Despre ce probleme pot exista în rețea și cum le poate afecta QoS. În acest articol, vom vorbi despre mecanismele QoS.

Mecanismele QoS

Deoarece aplicațiile pot necesita niveluri QoS diferite, multe modele și mecanisme apar pentru a satisface aceste nevoi.

Luați în considerare următoarele modele:

• Cel mai bun efort– Livrarea nejustificată este utilizată în mod implicit pe toate rețelele. Pe partea pozitivă, acest model nu necesită absolut niciun efort pentru a fi implementat. Nu sunt utilizate mecanisme QoS, tot traficul este servit pe principiul primul venit, primul servit. Acest model nu este potrivit pentru mediile de rețea de astăzi;
• Servicii integrate (IntServ)- Acest model de serviciu integrat folosește o metodă de redundanță. De exemplu, dacă un utilizator dorea să efectueze un apel VoIP de 80 Kbps printr-o rețea de date, atunci rețeaua dezvoltată exclusiv pentru model IntServ, ar rezerva 80 kbps pe fiecare dispozitiv de rețea între două puncte finale VoIP utilizând protocolul de rezervare a resurselor RSVP (Protocol de rezervare a resurselor)... În timpul apelului, acești 80 Kbps vor fi indisponibili pentru alte utilizări decât apel VoIP... Deși modelul IntServ este singurul model care oferă lățime de bandă garantată și are, de asemenea, probleme de scalabilitate. Dacă se fac suficiente rezervări, rețeaua va rămâne pur și simplu fără lățime de bandă;
• Servicii diferențiate (DiffServ)- modelul de servicii diferențiate este cel mai popular și flexibil model de utilizare a QoS. În acest model, fiecare dispozitiv poate fi configurat astfel încât să poată fi utilizat metode diferite QoS, în funcție de tipul de trafic. Puteți specifica ce trafic este inclus într-o anumită clasă și cum trebuie procesată această clasă. Spre deosebire de model IntServ, traficul nu este absolut garantat, din moment ce dispozitive de rețea nu rezervați în întregime lățimea de bandă. dar DiffServ obține o lățime de bandă apropiată de lățimea de bandă garantată rezolvând în același timp problemele de scalabilitate IntServ... Acest lucru a permis acestui model să devină modelul QoS standard;

Instrumente QoS

Mecanismele QoS în sine sunt un set de instrumente care se combină pentru a oferi nivelul de serviciu de care are nevoie traficul. Fiecare dintre aceste instrumente se încadrează într-una dintre următoarele categorii:

• Clasificare și marcare„Aceste instrumente vă permit să identificați și să etichetați pachetul, astfel încât dispozitivele din rețea să-l poată identifica cu ușurință pe măsură ce traversează rețeaua. De obicei, primul dispozitiv care primește un pachet îl identifică folosind instrumente precum liste de acces, interfețe de intrare sau inspecție profundă a pachetelor (DPI), care examinează datele aplicației în sine. Aceste instrumente pot fi consumatoare de CPU și pot adăuga latență unui pachet, astfel încât, odată ce un pachet este identificat inițial, acesta este etichetat imediat. Marcajul poate fi într-un titlu de nivel 2 ( legătură de date), permițând comutatoarelor să o citească și/sau antetul Layer 3 ( reţea) pentru ca routerele să-l poată citi. Pentru al doilea nivel se folosește protocolul 802.1P, iar pentru al treilea nivel, domeniul Tip de serviciu... Apoi, când pachetul traversează restul rețelei, dispozitivele de rețea pur și simplu se uită la marcaje pentru a le clasifica, mai degrabă decât să caute adânc în pachet;
• Managementul congestionării- Supraîncărcările apar atunci când tamponul de intrare al unui dispozitiv depășește și crește timpul de procesare al unui pachet. Politicile de coadă definesc regulile pe care un router ar trebui să le impună atunci când apare congestionarea. De exemplu, dacă interfața WAN E1 a fost complet saturată de trafic, routerul ar începe să rețină pachete în memorie (cozi) pentru a le redirecționa atunci când lățimea de bandă devine disponibilă. Toate strategiile de așteptare urmăresc să răspundă la o singură întrebare: „când există lățime de bandă disponibilă, care pachet este primul?”;
• Evitarea congestiei- Majoritatea mecanismelor QoS sunt aplicate numai atunci când există congestie în rețea. Scopul instrumentelor de evitare a congestionării este de a elimina suficiente pachete de trafic neesențiale (sau necritice) pentru a evita congestionarea severă în primul rând;
• Control și modelare (Poliție și modelare)- Acest mecanism limitează lățimea de bandă a unui anumit trafic de rețea... Acest lucru este util pentru mulți „devoratorii de lățime de bandă” tipici din rețea: aplicații p2p, navigare pe web, FTP și altele. Modelarea poate fi folosită și pentru a limita lățimea de bandă a anumitor trafic de rețea. Acest lucru este necesar pentru rețelele în care viteza reală admisă este mai mică decât viteza fizică a interfeței. Diferența dintre cele două este că modelarea cozilor de trafic în exces pentru a fi trimis mai târziu, în timp ce supravegherea de obicei reduce traficul în exces;
• Eficiența legăturii- Acest grup de instrumente se concentrează pe furnizarea de trafic cel mai mult mod eficient... De exemplu, unele legături cu viteză redusă pot funcționa mai bine dacă vă faceți timp pentru a comprima traficul de rețea înainte de a-l trimite (comprimarea este unul dintre instrumentele Link Efficiency);

Mecanisme de eficiență a legăturii

Există două probleme principale atunci când utilizați interfețe lente:

• Lățimea de bandă insuficientă face dificilă trimiterea cantității potrivite de date la timp;
• Vitezele mici pot avea un impact semnificativ asupra latenței end-to-end din cauza procesului de serializare (timpul necesar unui router pentru a muta un pachet din memoria tampon în rețea). Pe aceste legături lente, cu cât pachetul este mai mare, cu atât întârzierea serializării este mai mare;

