Počnimo sa definicijama:
Poređenje IPP i DSCP.
Per-Hop ponašanja (PHB)
1.Default PHB
3. Osigurano prosljeđivanje PHB (AF)
4. Selektor klase PHB (CS)
Hajde da pokušamo da shvatimo šta je QoS (kvalitet usluge), koji se standardi i definicije primenjuju na njega. Hajde da razgovaramo o Best Effort Service, IntServ, DiffServ, PHB, ToS, CoS, IP Precedence (IPP), DSCP, AF, EF, Default PHB.
Hajde da prvo definišemo šta je kvalitet usluge. Postoji mnogo definicija QoS-a, moja omiljena je ova:
QoS (Quality of Service) treba shvatiti kao sposobnost mreže (mrežne infrastrukture) da pruži neophodan (potreban) nivo usluge datom mrežnom saobraćaju koristeći različite tehnologije.
Usluga se podrazumijeva kao skup parametara za prijenos podataka. Razmotrimo glavne:
1. Bandwidth - propusni opseg. 2. Odgoda od kraja do kraja - kašnjenje prijenosa paketa. 3. Jitter - promjena kašnjenja u vremenu prilikom prijenosa paketa. 4. Gubitak paketa - gubitak (odbacivanje) paketa tokom prenosa podataka.
Modeli usluga Kvalitet usluge.
Postoje 3 različita modela QoS usluga.
1. Najbolja usluga. Isporuka bez garancije.
Zapravo, ovom modelu nedostaju QoS mehanizmi. Koriste se svi dostupni mrežni resursi. Ne postoje mehanizmi kontrole saobraćaja. Da bi se poboljšao QoS, proširenje propusnog opsega se koristi u uskim grlima, ali to ne daje uvijek željeni efekat jer postoje tipovi saobraćaja koji su osjetljivi na kašnjenja i podrhtavanje (npr. VoIP).
2. Integrisani servis (IntServ). Integrisana usluga.
Pruža end-to-end kvalitet usluge, tj. postoji rezervacija resursa duž cijelog puta saobraćaja. Rezervacija resursa koristi RSVP protokol da garantuje potrebnu propusnost. Značajan nedostatak je stalna rezervacija resursa, čak i ako se ne koristi ili nije u potpunosti iskorišten.
3. Diferencirana usluga (DiffServ). Diferencirana usluga.
Da bi se osigurao QoS, koriste se brojne posebne komponente, kao što su klasifikatori i oblici prometa na rubu mreže, a također se primjenjuju funkcije alokacije resursa u jezgru mreže.
DiffServ obavlja dvije funkcije:
1. Oblikovanje saobraćaja na granicama mreže - klasifikacija, označavanje paketa i funkcije kontrole brzine. 2. Politika ponašanja po skoku (PHB) uključuje funkcije dodjele resursa i ispuštanja paketa.
Klasifikacija i označavanje QoS paketa.
Počnimo sa definicijama:
Klasifikacija paketa - dodjeljivanje paketa određenoj klasi.
Označavanje paketa - postavljanje potrebnog prioriteta.
Treba napomenuti da se klasifikacija i označavanje paketa razlikuju u zavisnosti od OSI sloja na kojem uređaj radi. Po pravilu, svi prekidači rade na nivou L2, odnosno sa Ethernet okvirima. Ruteri rade na nivou L3 i više ne sa okvirima, već sa paketima.
Klasifikacija i označavanje L2 paketa
Ethernet protokolu nedostaje mogućnost klasifikacije i označavanja paketa. Klasifikacija je moguća samo po broju ulaznog porta (koji u većini slučajeva nije od interesa), a označavanje je uglavnom nemoguće.
Međutim, nije sve loše. Pojavio se standard IEEE 802.1Q, koji opisuje VLAN tehnologiju, uz koji je razvijen standard 802.1P za obezbjeđivanje QoS-a u Ethernet mrežama (klasifikacija i označavanje Ethernet okvira).
Standard 802.1P predviđa polje Prioritet korisnika ili drugo kasnije ime CoS (Class of Service), koje se sastoji od 3 bita u zaglavlju 802.1Q, tj. CoS može imati vrijednosti od 0 do 7.
802.1Q Ethernet format okvira.
Klase saobraćaja prema IEEE 802.1P standardu.
Klasifikacija i označavanje L3 paketa
Na L3 imamo posla sa Internet protokolom (IP). Tokom razvoja IP-a za potrebe QoS-a, posebno je predviđeno polje ToS (Type of Service) od jednog bajta.
ToS polje se može popuniti IP prioritetom ili DSCP klasifikatorom u zavisnosti od zadatka.
IP prioritet (IPP) je dugačak 3 bita i može biti 0-7, tj. možemo govoriti o 8 klasa usluge. U početku je korišćen IPP klasifikator, ali je vremenom postalo neophodno da se saobraćaj podeli u više od 8 klasa usluga, što je rezultiralo razvojem DSCP klasifikatora.
DSCP se sastoji od 6 bita (vrijednosti 0-63). Korištenje dodatnih 3 bita omogućava vam da unesete više klasa. DSCP je unatrag kompatibilan sa IPP-om. Važno je shvatiti da oprema mora podržavati obradu ToS polja popunjenog DSCP klasifikatorom; na staroj opremi mogu se pojaviti problemi s tim.
Poređenje IPP i DSCP.
Per-Hop ponašanja (PHB)
Pogledajmo pobliže koncept PHB.
Per-Hop Behaviors (PHB) je servisna politika korak-po-korak, drugim riječima, to je određeni algoritam akcija obrade paketa koje se obavljaju na svakom čvoru. PHB određuje kojem od redova je paket dodijeljen, kao i odbacivanje paketa u redu u slučaju zagušenja.
Postoje 4 standardizirana PHB.
1.Default PHB
Koristi se za prijenos Best-Efforts (negarantovane isporuke) saobraćaja, tj. nema označavanja, tačnije DSCP bitovi 5 do 7 su postavljeni na 000. Koristi se za kompatibilnost sa mrežnim uređajima koji ne podržavaju označavanje ili ako se ne koriste.
DSCP dodjela bitova u Default PHB.
2. Ubrzano prosljeđivanje PHB (EF)
Koristi se za prijenos saobraćaja osjetljivog na kašnjenje. DSCP bitovi od 5 do 7 su postavljeni na 101. Paketi označeni kao EF se prenose s najmanjom latencijom u redu čekanja.
