21. Базовая архитектура QoS.

Эта служба имеет распределенный характер, так как ее элементы должны присутствовать во всех сетевых устройствах, продвигающих пакеты: коммутаторах, маршрутизаторах, серверах доступа. Сдругой стороны, работу отдельных сетевых устройств по обеспечению поддержки QoSнужно скоординировать, чтобы качество обслуживания было однородным вдоль всего пути, по которому следуют пакеты потока.

Базовая архитектура службы QoSвключает элементы трех основных типов:

• средства QoSузла, выполняющие обработку поступающего вузел трафикав соответствии стребованиями качества обслуживания;

• протоколы QoS-сигнализациидля координации работы сетевых элементов поподдержке качества обслуживания «из конца вконец»;

• централизованные функции политики, управления иучета QoS,позволяющие администраторам сети целенаправленно воздействовать на сетевые элементы для разделения ресурсов сети между различными видами трафикастребуемым уровнем QoS.

Средства QoSузла

Средства QoSузла являются основным исполнительным механизмом службы QoS, т.к.именно они непосредственно влияют на процесс продвижения пакетов между входными ивыходными интерфейсами коммутаторов и маршрутизаторов и, следовательно, определяют вклад данного устройства в характеристики качества обслуживания сети.

Средства QoSузла могут включать механизмы двух типов:

• механизмы обслуживания очередей;

• механизмы кондиционированиятрафика.

Механизмы обслуживания очередей являются необходимым элементом любогоустройства, работающего по принципу коммутации пакетов. Они могут поддерживать различные алгоритмы обработки пакетов, попавших в очередь, от самых простых типа FIFO до весьма сложных, поддерживающих обработку нескольких классов потоков, например алгоритмов приоритетного, или взвешенного, обслуживания.

Механизмы второго типа (кондиционированиятрафика)могут реализовыватьсяили не реализовываться всетевом узле, поддерживающем QoS.Очереди возникают вте периоды времени, когда скорость поступления трафикастановится больше скорости его продвижения. Механизмы обслуживания очередей рассчитаны на работу как раз впериоды перегрузки инужны для того, чтобы потоки как можно меньше страдали от существования таких периодов. Задержки от ожидания вочередях должны укладываться впараметры потока. Механизмы кондиционированиятрафикарешают задачу создания условий качественного обслуживания трафикадругим способом –за счет уменьшения скорости поступления потока вданный узел настолько, чтобы она всегда оставалась меньше, чем скорость продвижения этого потока.

Протоколы сигнализации QoS

Протоколы сигнализации QoSнужны механизмам QoSвотдельных узлах для обмена служебной информацией, способствующей координации усилий по обеспечению параметров качества обслуживания «из конца вконец», то есть на всем пути следования потока. Например, спомощью средств сигнализации приложение может зарезервировать себе вдоль всего маршрута следования требуемую среднюю пропускную способность.

Одно из примитивных средств сигнализации —маркировка пакета признаком. Наиболее часто вэтих целях используется поле приоритета, которое существует во многих протоколах. Продвигаясь от устройства к устройству, пакет переносит вдоль пути следования свои требования к качеству обслуживания.

Инициировать работу протокола сигнализации может не только конечный узел, но ипромежуточное устройство. Например, пограничный маршрутизатор поставщика услуг способен выполнить классификацию трафикаизарезервировать всети поставщика данному потоку некоторую пропускную способность. Вэтом случае координация сетевых устройств будет происходить не на всем пути следования трафика,атолько впределах сети данного поставщика.

Правила политики QoS, управление и учет

Централизованные функции политики, управления иучета QoSне являются необходимым элементом архитектуры службы QoS,но очень желательны вкрупных сетях. Функции политики позволяют администратору создавать правила, по которым сетевые устройства могут формально, на основании набора признаков, распознавать отдельные типы трафикаиприменять кним определенные функции QoS.

Правила политики могут конфигурироваться ихраниться отдельно вкаждом сетевом устройстве. Однако этотребует от администратора крупной сети значительных усилий инаверняка порождает большое количество ошибок.

Для крупной сети необходимость централизации средств политики QoSдостаточно очевидна.

Единые правила политики, справедливые для всех устройств сети, хранятся насервере политики(или нескольких сервера, что позволяет обеспечить надежность ипроизводительность системы поддержки политики).

Администратор конфигурирует правила политики водной точке. Затемспомощью специального протоколаэти правила распространяются по всем сетевым устройствам, поддерживающим качество обслуживания, асетевые устройства применяют политику для кондиционированиятрафикаи управления очередями всоответствии снужными параметрами.