Pentru a depăși aceste probleme, au fost dezvoltate următoarele Eficiența legăturii mecanisme:

• Compresia sarcinii utile- Comprimă datele aplicației trimise prin rețea, astfel încât routerul să trimită mai puține date pe o linie lentă.
• Comprimarea antetului- Unele trafic (cum ar fi VoIP) pot avea o cantitate mică de date de aplicație (audio RTP) în fiecare pachet, dar în general trimite o mulțime de pachete. În acest caz, cantitatea de informații din antet devine un factor semnificativ și adesea consumă mai multă lățime de bandă decât datele. Comprimarea antetului rezolvă această problemă direct eliminând multe dintre câmpurile redundante din antetul pachetului. În mod surprinzător, compresia antetului RTP, numită și transport comprimat în timp real ( Protocol de transport în timp real comprimat - cRTP) reduce antetul de 40 de octeți la 2-4 octeți !;
• Fragmentarea legăturilor și intercalarea- LFI rezolvă latența serializării prin tăierea pachetelor mari în bucăți mai mici înainte de a le trimite. Acest lucru permite routerului să mute traficul VoIP critic între bucăți fragmentate de date (numită „intercalare” vocală);

Algoritmi de coadă

La coadă ( la coadă) definește regulile pe care routerul ar trebui să le impună atunci când apare congestionarea. Majoritatea interfețelor de rețea folosesc inițializarea de bază în mod implicit Primul intrat, primul ieşit (FIFO)... În această metodă, orice pachet care ajunge primul este trimis primul. Deși acest lucru pare să fie adevărat, nu tot traficul de rețea este creat egal. Sarcina principală a cozii este de a se asigura că traficul de rețea care servește aplicații de afaceri critice sau sensibile la timp este trimis înaintea traficului de rețea neesențial. Pe lângă secvențierea FIFO, sunt utilizați trei algoritmi primari de secvențiere:

• Cozi de aşteptare corecte ponderate (WFQ)- WFQ încearcă să echilibreze lățimea de bandă disponibilă în mod egal între toți expeditorii. Folosind această metodă, un expeditor cu debit mare primește mai puțină prioritate decât un expeditor cu debit scăzut;
• Cozi de așteptare corecte ponderate pe clasă (CBWFQ)- Această metodă de așteptare vă permite să specificați niveluri de lățime de bandă garantate pentru diferite clase de trafic. De exemplu, puteți specifica că traficul web obține 20% din lățime de bandă, în timp ce traficul Citrix primește 50% din lățime de bandă (puteți specifica valori ca procent sau o anumită cantitate de lățime de bandă). WFQ este apoi utilizat pentru tot traficul nespecificat (rămasul de 30 la sută din exemplu);
• Cozi de așteptare cu latență scăzută (LLQ)- LLQ este adesea denumit PQ-CBWFQ, deci funcționează exact la fel ca CBWFQ, dar adaugă o componentă de prioritate la coadă ( Priority Queuing - PQ). Dacă specificați că un anumit trafic de rețea ar trebui să meargă în coada prioritară, atunci routerul nu numai că oferă lățime de bandă pentru trafic, dar îi garantează și prima lățime de bandă. De exemplu, folosind CBWFQ pur, traficul Citrix poate fi garantat cu 50% din lățimea de bandă, dar ar putea obține acea lățime de bandă după ce routerul oferă alte garanții de trafic. Cu LLQ, traficul prioritar este întotdeauna trimis înainte ca orice alte garanții să fie îndeplinite. Acest lucru funcționează foarte bine pentru VoIP, făcând din LLQ algoritmul de așteptare preferat pentru voce;

Există mulți alți algoritmi de așteptare, acești trei acoperă metodele folosite de majoritatea rețelelor moderne.

Ți-a fost de ajutor acest articol?

Te rog spune-mi de ce?

Ne pare rău că articolul nu v-a fost util: (Vă rog, dacă nu vă îngreunează, indicați de ce? Vă vom fi foarte recunoscători pentru un răspuns detaliat. Vă mulțumim că ne ajutați să devenim mai buni!

Există un astfel de serviciu precum QoS. Această abreviere înseamnă calitatea serviciului. În cazul configurării sistemului, este extrem de nedorit să îl activați, deoarece tinde să reducă semnificativ lățimea de bandă a rețelei (cu aproximativ 20 la sută)

Acum, poate, este imposibil să găsești o astfel de persoană care să nu fi citit niciodată întrebările frecvente legate de funcționarea Windows.

20% este, desigur, doar nebunește de mare. Și, desigur, Microsoft trebuie să moară. Declarațiile unui astfel de plan trec de la un FAK la altul, cutreieră forumuri, fonduri mass media bucură-te succes imensîn tot felul de „ajustări” – software pentru „învățare” Windows ... Odată să te îmbraci așa un fel de afirmație trebuie să fie extrem de atentă, de asta ne vom ocupa acum, folosind o abordare sistematică calitativ. Adică, vom analiza în detaliu problemă problematică, ne vom baza pe surse primare autorizate.

Ce este o rețea cu servicii de calitate?

Vă sugerăm să acceptați o astfel de definiție a unui sistem de rețea cât mai simplă posibil. Aplicațiile își încep activitatea, o fac pe gazde și, ca urmare a activității lor, fac schimb de informații între ele. Aplicațiile trimit informații către sistemul de operare pentru transmitere prin rețea. De îndată ce informațiile necesare sunt transferate către sistemul de operare, acestea devin automat trafic de rețea.