DSCP dodjela bitova u EF PHB.
3. Osigurano prosljeđivanje PHB (AF)
Koristi se za garantovanu isporuku. Vrijednost DSCP bitova od 5 do 7 može imati 4 vrijednosti (001, 010, 011, 100), stoga se dobijaju četiri standardne AF klase (AF1, AF2, AF3, AF4), a unutar svake klase mogu biti tri nivoa odbacivanja paketa (nizak, srednji, visok).
DSCP dodjela bitova u AF PHB.
aaa - broj servisne klase.
dd - vjerovatnoća pada paketa.
4. Selektor klase PHB (CS)
DSCP bitovi 2 do 4 su postavljeni na 000, što je kompatibilno sa ToS poljem popunjenim IPP klasifikatorom.
DSCP dodjela bitova u selektoru klase PHB.
Ispod je tabela koja upoređuje DSCP i IP prioritet.
DSCP u odnosu na IPP uporedni grafikon.
To je sve. Pokušao sam ukratko da govorim o QoS-u i konceptima koji su uključeni u njega, kao što su Best Effort Service, IntServ, DiffServ, PHB, ToS, CoS, IPP, DSCP, AF, EF, Default PHB.
Postoji takva usluga kao što je QoS. Ova skraćenica označava kvalitet usluge. U slučaju konfiguracije sistema, vrlo je nepoželjno aktivirati ga, jer ima tendenciju da značajno smanji propusni opseg mreže (za oko 20 posto)
Sada je, možda, nemoguće pronaći takvu osobu koja nikada nije pročitala bilo koji od čestih pitanja vezanih za rad Windows-a.
20% je, naravno, ludo visoko. I naravno, Microsoft mora umrijeti. Tvrdnje o takvom planu prelaze sa jednog FAK-a na drugi, lutaju po forumima, medijima, uživaju veliki uspeh u svim vrstama "podešavanja" - softvera za "učenje" Windowsa ... Jednom da se ovako obučeš vrsta izjave mora biti krajnje oprezna, to je ono čime ćemo se sada baviti, koristeći kvalitativno sistematski pristup. Odnosno, detaljno ćemo razmotriti problematično pitanje, osloniti se na autoritativne primarne izvore.
Šta je mreža sa kvalitetnom uslugom?
Predlažemo da prihvatite takvu definiciju mrežnog sistema koja je što jednostavnija. Aplikacije započinju svoj rad, rade to na hostovima i kao rezultat svoje aktivnosti međusobno razmjenjuju informacije. Aplikacije šalju informacije OS-u za prijenos preko mreže. Čim se potrebne informacije prenesu na OS, on automatski postaje mrežni promet.
QoS se, zauzvrat, oslanja na sposobnost mreže da obradi takav promet na takav način da precizno ispuni zahtjeve ne jedne, već nekoliko aplikacija odjednom. Za to je potreban osnovni mehanizam za obradu saobraćaja iz mreže, koji je u stanju da razlikuje i klasifikuje ovaj saobraćaj, koji ima pravo na posebnu obradu i pravo da kontroliše same mehanizme.
Funkcionalnost ove usluge je dizajnirana da zadovolji nekoliko mrežnih aktera: prvo, mrežne administratore, i drugo, same mrežne aplikacije. Često imaju neke nesuglasice. Administrator mreže nastoji da ograniči resurse koje koristi određena aplikacija, dok ista aplikacija nastoji da preuzme što više slobodnih resursa iz mreže. Njihovi interesi se mogu pomiriti s obzirom na to da će administrator mreže imati najvažniju ulogu u odnosu na sve korisnike i aplikacije.
Osnovni parametri QoS usluge
Različite aplikacije imaju potpuno različite zahtjeve za obradu svog prometa. Aplikacije su manje-više tolerantne na gubitak i beznačajna kašnjenja u mrežnom prometu.
Ovi zahtjevi nalaze svoju primjenu u sljedećim parametrima koji se odnose na QoS:
Bandwidth - brzina kojom se promet koji generira aplikacija može i treba prenositi preko mreže
Latencija - kašnjenje koje sama aplikacija može tolerirati prilikom isporuke paketa informacija
Promjena kašnjenja (Jitter)
Gubitak - koeficijent gubitka informacija.
Kada bismo imali pristup vječnim resursima mreže, onda bismo mogli raspodijeliti apsolutno sav promet aplikacije potrebnom brzinom, s vremenom kašnjenja jednakim nuli, vremenskim promjenama također jednakim nuli i bez ikakvih gubitaka. Ali mrežni resursi su daleko od vječnih.
Mehanizam dotične usluge kontroliše alokaciju mrežnih resursa za saobraćaj aplikacije kako bi se ispunili neophodni uslovi za njegov prenos.
Osnovni QoS resursi i metode upravljanja prometom
Mreže koje održavaju komunikaciju između domaćina koriste širok izbor mrežnih uređaja, koji također uključuju čvorišta, rutere, prekidače i mrežne adaptere domaćina. Bilo koji od gore navedenih ima mrežna sučelja. Bilo koji mrežni interfejs je sposoban da prenosi i prima saobraćaj po završenoj brzini. Zagušenje se često događa kada brzina kojom se promet usmjerava na sučelje premašuje brzinu kojom sučelje prosljeđuje promet.
Mrežni uređaji su u stanju da se nose sa uslovima zagušenja tako što organizuju lanac saobraćaja u memoriji uređaja (u njegovom baferu) dok ne (zagušenje) ne prođe. U drugim slučajevima, oprema možda neće primati saobraćaj kako bi zagušenje bilo manje ozbiljno. Kao rezultat toga, aplikacije nailaze na značajne promjene latencije (jer promet ostaje u redu čekanja na sučeljima) ili čak potpuni gubitak prometa.
Mogućnosti sučelja za prosljeđivanje mrežnog prometa i dostupnost memorije za pohranjivanje prometa na mrežnim uređajima predstavljat će osnovne resurse koji su, zauzvrat, potrebni za obezbjeđivanje QoS-a za nastavak tokova prometa u aplikacijama.
Dodjela QoS resursa mrežnim uređajima
Uređaji koji podržavaju ovu uslugu koriste mrežne resurse relativno racionalno za prenos mrežnog saobraćaja. To jest, promet aplikacije, koji je prema tome tolerantniji na kašnjenje, pohranjuje se u bafer, a promet aplikacije, koji je u određenoj mjeri kritičniji za kašnjenje, šalje se dalje.
