP), так и на трафик реального времени, являются ATM-сети. Однако использование ATM предполагает либо создание отдельной сетевой инфраструктуры под такой трафик, либо замену существующих решений на базе IP на ATM; оба варианта достаточно затратны^[3].

Поэтому ограниченность негарантированной доставки стала стимулом для появления более надёжных альтернатив, рассчитанных на качество сервиса и устойчивость коммуникаций. Такими являются дифференцированные сервисы (англ. DiffServ) и интегрированные сервисы (англ. IntServ): оба подхода реализуют сетевой сервис с гарантированной окончательной доставкой данных^[2].

В отличие от негарантированной доставки, фиксированные телефонные сети используют технологию коммутации каналов. В процессе соединения заранее резервируются линии и ресурсы в телефонной станции, или, в случае их отсутствия, абоненту выдаётся сигнал «занято». Такой подход обеспечивает невозможность прерывания телефонного соединения из-за перегрузки сети и гарантирует постоянную пропускную способность.