QoS, la rândul său, se bazează pe capacitatea rețelei de a procesa un astfel de trafic în așa fel încât să îndeplinească cu acuratețe cererile nu uneia, ci mai multor aplicații simultan. Acest lucru necesită un mecanism de bază pentru procesarea traficului din rețea, care este capabil să distingă și să clasifice acest trafic, care are dreptul la procesare specială și dreptul de a controla mecanismele în sine.

Funcționalitatea acestui serviciu este concepută pentru a satisface mai mulți actori de rețea: în primul rând, administratorii de rețea și, în al doilea rând, aplicațiile de rețea în sine. Adesea, au unele dezacorduri. Administratorul de rețea caută să limiteze resursele care sunt utilizate de o anumită aplicație, în timp ce aceeași aplicație caută să capteze cât mai mult posibil cantitate mare resurse gratuite din rețea. Interesele lor pot fi împăcate dat fiind faptul că administratorul de rețea va juca cel mai important rol în raport cu toți utilizatorii și aplicațiile.

Parametrii de bază ai serviciului QoS

Aplicațiile diferite au cerințe de procesare complet diferite pentru traficul lor. Aplicațiile sunt oarecum mai mult sau mai puțin tolerante la pierderi și întârzieri nesemnificative în traficul de rețea.

Aceste cerințe își găsesc aplicarea în următorii parametri, care sunt legați de QoS:

Lățimea de bandă - viteza cu care traficul generat de aplicație poate și ar trebui să fie transmis prin rețea

Latență - latența pe care aplicația în sine o poate tolera atunci când livrează un pachet de informații

Modificarea întârzierii (Jitter)

Pierdere - coeficient de pierdere a informației.

Dacă am avea acces la resursele eterne ale rețelei, atunci absolut tot traficul de aplicații cu care l-am putea distribui viteza potrivită, cu un timp de întârziere egal cu zero, timpul se schimbă, de asemenea, egal cu zero și fără pierderi de niciun fel. Dar resursele rețelei sunt departe de a fi eterne.

Mecanismul serviciului în cauză controlează alocarea resurselor de rețea pentru traficul aplicației în vederea efectuării conditiile necesare pentru transmiterea acestuia.

Resurse de bază QoS și metode de gestionare a traficului

Rețelele care mențin comunicarea între gazde utilizează o mare varietate de dispozitive de rețea, care includ și hub-uri, routere, comutatoare și adaptoare de rețea gazde. Oricare dintre cele de mai sus are interfețe de rețea. Orice interfata retea capabil să transmită și să primească trafic la o rată completă. Aglomerația apare adesea atunci când rata la care traficul este direcționat către o interfață depășește rata la care interfața redirecționează traficul.

Dispozitivele de rețea sunt capabile să se ocupe de condițiile de congestie organizând un lanț de trafic în memoria dispozitivului (în buffer-ul său) până când acesta (aglomerația) trece. În alte cazuri, este posibil ca echipamentul să nu primească trafic pentru a reduce aglomerația. Drept urmare, aplicațiile se confruntă cu modificări semnificative ale latenței (deoarece traficul rămâne în coadă pe interfețe) sau chiar o pierdere completă a traficului.

Capacitățile de interfață pentru redirecționarea traficului de rețea și disponibilitatea memoriei pentru stocarea traficului pe dispozitivele de rețea vor constitui resurse fundamentale care, la rândul lor, sunt necesare pentru a furniza QoS pentru fluxul continuu de trafic în aplicații.

Alocarea resurselor QoS dispozitivelor de rețea

Dispozitivele care acceptă acest serviciu folosesc resursele rețelei în mod relativ rațional pentru a transfera traficul de rețea. Adică, traficul de aplicații, care este în consecință mai tolerant la întârzieri, este stocat într-un buffer, iar traficul de aplicații, care este într-o anumită măsură mai critic pentru întârzieri, este trimis mai departe.

Pentru a rezolva această problemă, dispozitivul de rețea trebuie în primul rând să identifice traficul prin distribuirea de pachete, precum și să pună la coadă și să efectueze, prin mecanismele proprii, deservirea acestora.

Mecanisme și metode de procesare a traficului

Marea majoritate a rețelelor locale se bazează pe tehnologia iEEE 802 și includ token-ring, Ethernet și așa mai departe. 802.1p este un mecanism de gestionare a traficului pentru a suporta QoS pe aceste tipuri de rețele.

802.1p este capabil să identifice câmpul (al doilea nivel în model de rețea OSI) în antetul pachetului 802, care poartă un fel de valoare de prioritate. De obicei, routerele sau gazdele, trimițându-și traficul către rețeaua locală, marchează toate pachetele pe care le trimit, atribuindu-le o anumită valoare de prioritate. Se presupune că comutatoarele, hub-urile, podurile și alte dispozitive de rețea vor procesa pachetele prin coadă. Sfera de aplicare a acestui mecanism de procesare a traficului este limitată la LAN. În momentul în care pachetul traversează LAN (prin al treilea strat OSI), prioritatea 802.1p este imediat eliminată

Mecanismul celui de-al treilea nivel este Diffserv, care definește în câmpul din al treilea nivel antetul pachetelor IP, care se numesc DSCP (extended Diffserv codepoint)

Itserv este un pachet complet de servicii care definește un serviciu garantat și un serviciu care gestionează aglomerația. Serviciul garantat este capabil să transporte o anumită cantitate de trafic cu o latență limitată. Serviciul care gestionează încărcătura este chemat să transporte o anumită cantitate de trafic atunci când „există congestie ușoară în rețea”. Sunt servicii oarecum măsurabile, deoarece sunt definite pentru a oferi un raport dintre QoS și o anumită cantitate de trafic.

Deoarece ATM poate fragmenta pachetele în celule relativ mici, poate oferi o latență foarte scăzută. Dacă trebuie să trimiteți urgent un pachet, interfața ATM poate fi întotdeauna liberă pentru transmisie pentru timpul necesar pentru a transmite o singură celulă.