Da bi riješio ovaj problem, mrežni uređaj mora prije svega identificirati promet distribucijom paketa, kao i stati u red čekanja i putem vlastitih mehanizama izvršiti njihovo servisiranje.
Mehanizmi i metode obrade saobraćaja
Velika većina lokalnih mreža zasnovana je na iEEE 802 tehnologiji i uključuje token — ring, Ethernet i tako dalje. 802.1p je mehanizam za upravljanje prometom koji podržava QoS na ovim vrstama mreža.
802.1p može identificirati polje (sloj 2 u OSI mrežnom modelu) u zaglavlju 802 paketa koje nosi neku vrstu vrijednosti prioriteta. Obično ruteri ili domaćini, šaljući svoj promet na lokalnu mrežu, označavaju sve pakete koje šalju, dodjeljujući im neku vrijednost prioriteta. Pretpostavlja se da će svičevi, čvorišta, mostovi i drugi mrežni uređaji obraditi pakete stavljanjem u red čekanja. Opseg ovog mehanizma za obradu saobraćaja je ograničen na LAN. U trenutku kada paket pređe LAN (preko trećeg OSI sloja), 802.1p prioritet se odmah uklanja
Mehanizam trećeg nivoa je Diffserv, koji u polju trećeg nivoa definiše zaglavlje IP paketa, koji se nazivaju DSCP (extended Diffserv codepoint)
Itserv je kompletan paket usluga koji definira zajamčenu uslugu i uslugu koja upravlja zagušenjem. Garantovana usluga je sposobna da prenese određenu količinu saobraćaja sa ograničenim kašnjenjem. Usluga koja upravlja opterećenjem je pozvana da prenese određenu količinu saobraćaja kada "postoji mala zagušenja mreže". One su donekle mjerljive usluge, jer su definirane kako bi se obezbijedio odnos QoS-a prema određenoj količini saobraćaja.
Budući da ATM može fragmentirati pakete u relativno male ćelije, može ponuditi vrlo malo kašnjenje. Ako trebate hitno poslati paket, ATM interfejs uvijek može biti slobodan za prijenos za vrijeme koje je potrebno za prijenos samo jedne ćelije.
Također, QoS servis ima na raspolaganju dosta složenih mehanizama koji osiguravaju rad takve tehnologije. Napominjemo samo jednu, ali vrlo značajnu tačku: da bi servis počeo s radom potrebna nam je podrška takve tehnologije i prisutnost potrebnih postavki na svim programima od početne tačke do finala
Morate prihvatiti:
Apsolutno svi ruteri sudjeluju u prijenosu potrebnih protokola;
Prva QoS - sesija, koja zahtijeva 64 kbps, inicijalizira se između hostova A i B
Druga sesija, koja zahtijeva 64 kbps, inicijalizira se između hostova A i D
Kako bismo uvelike pojednostavili shemu, pretpostavljamo da je konfiguracija rutera dizajnirana na takav način da imaju mogućnost rezerviranja apsolutno svih mrežnih resursa.
Za nas je važno da je jedno pitanje rezervacije 64 kbps moralo doći do tri rutera duž putanje protoka informacija između hostova A i B. Sljedeći zahtjev od 64 kbps mogao bi doći do tri rutera između hostova A i D ... Ruteri bi bili u mogućnosti da ispune zahtjeve za rezervaciju resursa, jer oni nisu veći od maksimalno specificirane tačke. Ako umjesto toga, bilo koji host B i C mogu pokrenuti 64 kbps QoS sesiju s hostom A, tada bi ruter koji opslužuje te hostove najvjerovatnije odbio jednu vezu.
Sada pokušajmo da zamislimo da mrežni administrator isključuje obradu usluge u tri rutera koji opslužuju host E, D, C, B. U ovom slučaju, zahtjevi za resurse veće od 64 kbps će biti zadovoljeni bez obzira na lokaciju hosta koji učestvuje u kreiranju. U ovom slučaju, osiguranje kvaliteta bi bilo izuzetno nisko, jer bi promet za jedan host bio štetan za promet drugog. QoS bi najvjerovatnije ostao isti kada bi upstream ruter mogao ograničiti zahtjeve na 64kbps, ali bi to rezultiralo vrlo neefikasnim korištenjem mrežnih resursa.
S druge strane, mogli bismo povećati propusni opseg svih veza u mreži na 128 kbps. Međutim, povećana propusnost će se koristiti samo ako dva hosta istovremeno zahtijevaju resurse. Ako to nije slučaj, onda će mrežni resursi ponovo postati krajnje neefikasni.
MicrosoftQoS-Komponente
Windows 98 verzija ima samo QoS komponente samo za nivo korisnika:
QoS servis provajder
Winsock 2 (GQoS API)
Neke komponente aplikacije
Noviji Microsoft operativni sistemi sadrže sve gore navedeno, plus komponente kao što su:
Traffic .dll - Mogućnost upravljanja prometom
Rsvpsp .dll i rsvp .exe usluge i QoS ACS. Ne koristi se u XP i 2003
Mspgps .sys - klasifikator paketa, koji može odrediti klasu usluge koja pripada paketu.
Psched .sys je planer paketa QoS usluge. Njegova funkcija je definiranje parametara usluge za određeni tok informacija. Sav promet će biti označen nekom vrstom vrijednosti prioriteta. Planer paketa će detektovati promet tako što će staviti sve džepove u red čekanja i upravljati konkurentskim zahtjevima kroz pakete podataka u redu kojima je potreban pravovremeni pristup mreži.
QoS planer paketa (Psched.sys). Definira QoS parametre za određeni tok podataka. Saobraćaj je označen određenom vrijednošću prioriteta. QoS Packet Scheduler određuje raspored čekanja za svaki paket i rukuje konkurentskim zahtjevima između paketa u redu kojima je potreban istovremeni pristup mreži.
Završni akord
Sve gore navedene tačke ne mogu dati jedan odgovor na pitanje kuda ide istih 20 posto (koje, inače, još uvijek nije precizno izmjereno). Na osnovu svih informacija koje su gore navedene, to ne bi trebalo biti slučaj. Međutim, protivnici su iznijeli svoj argument: QoS sistem je odličan, ali nije dobro implementiran. I, kao rezultat toga, 20% i dalje odlazi. Najvjerovatnije je problem istrošio samog softverskog giganta, budući da je vrlo dugo, zauzvrat, počeo pobijati takvu misaonu naknadu.
