Committed Information Rate¶

Committed Information Rate (CIR) — это параметр качества обслуживания (Quality of Service, QoS) в сетях передачи данных, определяющий гарантированную пропускную способность, которую поставщик услуг (оператор связи) обязуется предоставить пользователю или виртуальному соединению на постоянной основе. CIR является ключевым понятием в технологиях коммутации кадров (Frame Relay), а также в современных сетях с гарантированной доставкой трафика (MPLS, ATM, Ethernet-услуги). Значение CIR измеряется в битах в секунду (бит/с, кбит/с, Мбит/с) и фиксируется в договоре на обслуживание (Service Level Agreement, SLA).

¶История и происхождение термина

Термин CIR возник в конце 1980-х годов в связи с развитием технологии Frame Relay, которая стала альтернативой выделенным линиям и сетям X.25. Frame Relay была ориентирована на передачу данных с переменной скоростью (Variable Bit Rate, VBR), но требовала механизмов гарантии минимальной пропускной способности для критичных приложений. В 1990-х годах, с ростом популярности Frame Relay в корпоративных сетях, CIR стал стандартным элементом контрактов с операторами. Позднее концепция была адаптирована для технологий ATM (Asynchronous Transfer Mode) и MPLS (Multiprotocol Label Switching), а затем — для современных услуг Ethernet-доступа (например, E-Line, E-LAN).

¶Основные характеристики

CIR тесно связан с другими параметрами трафика, которые определяют поведение сети при превышении гарантированной скорости.

¶Связь с другими параметрами

• CIR (Committed Information Rate) — гарантированная скорость передачи данных. Трафик, не превышающий CIR, доставляется с высокой вероятностью без потерь.
• CBS (Committed Burst Size) — максимальный объём данных (в байтах или битах), который может быть передан на скорости CIR за единицу времени. CBS определяет, как долго допускается передача на гарантированной скорости.
• EIR (Excess Information Rate) — максимальная скорость, превышающая CIR, при которой трафик может быть передан, но с пониженным приоритетом. Пакеты, превышающие EIR, обычно отбрасываются (tagged/discarded).
• EBS (Excess Burst Size) — максимальный объём данных, который может быть передан на скорости EIR.

В сетях Frame Relay и MPLS эти параметры используются для реализации механизма «token bucket» (маркерного ведра), который регулирует поток трафика.

¶Механизм работы

Сетевой интерфейс (маршрутизатор, коммутатор) на входе в сеть оператора отслеживает поступающий трафик. Если скорость не превышает CIR, все кадры (пакеты) передаются без изменений. Если скорость превышает CIR, но остаётся в пределах EIR, пакеты маркируются как «подлежащие отбрасыванию» (DE — Discard Eligible в Frame Relay, или CLP — Cell Loss Priority в ATM). При перегрузке сети эти пакеты отбрасываются в первую очередь. Трафик, превышающий EIR, отбрасывается сразу.

¶Применение

CIR используется в различных сценариях, где требуется гарантированная пропускная способность:

• Корпоративные сети — подключение филиалов к центральному офису через VPN-туннели на базе MPLS или Frame Relay. CIR гарантирует, что критичные приложения (ERP, видеоконференции, IP-телефония) не будут страдать от перегрузок.
• Услуги операторов связи — в договорах на предоставление доступа в интернет (например, для бизнес-клиентов) CIR может быть указан как минимальная скорость, которая не опускается ниже заданного порога.
• Облачные вычисления — в виртуальных частных облаках (VPC) у провайдеров (например, AWS, Azure) CIR используется для гарантии пропускной способности между виртуальными машинами.
• Телекоммуникационные сети — в сетях сотовой связи (LTE, 5G) CIR применяется для выделения гарантированной полосы для услуг реального времени (голос, видео).

¶Классификация по типам трафика

В зависимости от требований к задержкам и потерям, CIR может быть:

• Строгий (Strict CIR) — трафик, не превышающий CIR, доставляется с минимальными потерями и задержками. Используется для голосовой и видеосвязи.
• Гибкий (Flexible CIR) — допускается превышение CIR в пределах EIR с пониженным приоритетом. Применяется для передачи данных, где потери допустимы (например, файловые обмены).
• Динамический (Dynamic CIR) — CIR может изменяться в зависимости от загрузки сети, но не ниже минимального порога. Встречается в современных SD-WAN решениях.

¶Значение для SLA

CIR является одним из ключевых показателей в соглашениях об уровне обслуживания (SLA). Оператор гарантирует, что в течение расчётного периода (например, месяца) скорость передачи данных не будет ниже CIR более чем на определённый процент времени (обычно 99,9–99,99%). Нарушение этого условия влечёт штрафные санкции или пересчёт стоимости услуг. В России, согласно требованиям Федерального закона «О связи» (№ 126-ФЗ), операторы обязаны указывать CIR в договорах с юридическими лицами при предоставлении услуг передачи данных.

¶Примеры использования

• Frame Relay — в конфигурации PVC (Permanent Virtual Circuit) CIR задаётся для каждого виртуального канала. Например, CIR = 256 кбит/с, CBS = 16 кбайт, EIR = 512 кбит/с.
• MPLS VPN — в профилях трафика (Traffic Profile) CIR указывается для каждого класса обслуживания (CoS). Для голосового трафика CIR может быть равен 100% заявленной скорости, для данных — 50%.
• Ethernet-услуги — в стандарте MEF (Metro Ethernet Forum) CIR определяется как часть профиля пропускной способности (Bandwidth Profile). Например, для услуги E-Line с CIR = 10 Мбит/с и CBS = 10 Мбайт.

¶Критика и ограничения

Несмотря на широкое применение, CIR имеет ряд недостатков:

• Сложность измерения — фактическая скорость может колебаться, и точное соблюдение CIR требует постоянного мониторинга.
• Неэффективность для пульсирующего трафика — при резких всплесках активности (например, видеоконференции) CIR может быть недостаточным, а EIR — слишком низким.
• Зависимость от сети — в перегруженных сетях даже гарантированный CIR может не выполняться из-за потерь на промежуточных узлах.
• Юридические споры — в России и других странах нередки судебные разбирательства, когда оператор не выполняет CIR, но клиент не может доказать нарушение из-за отсутствия объективных метрик.

¶Альтернативы

В современных сетях CIR часто заменяется или дополняется более гибкими механизмами:

• Committed Burst Size (CBS) — более точное управление всплесками.
• Weighted Fair Queuing (WFQ) — алгоритм, распределяющий полосу пропорционально весам.
• Software-Defined Networking (SDN) — централизованное управление трафиком, позволяющее динамически изменять CIR в реальном времени.
• Network Slicing — в сетях 5G CIR может быть заменён на гарантированную полосу для целого «среза» сети.

¶Источники

• RFC 2697 — «A Single Rate Three Color Marker» (определение CIR в контексте DiffServ).
• RFC 4115 — «A Differentiated Service Two-Rate, Three-Color Marker with Efficient Handling of in-Profile Traffic».
• Стандарт MEF 10.3 — «Ethernet Services Attributes Phase 3» (определение CIR в Ethernet-услугах).
• Книга «Frame Relay: Principles and Applications» (W. Stallings, 1995).
• Федеральный закон «О связи» № 126-ФЗ (Российская Федерация).