De asemenea, serviciul QoS are la dispoziție destul de multe mecanisme complexe care asigură funcționarea unei astfel de tehnologii. Am dori să remarcăm un singur punct, dar foarte semnificativ: pentru ca serviciul să înceapă să funcționeze, suportul unei astfel de tehnologii și disponibilitatea setarea necesară pe toate treptele de viteză de la punctul inițial până la final

Trebuie să acceptați:

Absolut toate routerele participă la transmiterea protocoalelor necesare;

Prima QoS - sesiune, care necesită 64 kbps, este inițializată între gazdele A și B

A doua sesiune, care necesită 64 kbps, este inițializată între gazdele A și D

Pentru a simplifica foarte mult schema, presupunem că configurația routerelor este concepută în așa fel încât acestea să aibă capacitatea de a rezerva absolut toate resursele rețelei.

Este important pentru noi ca o întrebare de rezervare de 64 kbps a trebuit să ajungă la trei routere de-a lungul căii de flux de informații dintre gazdele A și B. Următoarea solicitare de 64 kbps ar putea ajunge la trei routere între gazdele A și D ... Routerele ar fi au putut îndeplini cererile de rezervare a resurselor, deoarece acestea nu depășesc punctul maxim specificat. Dacă, în schimb, fie gazda B, fie C ar putea iniția o sesiune QoS de 64 kbps cu gazda A, atunci routerul care deservește acele gazde ar refuza cel mai probabil o conexiune.

Acum să încercăm să ne imaginăm că administratorul de rețea oprește procesarea serviciului în cele trei routere care deservesc gazda E, D, C, B. În acest caz, cererile de resurse mai mari de 64 kbps vor fi satisfăcute indiferent de locația gazdei care participă la creare. În acest caz, asigurarea calității ar fi extrem de scăzută, deoarece traficul pentru o gazdă ar fi în detrimentul traficului alteia. QoS ar rămâne cel mai probabil același dacă routerul din amonte ar putea limita cererile la 64 kbps, dar acest lucru ar duce la o utilizare extrem de ineficientă a resurselor rețelei.

Pe de altă parte, am putea crește lățimea de bandă a tuturor conexiunilor din rețea la 128 kbps. Cu toate acestea, lățimea de bandă crescută va fi utilizată numai dacă două gazde solicită simultan resurse. Dacă nu este cazul, atunci resursele rețelei vor deveni din nou extrem de ineficiente.

MicrosoftQoS-Componente

Versiunea Windows 98 are doar componente QoS numai pentru nivelul de utilizator:

Furnizor de servicii QoS

Winsock 2 (API-ul GQoS)

Unele componente ale aplicației

Mai tarziu OS de la Microsoft conțin toate cele de mai sus, precum și componente precum:

Traffic .dll - Capacitate de gestionare a traficului

Servicii Rsvpsp .dll și rsvp .exe și QoS ACS. Nu este utilizat în XP și 2003

Mspgps .sys - clasificator de pachete, capabil să determine clasa de serviciu aparținând pachetului.

Psched .sys este un planificator de pachete Servicii QoS. Funcția sa este de a defini parametrii de serviciu pentru un anumit flux de informații. Tot traficul va fi marcat cu un fel de valoare de prioritate. Programatorul de pachete va detecta traficul punând în coadă toate buzunarele și va gestiona cererile concurente prin pachete de date aflate în coadă care necesită acces în timp util la rețea.

Programator de pachete QoS (Psched.sys). Definește Parametrii QoS pentru un anumit flux de date. Traficul este etichetat cu o anumită valoare de prioritate. QoS Packet Scheduler determină programul de așteptare pentru fiecare pachet și gestionează cererile concurente între pachetele aflate în coadă care necesită acces simultan la rețea.

Coarda finală

Toate punctele de mai sus nu pot oferi un singur răspuns la întrebarea unde merg aceleași 20 la sută (care, apropo, nu a fost încă măsurată exact). Pe baza tuturor informațiilor indicate mai sus, acesta nu ar trebui să fie cazul. Cu toate acestea, oponenții și-au prezentat argumentul: sistemul QoS este excelent, dar nu este bine implementat. Și, ca urmare, 20% mai pleacă. Cel mai probabil, problema a uzat gigantul software în sine, deoarece pentru o perioadă foarte lungă de timp, la rândul său, a început să respingă o astfel de taxă de gândire.

« Kos„Este o tehnologie care oferă preferințe pentru trafic de rețea cu prioritate ridicată, dispozitiv sau aplicație critică, necesară pentru funcționarea telefoanelor IP, conferințe video, streaming video, aplicații CITRIX, telefonie Voip și trafic similar care este sensibil la întârzieri.
Mai simplu spus, cu ajutorul lui, aplicații precum Skype, un player media de rețea, (unele VLC-Player), colectiv Jocuri online, vor putea obține o lățime de bandă (viteză) suficientă pentru orice grad de încărcare a canalului de Internet, astfel încât nu vor „toci” și „întârzia”.

Video: Noțiuni de bază Qos, cum funcționează.

QoS funcționează cu unii parametri de transmisie a datelor, iată cei principali:
Lățimea de bandă Lățimea de bandă, sau ( Bw). Acest parametru determină lățimea canalului, descrie lățimea de bandă nominală a mediului de transmisie. Poate fi măsurat în: Bit/sec (bps), Kbps (kbps), Mbps (mbps).
Întârziere: descrie cantitatea de întârziere posibilă în transmisia pachetelor prin rețea.
Jitter: fluctuații (gama posibilelor întârzieri) în transmiterea pachetelor de rețea.
Pierdere de pachete: acest parametru specifică numărul de pachete care sunt abandonate în timpul transmisiei.