Na portalu Digitalne trafostanice kreirana je rubrika „Konsultacije“ kako bi svaki čitatelj mogao dobiti odgovor na svoje pitanje. Učesnici svoja pitanja mogu poslati na adresu [email protected]... Danas razmatramo sljedeće pitanje:
Kada su u pitanju svičevi i prijenos podataka preko Ethernet informacijske mreže, često postoji nešto kao što je QoS (Quality of Service). Šta je to?
Šef inženjerskog odjela kompanije TEKVEL Dmitrij Stešenko odgovara:
Kvalitet usluge (QoS) se odnosi na sposobnost mrežne infrastrukture da pruži poboljšanu uslugu specifičnoj vrsti prenošenog saobraćaja koristeći različite tehnologije.
Kvalitet usluge na drugom nivou OSI modela (kanala) u okviru jednog mrežnog elementa osigurava se korištenjem modela Differentiated Service (DiffServ) i osigurava ga:
- Klasifikacija i obeležavanje saobraćaja.
- Upravljanje zagušenjima (mehanizmi čekanja).
Treba napomenuti da ovaj model počinje raditi samo u slučaju redova i preopterećenja.
Prema standardu IEC 61850, svi komunikacijski procesi prijenosa podataka izvode se korištenjem Ethernet tehnologije. Ova tehnologija definiše format Ethernet okvira (okvirova), veznih linija (medij za prenos), električne i svetlosne signale na fizičkom nivou, i protokole kontrole pristupa medijima na drugom nivou OSI modela (kanal). Osnovne metode i tehnologije Etherneta opisane su u IEEE 802.3 porodici protokola.
Čisti Ethernet protokol ne podržava funkciju prioriteta saobraćaja, stoga je, zajedno sa standardnim Ethernet IEEE 802.3 protokolom, IEEE organizacija razvila IEEE 802.1q VLAN standard. Standard IEEE 802.1q umeće dodatnu četvorobajtnu VLAN oznaku u Ethernet zaglavlje originalnog okvira koji sadrži oznaku prioriteta IEEE 802.1p klase usluge (CoS) (pogledajte sliku 1).
Rice. 1. Struktura Ethernet okvira prema IEEE 802.1q standardu
KLASIFIKACIJA I OZNAČAVANJE SAOBRAĆAJA
Na primjer, prekidači drugog sloja PULLNET porodice AGENT-2 omogućavaju razlikovanje Ethernet okvira (klasifikujući saobraćaj) prema parametrima oznake prioriteta (Priority) IEEE 802.1p. Vrijednosti prioriteta u zavisnosti od vrste saobraćaja prikazane su u tabeli ispod. IEC 61850 standard daje zadani prioritet od 4 za GOOSE poruke i SV uzorke.
Tabela 1. Klase saobraćaja prema standardu IEEE 802.1p.
|
Prioritetni bitovi |
Oznaka |
Klasa prioriteta saobraćaja |
|
NC (mrežno kontroliran) |
Network Critical. Saobraćaj za upravljanje mrežom |
|
|
Interaktivna multimedija (video) |
||
|
CL (kontrolirani napor) |
Kontrolisano. Streaming multimedije |
|
|
EE (odličan trud) |
Prioritet |
|
|
Standard (Economy) |
||
|
BE (najbolji trud) |
Niže. Saobraćaj se prenosi uz maksimalan napor ("kad god je to moguće"). Zadana opcija |
Dakle, klasifikacija i označavanje saobraćaja rješava dva problema:
- Dodjeljivanje prenesenih podataka određenoj klasi prometa.
- Dodjeljivanje odgovarajućeg prioriteta prenesenom okviru.
UPRAVLJANJE PREOPTERETANJEM (MEHANIZMI ČEKOVA)
Do zagušenja dolazi kada se izlazni baferi opreme za prenos saobraćaja prepune. Glavni mehanizmi za nastanak zagušenja (ili, što je ekvivalentno, zagušenja) su agregacija saobraćaja (kada brzina dolaznog saobraćaja prelazi brzinu odlaznog) i nedoslednost brzine na interfejsima. Upravljanje propusnim opsegom u slučaju zagušenja (uskih grla) vrši se pomoću mehanizma čekanja. Eternet okviri se postavljaju u redove, koji se obrađuju na uredan način prema određenom algoritmu. U stvari, kontrola zagušenja je određivanje redosleda u kojem okviri izlaze iz interfejsa(ova) na osnovu prioriteta. Ako nema preopterećenja, redovi ne rade.
Pošto redovi nisu beskonačni, mogu se popuniti i preliti. Ako je red već pun, tada novi paketi ne ulaze u njega i odbacuju se. Ovaj fenomen se naziva krajnji gubitak. Problem sa gubitkom u praćenju je taj što u ovoj situaciji prekidač ne može pomoći da ne ispusti okvir, čak i ako ima visoki prioritet. Dakle, potreban je mehanizam koji izvodi sljedeće dvije operacije:
- Utvrdite da li je red zaista pun i da li ima mjesta za okvire visokog prioriteta.
- Formirajte politiku prema kojoj će se prvo ispuštati okviri sa nižim prioritetom, a tek onda - sa višim.
Određivanje prioriteta se koristi za klasifikaciju okvira povezujući ih s jednim od izlaznih redova. Oznaka prioriteta IEEE 802.1p za odredišta reda je korisnički definirana. Prekidači PULLNET 2. nivoa porodice AGENT-2 podržavaju 4 prioritetna reda čekanja. Tabela ispod daje detalje o oznakama prioriteta za zadane parametre reda na PULLNET prekidaču.
Tablica 2. Vezanje klase usluge (CoS) za zadani red prosljeđivanja.
|
Prioritetna vrijednost CoS IEEE 802.1p |
IEEE 802.1p |
Redni broj default u PULLNET AGENT-2 |
|
q0 (najniži prioritet) |
||
|
q3 (najviši prioritet) |
||
Nakon procesa klasifikacije, okviri se mogu dodijeliti određenom redu(ovima) na osnovu oznake prioriteta CoS.
Možete konfigurirati izlazne redove koristeći shemu planiranja na jedan od sljedećih načina:
- Strogi prioritet (SP).
- Weighted Round Robin (WRR).
