Тема VII. Управление трафиком. Службы QoS и dns Служба QoS

QoS (Quality of Service — качество обслуживания) — вероятность того, что сеть связи соответствует заданному соглашению о трафике.

Приложения запускаются и работают на хостах и обмениваются данными между собой.

Приложения отправляют данные операционной системе для передачи по сети.

Как только данные переданы операционной системе, они становятся сетевым трафиком.

Сетевая служба QoS опирается на способность сети обработать трафик так, чтобы гарантированно выполнить запросы некоторых приложений.

Гарантированное выполнение запросов приложений по QoS требует наличия в сети специального механизма по обработке сетевого трафика.

Такой механизм должен быть способен идентифицировать трафик, имеющий право на особую обработку и право управлять этими механизмами.

Функциональные возможности QoS призваны удовлетворить требования сетевых приложений.

Основные параметры QoS

Требования различных приложений по обработке их сетевого трафика. нашли выражение в следующих параметрах, связанных с QoS:

• Bandwidth (полоса пропускания) — скорость, с которой трафик, генерируемый приложением, должен быть передан по сети;

• Latency (задержка) — задержка, которую приложение может допустить в доставке пакета данных.

• Jitter — изменение времени задержки.

• Loss (потеря) — процент потерянных данных.

Сетевые ресурсы не безграничны. 

Механизм QoS контролирует распределение сетевых ресурсов, чтобы выполнить требования по передаче трафика приложения.

Фундаментальные ресурсы QoS и механизмы обработки трафика

Сети, которые связывают хосты, используют разнообразные сетевые устройства (сетевые адаптеры хостов, маршрутизаторы, свичи, хабы).

Каждое устройство имеет сетевые интерфейсы. Каждый сетевой интерфейс может принять и передать трафик с конечной скоростью.

Если скорость поступления трафика на интерфейс, выше, чем скорость, с которой интерфейс передает трафик дальше, то возникает перегрузка.

Сетевые устройства могут обработать состояние перегрузки, организуя очередь трафика в памяти устройства (в буфере), пока перегрузка не пройдет.

В других случаях сетевое оборудование может отказаться от трафика, чтобы облегчить перегрузку.

Возникает либо задержка, либо потеря трафика.

Пропускная способность сетевых интерфейсов и наличие буферной памяти составляют фундаментальные ресурсы, обеспечивающие QoS.

Распределение ресурсов QoS по сетевым устройствам

Трафик приложений, более терпимых к задержкам, становится в очередь. Трафик приложений, критичных к задержкам, передается далее.

Для выполнения такой задачи сетевое устройство должно идентифицировать трафик, а также иметь очереди и механизмы их обслуживания.

Механизм обработки трафика включает в себя услуги, обеспечивающие:

Best effort – сервис с максимальными усилиями. Это означает, что сеть не дает никаких гарантий на обслуживание (Ethernet, Token Ring, IР, Х25).

Сервис с предпочтением (называют «мягким» сервисом QoS). Здесь некоторые виды трафика обслуживаются лучше остальных.

Гарантированный сервис (называют «жестким» или «истинным» сервисом QoS). Различным типам трафика даются статистические гарантии. Обычно этот тип QoS основан на предварительном резервировании сетевых ресурсов для каждого из потоков, получивших гарантии обслуживания.

Операционная система Windows содержит компоненты QoS, обеспечивающие:

• резервирование ресурсов и службы RSVP ((ReSerVation Protocol);

• управление трафиком;

• классификатор пакетов, который относит пакет к определенному классу сервиса. При этом пакет будет поставлен в соответствующую очередь. Очереди управляются планировщиком пакетов QoS;

• планировщик пакетов QoS определяет параметры QoS для специфического потока данных. Трафик помечается определенным значением приоритета. Планировщик пакетов QoS определяет график постановки в очередь каждого пакета и обрабатывает конкурирующие запросы между поставленными в очередь пакетами, которые нуждаются в одновременном доступе к сети.