METODE DE IMPLEMENTARE ÎN REȚEAUA DE CALCULATE

Tehnologia QoS poate fi furnizată într-o varietate de moduri. Fiecare metodă are propriile sale caracteristici, avantaje și dezavantaje. Să le luăm în considerare mai detaliat.
1) Rezervare. Esența metodei de rezervare resursele rețelei este în numele său. Imediat înainte de transferul de informații, apare o solicitare și rezervare a lățimii de bandă cerute de aplicație. Implementat prin tehnologie de servicii integrate IntServîmpreună cu protocolul RSVP.
2) Prioritizare. Traficul este împărțit în clase de prioritate diferită. Unele clase, cum ar fi video, au prioritate față de voce. Tehnologia este furnizată prin servicii diferențiate DiffServ.
3) Rutarea. Mecanismul redirecționează traficul de-a lungul rutei de rezervă atunci când ruta principală este supraîncărcată.

Ați putea fi interesat și de următorul material. Cum funcționează prioritizarea în rețelele fără fir.

vederi globale Qos

CoS (Class of service) este o tehnologie de al doilea nivel, o schemă simplă de marcare implementată prin intermediul unui protocol 802 1P... Pentru a implementa această tehnologie, este necesar să folosiți protocolul 802 1Q (TRUNK + VLAN), după care va deveni posibilă activare CoS peste 802_1P. Standardul 802_1P marchează cadrele Ethernet Layer 2 cu un câmp CoS de 3 biți, variind de la 0 la 7.
Metoda este susținută de switch-uri Cisco ieftine, cum ar fi Catalyst Express Series 500, mai vechi Switch-uri Catalysts 2900. Acest tip de prioritizare este utilizat în cadrul rețelei locale la al doilea nivel al modelului OSI și nu depășește LAN. Pentru lucru corect Layer 2 QoS trebuie să fie activat și configurat pentru a-l suporta pe toate comutatoarele din rețea.

Clasificarea și marcarea traficului la nivelul trei

Qos de al treilea nivel poate fi numit ToS (de la Tipul de serviciu)... Echipamentele de rutare funcționează cu pachete IP (Layer 3), în antetul cărora se află sub obiective de prioritizare este evidențiat un câmp special: „Tos” cu dimensiunea de un octet. Câmpul poate fi completat cu diferiți clasificatori.
1) Trei biți IPP(IP PRECEDENCE) poate fi 0-7.
2) pe șase biți DSCP(model: DiffServ) este mai flexibil, vă permite să setați valoarea de la 0 la 63.
Folosit pentru prioritizarea traficului IP, (al treilea strat OSI); configurat pe routere. Sprijinit de toate modelele de routere Cisco Systems, inclusiv seria bugetară TsISCO ISR 870. În CoS de nivelul 3, pot fi utilizate două scheme de marcare a pachetelor. Prioritatea protocolului Internet- un sistem simplu de prioritizare. În el, antetul pachetului AI-PI este marcat cu valori de la 0 la 7.
Ip Dscp (punct de cod pentru servicii diferențiate) - prioritizare diferențiată profundă cu un punct de referință. Permite mai multă flexibilitate în stabilirea priorităților pentru nevoile rețelei convergente.

Ce rețele au nevoie critică de QoS?

Suportul deplin al „calității serviciului” este necesar în proiectarea rețelelor corporative multiservicii, convergente, unde este planificat să transfere traficul critic de voce și video pe un canal împreună cu date. Necesitatea implementării corecte a QoS este deosebit de acută atunci când se rulează trafic convergent pe un router prin canale WAN cu lățime de bandă limitată (DSL, ISDN, E-3), opțional, în timpul schimbului între birouri în rețele VPN între birouri la distanță.

Sau dacă organizația are un singur furnizor prin care stațiile de lucru client accesează Internetul; iar prin intermediul acestuia, porturile sunt redirecționate către serverele interne Web și de e-mail de pe Internet. Într-o astfel de situație, este necesară configurarea calității serviciului pentru a acorda o prioritate mai mare conexiunilor de intrare și dacă servere interne mai multe, apoi distribuiți corect prioritățile între ele.

ce dispozitive și în ce măsură acceptă QoS

Telefoanele IP Cisko necesită CoS Comprehensive Support (IP DSCP). Deși există modele (Cisco 7920) care suportă set de bază parametrii „QBSS”, care pot fi exprimați în restrângerea versatilității, flexibilitatea în timpul lucrului acest aparatîntr-un mediu de rețea complex.

QoS este capacitatea unei rețele de a oferi un nivel special de serviciu pentru utilizatori sau aplicații specifice, fără a compromite restul traficului. Scopul principal al QoS este de a oferi un comportament mai previzibil al rețelei de transmisie de date atunci când se lucrează cu unul sau altul tip de trafic, prin furnizarea lățimii de bandă necesare, control asupra întârzierii și jitter-ului și îmbunătățirea performanței în cazul pierderii pachetelor. Algoritmii QoS ating aceste obiective limitând traficul, utilizând mai eficient canalele de transmisie și atribuind politici traficului. QoS permite transmisia inteligentă prin rețeaua corporativă și, atunci când este configurată corect, îmbunătățește performanța.

Politici QoS

Implementarea QoS în rețelele de comunicații unificate

În mod convențional, procesul de implementare a QoS în rețele Comunicații unificate(comunicații unificate) pot fi împărțite în 3 etape:

1. Determinarea tipului de trafic în rețeași cerințele sale. În această etapă, este necesar să se învețe rețeaua să determine tipurile de trafic pentru a le aplica anumiți algoritmi QoS;
2. cu aceleași cerințe QoS. De exemplu, puteți defini 4 tipuri de trafic: voce, trafic cu prioritate ridicată, trafic cu prioritate scăzută și trafic din utilizarea unui browser pentru vizualizarea paginilor WEB;
3. Atribuiți politici QoS aplicat la clasele definite în clauza 2.