Strogi prioritet – Osigurava da se zahtjevi osjetljivi na vrijeme podnose uvijek. Strogi prioritet omogućava ciljanom i vremenski osjetljivom prometu da dobije najveći prioritet u odnosu na manje vremenski osjetljive podatke. One. prvi se obrađuju okviri u redu čekanja visokog prioriteta. Eternet okviri iz sljedećeg reda najvišeg prioriteta će se početi prenositi tek nakon što se red visokog prioriteta isprazni. Na primjer, Voice over IP se obavlja prije prosljeđivanja FTP ili e-mail (SMTP) prometa. Nedostatak ove metode je što se podaci niskog prioriteta možda neće dugo obrađivati.
Rice. 2. Mehanizam za obradu redova "Strogi prioritet" pri postavljanju okvira u red u skladu sa zadanim postavkama u PULLNET prekidačima. Weighted Round Robin (WRR) – Osigurava da jedna aplikacija ne koristi sve resurse prosljeđivanja dostupnih preko modula Ethernet prekidača. WRR prenosi sve redove u petlji.
Ako postoji više redova, okviri se mogu postaviti u različite redove i poslužiti prema ponderiranom round robin (WRR) algoritmu. Unutar reda se postavljaju težine (Weight Value) - u prekidačima AGENT-2 to su vrijednosti od 1 do 20. One igraju ulogu polaznih tačaka po kojima se određuje s kojom vjerovatnoćom paket može biti odbačen. Redovi se obrađuju na kružni način, počevši od reda najvećeg prioriteta. Iz svakog nepraznog reda prenosi se određena količina prometa, proporcionalna težini koja mu je dodijeljena, nakon čega se vrši prijelaz na sljedeći red po opadajućem prioritetu i tako u krug.
Rice. 3. Ponderirani mehanizam za obradu redova redova. Svi redovi, s izuzetkom SP redova, mogu raditi prema WRR shemi. SP redovi se servisiraju neposredno prije WRR redova. Ako je protok saobraćaja minimalan i SP-ovi ne zauzimaju cijelu propusnost dodijeljenu portu, tada WRR redovi dijele istu propusnost sa SP-ovima. U ovom slučaju, preostali dio propusnog opsega se dodjeljuje u skladu sa faktorima težine. Ovaj kombinovani mehanizam "SP + WRR" dostupan je u PULLNET AGENT-2 prekidačima.
Ne postoji nijedna osoba koja barem jednom nije pročitala bilo koji FAQ o Windows XP-u. A ako je tako, onda svi znaju da postoji tako štetan Kvalitet usluge - ukratko, QoS. Prilikom konfigurisanja sistema, veoma je preporučljivo da ga onemogućite, jer on podrazumevano ograničava propusni opseg mreže na 20%, a kao da ovaj problem postoji iu Windows 2000.Ovo su redovi:
"P: Kako potpuno onemogućiti QoS (Quality of Service) uslugu? Kako da ga podesim? Je li istina da ograničava brzinu mreže? O: Zaista, po defaultu Quality of Service rezerviše 20% propusnog opsega kanala za svoje potrebe (bilo koji - čak i modem za 14400, čak i gigabitni Ethernet). Štaviše, čak i ako uklonite uslugu QoS Packet Scheduler iz veze Svojstva, ovaj kanal se ne oslobađa. Ovdje možete otpustiti kanal ili jednostavno konfigurirati QoS. Pokrenite aplet grupnih politika (gpedit.msc). U Pravilima grupe pronađite Lokalna kompjuterska politika i kliknite na Administrativni predlošci. Odaberite stavku Mreža - QoS Packet Sheduler. Uključite Ograniči rezervisani propusni opseg. Sada smanjujemo ograničenje propusnosti sa 20% na 0% ili ga jednostavno onemogućavamo. Ako želite, ovdje možete konfigurirati i druge QoS parametre. Da biste aktivirali napravljene promjene, ostaje samo da se ponovo pokrenete".
20% je, naravno, mnogo. Zaista je Microsoft Mazdai. Izjave ove vrste lutaju od FAQ do FAQ, od foruma do foruma, od medija do medija, koriste se u svim vrstama "podešavanja" - programima za "podešavanje" Windows XP-a (usput, otvorite "Grupne politike" i "Lokalne Sigurnosne politike", i nijedno "podešavanje" im ne može parirati u bogatstvu opcija prilagođavanja). Neophodno je paziti na razotkrivanje neosnovanih navoda ove vrste, što ćemo sada učiniti sistematskim pristupom. Odnosno, mi ćemo temeljno proučiti problematično pitanje, oslanjajući se na zvanične primarne izvore.
Šta je kvalitetna servisna mreža?
Hajde da usvojimo sljedeću pojednostavljenu definiciju umreženog sistema. Aplikacije se pokreću i rade na hostovima i međusobno komuniciraju. Aplikacije šalju podatke operativnom sistemu za prijenos preko mreže. Kada se podaci prenesu na operativni sistem, oni postaju mrežni saobraćaj.
Mrežni QoS se oslanja na sposobnost mreže da obradi ovaj promet kako bi osigurala da su zahtjevi nekih aplikacija ispunjeni. Ovo zahtijeva temeljni mehanizam za rukovanje mrežnim prometom koji je sposoban identificirati promet koji je prihvatljiv i kontrolirati specifično rukovanje.
QoS funkcionalnost je dizajnirana da zadovolji dva mrežna aktera: mrežne aplikacije i mrežne administratore. Često imaju nesuglasice. Administrator mreže ograničava resurse koje koristi određena aplikacija, dok aplikacija pokušava da zgrabi što više mrežnih resursa. Njihovi interesi se mogu uskladiti, uzimajući u obzir činjenicu da mrežni administrator ima vodeću ulogu u odnosu na sve aplikacije i korisnike.
Osnovni QoS parametri
Različite aplikacije imaju različite zahtjeve za rukovanje njihovim mrežnim prometom. Aplikacije su manje-više tolerantne na kašnjenje i gubitak saobraćaja. Ovi zahtjevi su našli primjenu u sljedećim QoS parametrima:
Bandwidth - brzina kojom se promet koji generira aplikacija mora poslati preko mreže
- Latencija — Kašnjenje koje aplikacija može tolerisati u isporuci paketa podataka.
- Jitter - promijenite vrijeme kašnjenja.
- Gubitak — Procenat izgubljenih podataka.
Kada bi bili dostupni beskonačni mrežni resursi, tada bi se sav promet aplikacije mogao prenositi potrebnom brzinom, s nultom kašnjenjem, nultom varijacijom kašnjenja i nultim gubitkom. Međutim, mrežni resursi nisu neograničeni.
QoS mehanizam kontrolira dodjelu mrežnih resursa za promet aplikacije kako bi se ispunili zahtjevi za prijenos.
Fundamentalni QoS resursi i mehanizmi upravljanja prometom
Mreže koje povezuju hostove koriste različite mrežne uređaje uključujući mrežne adaptere domaćina, rutere, prekidače i čvorišta. Svaki od njih ima mrežna sučelja. Svaki mrežni interfejs može primati i prenositi saobraćaj ograničenom brzinom. Ako je brzina kojom se promet usmjerava na sučelje veća od brzine kojom sučelje prosljeđuje promet, dolazi do zagušenja.
Mrežni uređaji mogu podnijeti stanje zagušenja tako što čekaju promet u memoriji uređaja (u međuspremniku) dok se zagušenje ne završi. U drugim slučajevima, mrežna oprema može smanjiti promet kako bi ublažila zagušenje. Kao rezultat, aplikacije se suočavaju sa promjenom kašnjenja (pošto se promet pohranjuje u redovima na interfejsima) ili sa gubitkom saobraćaja.
Sposobnost mrežnih interfejsa da prosleđuju saobraćaj i dostupnost memorije za skladištenje saobraćaja na mrežnim uređajima (sve dok se saobraćaj ne može dalje slati) predstavljaju osnovne resurse potrebne za obezbeđivanje QoS-a za tokove saobraćaja aplikacije.
Dodjela QoS resursa mrežnim uređajima
Uređaji koji podržavaju QoS inteligentno koriste mrežne resurse za prijenos prometa. Odnosno, promet aplikacija koje su tolerantnije na kašnjenje postaje u redu čekanja (pohranjeno u međuspremniku u memoriji), a promet aplikacija koje su kritične za kašnjenje se prosljeđuje dalje.
Da bi postigao ovaj zadatak, mrežni uređaj mora identificirati promet klasifikujući pakete i mora imati redove i mehanizme za njihovo opsluživanje.
Motor za obradu saobraćaja
Mehanizam obrade saobraćaja uključuje:
802.1p
- Diferencirana ponašanja po skoku (diffserv PHB).
- Integrisani servisi (intserv).
- bankomat itd.
Većina lokalnih mreža je zasnovana na IEEE 802 tehnologiji uključujući Ethernet, token-ring, itd. 802.1p je mehanizam za obradu saobraćaja koji podržava QoS u takvim mrežama.
802.1p definira polje (sloj 2 u OSI mrežnom modelu) u zaglavlju 802 paketa koje može nositi jednu od osam vrijednosti prioriteta. Obično, domaćini ili ruteri, kada šalju promet na lokalnu mrežu, označavaju svaki poslani paket, dodjeljujući mu određenu vrijednost prioriteta. Od mrežnih uređaja kao što su svičevi, mostovi i čvorišta se očekuje da na odgovarajući način rukuju paketima koristeći mehanizme čekanja. 802.1p je ograničen na lokalnu mrežu (LAN). Čim paket prođe LAN (preko OSI sloja 3), 802.1p prioritet se uklanja.
Diffserv je mehanizam sloja 3. Definira polje u sloju 3 zaglavlja IP paketa koje se zove diffserv codepoint (DSCP).
Intserv je čitav niz usluga koje definiraju zajamčenu uslugu i uslugu koja upravlja preuzimanjima. Garantovana usluga obećava da će prenositi određenu količinu saobraćaja sa mjerljivim i ograničenim kašnjenjem. Usluga koja upravlja opterećenjem pristaje da prenosi određenu količinu saobraćaja uz "lako zagušenje mreže". Ovo su mjerljive usluge u smislu da su definirane da pruže mjerljivi QoS određenoj količini prometa.
Budući da ATM tehnologija fragmentira pakete u relativno male ćelije, može ponuditi vrlo malo kašnjenje. Ako trebate hitno poslati paket, ATM interfejs uvijek može biti slobodan za prijenos za vrijeme koje je potrebno za prijenos jedne ćelije.
QoS ima mnogo složenijih mehanizama zbog kojih ova tehnologija funkcionira. Napomenimo samo jednu važnu tačku: da bi QoS funkcionirao, potrebno je podržati ovu tehnologiju i odgovarajuću konfiguraciju tokom cijelog prijenosa od početne do krajnje tačke.
Radi jasnoće, razmotrite sl. 1.
Prihvatamo sljedeće:
Svi ruteri učestvuju u prenosu potrebnih protokola.
- Jedna QoS sesija koja zahtijeva 64 Kbps pokrenuta između Host A i Host B.
- Još jedna sesija, koja zahtijeva 64 Kbps, inicijalizira se između hosta A i hosta D.
- Da bismo pojednostavili dijagram, pretpostavljamo da su ruteri konfigurisani tako da mogu rezervisati sve mrežne resurse.
U našem slučaju, jedan zahtjev za rezervaciju od 64 Kbps bi stigao do tri rutera na putanji podataka između hosta A i hosta B. Drugi zahtjev od 64 Kbps bi stigao do tri rutera između hosta A i hosta D. Ruteri bi ispunili ove zahtjeve za rezervaciju resursa jer to rade ne prelazi maksimum. Ako bi, umjesto toga, svaki domaćin B i C istovremeno pokrenuo QoS sesiju od 64 Kbps sa hostom A, tada bi ruter koji opslužuje te hostove (B i C) odbio jednu od veza.
Pretpostavimo sada da administrator mreže isključi QoS obradu na tri donja rutera koji opslužuju hostove B, C, D, E. U ovom slučaju, zahtjevi za resurse do 128 Kbps bili bi zadovoljeni bez obzira na lokaciju hosta koji učestvuje. Međutim, osiguranje kvaliteta bi bilo nisko jer bi promet za jedan host ugrozio promet za drugi. QoS bi se mogao održati ako bi gornji ruter ograničio sve zahtjeve na 64 Kbps, ali bi to rezultiralo neefikasnim korištenjem mrežnih resursa.
S druge strane, propusni opseg svih mrežnih veza mogao bi se povećati na 128 Kbps. Ali povećana propusnost će se koristiti samo kada hostovi B i C (ili D i E) istovremeno traže resurse. Ako to nije slučaj, onda će se mrežni resursi ponovo koristiti neefikasno.