În rețelele corporative moderne, traficul de voce necesită întotdeauna o latență minimă. Traficul generat de aplicațiile critice pentru afaceri necesită o latență scăzută (de exemplu, informații bancare). Este posibil ca alte tipuri de informații să nu fie la fel de sensibile la latență, cum ar fi transferurile de fișiere sau e-mailul. Utilizarea personală de rutină a Internetului la locul de muncă poate fi în mod similar restricționată sau chiar interzisă.

Conform acestor principii, trei politici QoS pot fi distinse aproximativ:

• Fără întârziere: Atribuit în trafic vocal;
• Cel mai bun serviciu: Atribuit traficului cu cea mai mare prioritate;
• Odihnă: Atribuit traficului cu prioritate scăzută și browser web;

Pasul 1: Determinați tipul de trafic

Primul pas către implementarea QoS este identificarea tipurilor de trafic în rețea și definirea cerințelor specifice fiecărui tip. Înainte de a implementa QoS, este foarte recomandat să efectuați un audit al rețelei pentru a înțelege pe deplin cum și ce aplicații funcționează în rețeaua corporativă. Dacă implementați politici QoS fără înţelegere deplină segmentul corporativ al rețelei, rezultatele pot fi dezastruoase.

În continuare, este necesar să se determine problemele utilizatorilor atunci când lucrează cu anumite aplicații de rețea: de exemplu, aplicația este lentă, din cauza căreia are performanțe slabe. Ar trebui să vă măsurați traficul de rețea în timpul orelor aglomerate de utilizare utilitati speciale... Pentru a înțelege procesele din rețea, un pas necesar este măsurarea sarcinii procesorului fiecăreia dintre unitățile echipamentelor active de rețea în perioadele cele mai aglomerate, astfel încât să știți clar unde pot apărea problemele.

După aceea, este necesar să se definească obiectivele de afaceri și modelele de lucru și să se întocmească o listă de cerințe de afaceri. Ca urmare a acestor acțiuni, fiecare dintre elementele din listă poate fi asociat cu una sau alta clasă de trafic.

În cele din urmă, este necesar să se determine nivelurile de serviciu care sunt necesare pentru diferite tipuri de trafic, în funcție de disponibilitatea și performanța cerute.

Pasul 2: Grupați traficul în clase

Odată ce traficul de rețea a fost identificat, lista de cerințe de afaceri de la primul pas ar trebui să fie utilizată pentru a determina clasele de trafic.

Traficul vocal este întotdeauna detectat o clasă separată... Cisco a dezvoltat mecanisme QoS pentru traficul de voce, de exemplu, Cozi de așteptare cu latență scăzută (LLQ), al cărui scop este să se asigure că vocea câștigă un avantaj de serviciu. După identificarea celor mai critice aplicații, este necesar să se definească clasele de trafic folosind lista de cerințe de business.

Nu fiecare aplicație are propria sa clasă de servicii. Destul de multe aplicații cu cerințe QoS similare sunt grupate într-o singură clasă.

Exemplu de clasificare a traficului

Un peisaj tipic corporativ definește 5 clase de trafic:

• Voce: Cea mai mare prioritate pentru traficul VoIP;
• Critic: Un set mic de aplicații critice pentru afaceri;
• Tranzacții: Această clasă conține servicii de baze de date, trafic interactiv și trafic de rețea privilegiat;
• Livrare negarantata: Funcționează pe principiul Best Effort, care se traduce literalmente prin „cel mai bun efort”. V această clasă includ traficul de internet și e-mailul.

Pasul 3: Grupați traficul în clase

Al treilea pas este de a descrie politicile QoS pentru fiecare dintre clasele de trafic, care includ următorii pași:

• Atribuiți dimensiunea minimă a lățimii de bandă garantată;
• Atribuiți dimensiunea maximă a lățimii de bandă;
• Alocați priorități pentru fiecare dintre clase;
• Utilizare Tehnologii QoS cum ar fi algoritmii de control al cozii pentru controlul congestiei.

Să luăm în considerare definiția politicilor QoS pentru fiecare dintre clase folosind exemplul curent:

1. Voce: Lățimea de bandă disponibilă este de 1 Mbit/s. Utilizați DSCP (Differentiated Services Code Poin) cu EF. Eticheta EF (Expedited Forwarding) înseamnă că pachetele cu acest token primesc prioritate în coadă conform principiului celei mai mici întârzieri. În plus, se folosește algoritmul LLQ;
2. Critic: Lățimea de bandă minimă este de 1 Mbps. Utilizați o etichetă DSCP (Differentiated Services Code Poin) cu AF31 (etichetă în câmpul DSCP 011010), care oferă cea mai mică șansă de pierdere a pachetelor. Utilizarea paralelă a algoritmului CBWFQ garantează lățimea de bandă necesară pentru traficul etichetat;
3. Livrare negarantata: Lățimea de bandă maximă este de 500 kbps. Utilizați eticheta DSCP (Differentiated Services Code Poin) cu valoarea implicită (eticheta din câmpul DSCP este 000000), care oferă serviciul implicit. Algoritmul CBWFQ oferă „cât mai curând posibil”, care are o prioritate mai mică pentru clasele critice Voice și Misiune.

Ți-a fost de ajutor acest articol?

Te rog spune-mi de ce?

Ne pare rău că articolul nu v-a fost util: (Vă rog, dacă nu vă îngreunează, indicați de ce? Vă vom fi foarte recunoscători pentru un răspuns detaliat. Vă mulțumim că ne ajutați să devenim mai buni!

01.12.2016 | Vladimir Khazov

Nu tot traficul pe internet este la fel de important. Videoclipul online fără estompare sau un apel Skype fără bâlbâială vocală este mai important decât descărcarea unui fișier mare folosind un client torrent. Caracteristica de calitate a serviciului (QoS) a unui router, modelator sau analizor de trafic profund (DPI) vă permite să prioritizați care trafic este mai important și să îi oferiți mai multă lățime de bandă.

Și dacă acasă fiecare utilizator poate configura QoS pe routerul său, atunci un operator de telecomunicații folosește un modern hardware de rețea, gestionează lățimea de bandă pentru toți abonații săi și oferă în mod constant calitate superioară pentru fiecare dintre ei.

Ce este calitatea serviciului (QoS)

Caracteristica QoS este un instrument excelent, dar rar folosit, care vă poate ajuta să stabiliți priorități tipuri diferite trafic și utilizarea sisteme DPI chiar și pentru anumite aplicații, împărțind lățimea de bandă între ele în proporții diferite. Configurarea corectă a regulilor QoS va asigura o redare fluidă a videoclipurilor online în timpul încărcării dosar mare, sau navigarea rapidă pe web în timp ce copiii joacă jocuri online.

Conectivitatea la internet este ca un spital, unde lățimea de bandă este numărul de medici care trebuie să trateze pacienții, pacienții sunt aplicațiile, iar asistenta este routerul care le distribuie.

V rețea obișnuită o asistentă indiferentă distribuie pacienții în mod egal medicilor disponibili, indiferent de severitatea bolii, fie că este o persoană cu brațul vânătat sau rănită într-un accident de mașină cu comoție cerebrală și fracturi osoase. Fiecare dintre ei va primi asistență, dar va trebui să aștepte în același timp până când un medic va fi disponibil. Dacă toți pacienții sunt serviți cu aceeași prioritate, atunci mai devreme sau mai târziu va duce la consecințe dezastruoase pentru spital și victime.

Același lucru se întâmplă în rețeaua de domiciliu sau în rețeaua furnizorului. Lățimea de bandă a canalului de comunicație este distribuită uniform în cadrul planului tarifar, fără a ține cont de importanța fiecărei aplicații. De exemplu, dacă sunteți pe Skype în timp ce copiii dvs. joacă un film Netflix, calitatea apelului se va deteriora dramatic. Furnizorul de internet, la rândul său, este limitat de viteza canalului către operatorul din amonte, iar lățimea de bandă a acestuia poate să nu fie suficientă pentru a asigura calitatea conexiunii dacă toți utilizatorii încep simultan să descarce fișiere prin clientul torrent la viteză maximă.

Routerul împarte lățimea de bandă în mod egal între toți, fără a prioritiza niciun tip de trafic.

Revenind la comparația noastră cu un spital, calitatea serviciului este o asistentă competentă care repartizează pacienții medicilor în cel mai eficient mod: răniții în accident vor fi tratați de mai mulți specialiști, iar cel cu vânătaie va aștepta unul. doctor când este liber.

Într-o rețea cu funcție de calitate a serviciului, se va acorda prioritate aplicației sau serviciului pe care îl definiți singur (video online, IPTV, jocuri online etc.), aceasta va primi viteză mare și întârzieri minime.

Cum se porneșteQoS

Sunt sute diverse routere– Acasă și birou, precum și dispozitive sofisticate de calitate operator. Nu toate au o funcție QoS și, dacă da, atunci implementarea acesteia poate diferi în spectru. setări posibile... Unii pot determina doar prioritatea între dispozitive, alții pot aloca anumite tipuri de trafic (de exemplu, video sau Comunicatie vocala), sistemele DPI sunt capabile să recunoască aplicațiile care nu folosesc antete și structuri de date cunoscute anterior pentru schimbul de date și să facă modificări câmpului prioritar al pachetelor care trec prin acesta pentru aplicarea ulterioară a regulilor QoS.

Este imposibil să vorbim despre nuanțele configurarii fiecărui dispozitiv, dar puteți descrie pașii de bază pentru a începe să utilizați funcția QoS pentru a asigura cea mai bună calitate a internetului.

Primul pas: definiți un obiectiv

Înainte de a începe configurarea oricărui dispozitiv, trebuie să definiți clar obiectivele de configurare QoS. Dacă decideți să personalizați router de acasă, atunci poate fi prioritatea computerului de lucru față de alte dispozitive cu acces la Internet pentru a asigura o muncă confortabilă, sau prioritatea jocurilor online față de streaming video pentru a asigura întârzieri și întârzieri minime în timpul jocului.

Într-o rețea de domiciliu, regulile ar trebui să fie selective și extrem de simple. Dacă aplicați zeci de priorități diferite, puteți obține un rezultat negativ, când niciuna dintre aplicații nu va funcționa normal.

Operatorul de telecomunicații folosește QoS pentru a atinge mai multe obiective globale:

• diferențierea traficului;
• asigurarea unui flux uniform de trafic;
• garantarea calitatii si vitezei accesului la Internet pentru fiecare abonat;
• prevenirea congestionării rețelei;
• reducerea costurilor Uplink-ului.

Dar principiile pentru realizarea lor sunt similare cu rețeaua de acasă: determinarea tipurilor prioritare de trafic și aplicații, stabilirea regulilor în funcție de prioritate și durată.

Pasul doi: stabiliți-vă viteza internetului

Pentru un operator de telecomunicații, viteza Internetului este viteza de acces la un furnizor din amonte (Uplink) sau la mai mulți furnizori. Această valoare este fixă ​​și este distribuită între toți abonații în funcție de acestea planuri tarifare... Sarcina de optimizare și distribuție competentă a acestuia ar trebui rezolvată de regulile QoS pentru a asigura satisfacția clienților de la serviciul primit.

Viteză internet de acasă de multe ori nu coincide cu cel declarat de furnizor dintr-un anumit motiv, astfel încât determinarea cifrei sale reale este o sarcină importantă înainte de a configura QoS. Există noțiuni de viteză de ieșire și de intrare pe care trebuie să le definiți singur.