Microsoft QoS komponente
Windows 98 sadrži samo QoS komponente na korisničkom nivou uključujući:
Komponente aplikacije.
- GQoS API (dio Winsock 2).
- QoS servis provajder.
Operativni sistem Windows 2000 / XP / 2003 sadrži sve gore navedeno i sljedeće komponente:
Dobavljač usluga protokola rezervacije resursa (Rsvpsp.dll) i RSVP usluge (Rsvp.exe) i QoS ACS. Ne koristi se u Windows XP, 2003. Kontrola prometa (Traffic.dll).
- Generički klasifikator paketa (Msgpc.sys). Klasifikator paketa identifikuje klasu usluge kojoj paket pripada. U tom slučaju, paket će biti isporučen u odgovarajući red čekanja. Redovima upravlja QoS Packet Scheduler.
- QoS Packet Scheduler (Psched.sys). Definira QoS parametre za određeni tok podataka. Saobraćaj je označen određenom vrijednošću prioriteta. QoS Packet Scheduler planira da svaki paket bude u redu i upravlja konkurentskim zahtjevima između paketa u redu kojima je potreban istovremeni pristup mreži.
Dijagram na slici 2 ilustruje stek protokola, Windows komponente i kako one međusobno djeluju na hostu. Stavke koje se koriste u Windows 2000, ali se ne koriste u Windows XP / 2003 nisu prikazane na dijagramu.
Aplikacije su na vrhu liste. Oni mogu ili ne moraju znati za QoS. Da bi se iskoristila puna snaga QoS-a, Microsoft preporučuje korištenje Generic QoS API poziva u aplikacijama. Ovo je posebno važno za aplikacije koje zahtijevaju garanciju visokog kvaliteta usluge. Nekoliko pomoćnih programa može se koristiti za pozivanje QoS-a u ime aplikacija koje nisu svjesne QoS-a. Oni rade preko API-ja za upravljanje prometom. Na primjer, NetMeeting koristi GQoS API. Ali za takve primjene, kvalitet nije zajamčen.
Poslednji ekser
Gore navedene teorijske tačke ne daju jednoznačan odgovor na pitanje kuda ide zloglasnih 20% (koje, napominjem, još niko nije tačno izmjerio). Na osnovu prethodno navedenog, to ne bi trebalo biti slučaj. Ali protivnici su iznijeli novi argument: QoS sistem je dobar, ali implementacija je kriva. Shodno tome, 20% je ipak "prežgano". Po svemu sudeći, problem je istrošio i softverskog giganta, koji je već prilično dugo negirao takve izmišljotine.
Međutim, dajmo riječ programerima i predstavimo odabrane momente iz članka "316666 - Windows XP poboljšanja kvaliteta usluge (QoS) i ponašanje" na književnom ruskom:
"Sto posto mrežnog propusnog opsega je dostupno za dijeljenje između svih programa osim ako program eksplicitno ne zatraži prioritetnu širinu pojasa. Ova" rezervirana "propusnost dostupna je drugim programima ako program koji je to zatražio ne šalje podatke.
Podrazumevano, programi mogu rezervisati do 20% glavne brzine veze na svakom interfejsu računara. Ako program koji je rezervirao propusni opseg ne šalje dovoljno podataka da ga iskoristi, neiskorišteni dio rezerviranog pojasa dostupan je za druge tokove podataka.
U raznim tehničkim člancima i diskusionim grupama bilo je izjava da Windows XP uvijek rezerviše 20% dostupnog protoka za QoS. Ove izjave su pogrešne."
Ako sada neko još uvijek jede 20% propusnog opsega, pa, mogu vam savjetovati da nastavite koristiti više svih vrsta "podešavanja" i iskrivljenih mrežnih drajvera. I neće se toliko "ugojiti".
Bandwidth lokalna mreža je tema koja postaje sve aktuelnija sa širenjem interneta velike brzine. Svaki put pokušavamo da povežemo sve više uređaja na ruter, a podrazumevani softver ne može uvek da izađe na kraj sa svim njima. U ovom slučaju dolazi u pomoć konfiguriranje prioriteta QoS paketa LAN propusni opseg na ruteru. On daje prioritet najvažnijim zadacima u ovom trenutku i dostupan je ne samo na vrhunskim Mikrotik ili Cisco ruterima, već i na svim jeftinim modelima TP-Link, Asus, Zyxel Keenetic, D-Link.
Većina modernih rutera ima ugrađenu mogućnost kontrole tokova internet saobraćaja lokalna mreža, dodjeljujući prioritet za rad određene aplikacije. Pa, na primjer, igrate online igricu ili pregledavate stranice svojih omiljenih stranica. A u isto vrijeme preuzimate zanimljiv film putem torrenta. U tom slučaju, igra počinje da usporava i datoteka se jedva ljulja. šta da radim?
Morate odabrati koja vam je akcija u ovom trenutku važnija. Vjerovatno se ipak radi o online igrici. Stoga, konfiguracijom QoS planera paketa, možemo postaviti prioritet za izvršavanje zadataka igre prije preuzimanja datoteka.
Ali propusni opseg lokalne mreže i internetskog kanala je ograničen. Prvi su mogućnosti rutera. Sećaš se, pričali smo o?
Drugi je vaš tarifni plan od provajdera. Dakle, kako ovo dijeli prioritet za ove istovremene zadatke?
Po pravilu, prema zadanim postavkama, najveći prioritet ima surfanje webom, odnosno rad vašeg pretraživača. Ali ako ste trenutno otvorili i čitate članak, a istovremeno želite da preuzmete film što je prije moguće, onda bi bilo logičnije dati prioritet programu za učitavanje datoteka, a ne pretraživaču.
Zbog toga ruteri pružaju mogućnost ručnog podešavanja propusnosti mreže. Naime, da rasporedite prioritet kako vam je potrebno. Ova funkcija se zove QoS (Quality of Service). Odnosno, tehnologija pružanja prioriteta usluga različitim klasama saobraćaja.
Asus ruter promet menadžer
U različitim modelima, ova postavka može biti skrivena pod različitim nazivima u stavci menija. Sada imam Asus ruter u novom firmveru - prikazujem ga na RT-N10U verziji B1. I ovdje je QoS planer konfiguriran u odjeljku "Traffic Manager".