Pentru a obține o imagine reală, trebuie să închideți toate aplicațiile de pe computer care creează o sarcină în rețea, să o conectați la router cablu de cupru... Tehnologie retea fara fir Wi-Fi, mai ales dacă nu funcționează prin protocoalele moderne Wireless N sau Wireless AC, poate fi un blocaj de lățime de bandă. Măsurătorile pot indica o viteză de 40 Mb/s în loc de cei 75 Mb/s disponibili tocmai din cauza limitelor de viteză transmisie fără fir date.

Accesați www.speedtest.net și faceți clic pe butonul „Start Test”. Rezultatul obținut trebuie convertit din „Mbps” în „Kbps”, deoarece setările QoS sunt cel mai adesea setate în aceste unități. Acest lucru se poate face prin înmulțirea valorilor rezultate cu 1000.

V acest exemplu avem o viteză de intrare de 42.900 Kbps și o viteză de ieșire de 3980 Kbps. Aceste valori pot fi împărtășite între utilizatori și aplicațiile din rețea.

Al treilea pas: activareQoSpe router

Este imposibil de descris procedura de activare a QoS pe toate routerele, deoarece fiecare producător oferă utilizatorului propria interfață de gestionare, iar dispozitivele de rețea de tip operator, cum ar fi Cisco, Juniper, Huawei sunt configurate din linia de comandă.

În cele mai multe cazuri, va trebui să accesați pagina de gestionare a dispozitivului (introduceți adresa în browser, cel mai adesea este 192.168.1.1), să introduceți datele de conectare și parola de administrator, care sunt specificate în manualul de utilizare, și să mergeți la Secțiunea NAT setari de retea, fila QoS. Selectați Activați vizavi Porniți funcțiile QoS, portul pentru aplicarea regulilor - WAN (port pentru conectarea la furnizor), setările vitezei de intrare și de ieșire (downlink și uplink) ar trebui specificate în cantitate de 85–90% din măsurată în pasul al doilea .

Rata redusă este indicată pentru a oferi operatorului QoS spațiu de manevră, singurul mod în care funcționează eficient. QoS este acum activat și regulile de prioritizare trebuie configurate.

Cum să prioritizezi traficul

După ce funcția QoS este activată, este necesar să se determine regulile după care va funcționa cu traficul.

Operatorii de telecomunicații stabilesc reguli pe baza datelor din instrumentele de analiză DPI care arată locuri înguste lățimi de bandă și tendințe în timpul zilei. Unele dispozitive de acasă au presetări gata făcute pe care utilizatorul ar trebui să le folosească pentru prioritizare.

Dacă routerul vă permite să faceți setări manuale priorități, trebuie să setați „furcile” lor ca procent din lățimea de bandă totală:

• Maxim: 60-100%
• Premium: 25-100%
• Express: 10-100%
• Standard: 5-100%
• Vrac: 1-100%

Acești parametri definesc valoarea lățimii de bandă pentru un anumit dispozitiv sau aplicație. De exemplu, setarea unei aplicații la Maxim, o atribuiți să utilizeze 60% din lățimea de bandă în timpul încărcării rețelei și 100% dacă rețeaua este complet disponibilă. Dacă îl setați la „Trunk”, atunci când rețeaua este liberă, aplicația poate folosi orice lățime de bandă, dar dacă există o încărcare, va primi doar 1%.

Dorim să vă reamintim că prioritizarea trebuie abordată cu o înțelegere clară a ceea ce doriți să limitați.

Opțiuni de prioritizare

1. Prioritatea serviciului sau aplicației

Permite oricărui dispozitiv din rețea să prioritizeze lățimea de bandă aplicație specifică sau serviciul înainte de restul. De exemplu, dacă doriți ca aplicația Skype să aibă întotdeauna lățime de bandă dedicată, iar comunicarea video-audio nu are întârzieri, distorsiuni sau artefacte.

2. Prioritatea interfeței

Interfață în în acest caz Este metoda prin care dispozitivele dvs. se conectează la rețea. Puteți seta o prioritate mai mare pentru dispozitivele care se conectează prin cablu sau dispozitive fără fir sau, dimpotrivă, puteți reduce prioritatea dispozitivelor invitate.

3. Prioritatea dispozitivelor după adresa IP

Puteți atribui o prioritate mai mare dispozitiv specific rețeaua dvs. prin adresa sa IP (statică sau dinamică rezervată), oferindu-i astfel mai mult de mare viteză accesul asupra altora.

4. Prioritatea dispozitivelor după adresa MAC

Dacă utilizați adresarea dinamică, puteți în continuare să atribuiți o prioritate ridicată unuia dintre dispozitivele de rețea prin adresa sa MAC, care este unică și informații despre care pot fi obținute fie de la software, sau din eticheta de pe carcasă.

Testare și evaluare

Cele mai importante reguli pentru configurarea QoS sunt să adăugați reguli secvențial și să vă luați timp. Trebuie să începeți cu cele mai globale, apoi să le personalizați aplicații separate si servicii. Dacă ați obținut rezultatul dorit și QoS îndeplinește toate cerințele dvs., trebuie să salvați configurația ca capturi de ecran sau un fișier backupîn cazul în care trebuie să resetați routerul și să restabiliți setările.

Vă puteți asigura că regulile funcționează corect rulând servicii cu prioritate mare și scăzută și comparând vitezele acestora sau rulând speedtest pe dispozitive de rețea cu priorități diferite și vedeți care dintre ele va afișa cel mai bun rezultat.

Configurarea QoS este un proces mai complicat decât setarea de bază a unui router, iar pentru un operator de telecomunicații există și costuri de capital suplimentare pentru achiziționarea unei platforme DPI, cu toate acestea, rezultatul va permite și realizarea unui acces mai bun la Internet, precum și economisiți bani la cumpărarea unui canal de comunicare de mare viteză.