Prvo, morate promijeniti zadano aktivirani automatski način rada u jedan od dva. "Korisnički definirana QoS pravila" ili "Korisnički definiran prioritet"
Korisnički definirana pravila rasporeda QoS paketa
Ova postavka vam omogućava da postavite prioritet za programe koji su već unaprijed instalirani u softveru rutera iz različitih "težinskih kategorija". Istovremeno, nećete morati da se zamarate raznim formulama i izračunavate propusni opseg mreže. Sve je već izmišljeno prije nas. Bez snimka ekrana, malo je nejasno, pa ga citiram:
Dakle, sada na "Web Serf", odnosno za konekcije preko pretraživača preko porta 80 koji se za to koristi, postavlja se "Najveći" prioritet. Klikom na padajuću listu možemo izabrati drugu sa predložene liste. Istovremeno, najmanji je za File Transfer, odnosno za učitavače fajlova. Promjenom ovih parametara na mjestima, dobićemo efekat da će se prilikom istovremenog preuzimanja fajla sa sajta i pregledavanja html stranice veća brzina dati prvom procesu.
Ali to nije sve. Za P2P programe za prijenos datoteka (kao što je BitTorrent) ili online igre, kao i mnoge druge aplikacije, možete postaviti vrijednosti prioriteta. Ovo se postiže dodavanjem novog pravila postojećim.
Da biste ga kreirali, kliknite na stavku "Odaberi" i sa padajuće liste izaberite tip prenosa podataka koji nas zanima ili unapred podešena podešavanja za određenu aplikaciju. Na primjer, možete postaviti prioritet u propusnosti mreže za mail aplikacije kao što su Outlook ili TheBat (stavka SMTP, POP3 ...) ili za ftp klijente (FTP, SFTP, WLM...). Tu je i velika lista popularnih igara poput Counter Strike i programa za razmjenu datoteka poput BitTorrenta, eDonkey, itd.
Hajde da izaberemo torrent stolicu za ljuljanje. Portovi koje ovaj program koristi prema zadanim postavkama bit će automatski postavljeni.
Ali bolje je ne vjerovati ruteru na riječ i sami ih provjerite. Otvorimo program (imam uTorrent) i idimo na "Postavke> Postavke programa> Veze". Hajde da vidimo koji port je postavljen da ovaj program radi.
Ako se razlikuje od onih koji su zadano registrirani u postavkama rutera, promijenite ga. Ili tamo ili ovdje, najvažnije je da su isti. Postavke spremamo u program i, vraćajući se na admin panel rutera, primjenjujemo parametre. Aktiviraju se nakon ponovnog pokretanja uređaja.
Korisnički definiran prioritet QoS paketa
Ovo je druga ručna postavka propusnog opsega koja vam omogućava da prilagodite postavke u prethodnom odjeljku. Naime, odrediti koja će brzina, u procentima, biti dodijeljena svakom od prioritetnih parametara.
Na primjer, za odlazni promet na "Najviše" u ovom trenutku, po defaultu, postavio sam 80% - minimalnu vrijednost i 100% - maksimalnu. To znači da će oni sa najvećim prioritetom dobiti najmanje 80% propusnog opsega. Bez obzira na to koliko istovremenih procesa uspostavlja odlazne veze na Internet. Oni sa "visokim" prioritetom - najmanje 10%. I tako dalje - mislim da ste shvatili poentu. Uređivanjem ovih vrijednosti, možete detaljno kontrolirati brzinu preuzimanja i učitavanja za različite kategorije pokrenutih programa.
Sada predlažem da pogledate detaljan video vodič o postavljanju QoS-a na Cisco ruterima
Konfiguriranje QoS planera paketa na TP-Link ruteru
U nastavku, radi vaše udobnosti, dat ću nekoliko snimaka ekrana administratorskih odjeljaka za upravljanje propusnim opsegom od modela drugih kompanija. Na TP-Link ruterima, QoS Packet Scheduler se nalazi ispod menija Kontrola protoka. Da biste ga aktivirali, stavite kvačicu na "Omogući kontrolu propusnosti" i postavite maksimalnu brzinu za dolazni i odlazni saobraćaj.
Klikom na dugme "Dodaj" možete dodati novo pravilo prioriteta za jedan ili više računara. Da biste to učinili, morate unijeti njihovu IP adresu ili raspon adresa. I također navedite portove i tip razmjene paketa na koji će se ovo pravilo primjenjivati.
TP-Link je nedavno imao novu vizualizaciju admin panela, koja je instalirana na svim novim modelima. U njemu se QoS planer nalazi u "Dodatne postavke" u odjeljku "Prioritetizacija podataka". Uključujemo ga kvačicom i klizačima podešavamo tri vrste prioriteta:
- Visoko
- Prosjek
- Kratko
Da biste dodali filter, kliknite na dugme "Dodaj" u jednom od tri prozora unapred podešenih postavki
Otvoriće se lista klijenata povezanih na ruter - odaberite onaj koji vam je potreban i kliknite na link "Odaberi", a zatim "OK"
IntelliQoS mrežni propusni opseg na Zyxel Keenetic-u
Na Keenetic ruterima, funkcija kontrole propusnosti mreže naziva se IntelliQoS. U početku, ovaj modul nije prisutan u firmveru. Dodatno morate >> instalirati IntelliQoS komponentu iz odgovarajućeg odjeljka administrativnog panela. Nakon toga, u meniju "Moje mreže i WiFi" pojavit će se posebna stavka istog imena.
Da biste aktivirali režim kontrole saobraćaja, uključite ovu uslugu i naznačite maksimalnu brzinu Interneta predviđenu tarifnim planom provajdera. Za preciznije određivanje, možete pokrenuti online test brzine i krenuti od ove stvarne vrijednosti.
Konfiguriranje mrežnog pojasa na D-Link ruteru
Za D-Link ruter u modelu DIR-620, iz nekog razloga, programeri su implementirali mogućnost postavljanja ograničenja brzine QOS samo na računarima povezanim kablom na jedan od LAN portova. Ova postavka se nalazi u odjeljku "Napredno - kontrola propusnosti".
Odabirom jednog od njih uključite ograničenje i postavite brzinu
To je za sada sve - pokušajte i eksperimentirajte sa propusnošću lokalne mreže kako ruter ne bi usporio rad onih programa od kojih u ovom trenutku očekujete maksimalan povrat.
Video o postavljanju QoS-a na ruteru
