37. Качество обслуживания (QoS). Основные параметры. Модели QoS
QoS (Quality of Service) - термин, используемый для определения возможности сети обеспечить различные уровни гарантий качества к различным видам трафика.
Конвергентные сети создают новые требования для трафика в сети. Для выполнения этих требований развертывается QoS.
Гарантированное качество обслуживания достигается за счет:
Выделения гарантированной полосы пропускания
Управления и контролем за задержками и джиттером
Улучшения характеристики потерь пакетов
Параметры QoS:
Полоса пропускания: множество потоков данных (голос, видео, данные) вызывают проблемы с распределением пропускной способности
Сквозная задержка (фиксированная и переменная): при передаче пакеты проходят через сетевые устройства и каналы, которые увеличивают общую задержку передачи
Джиттер (вариация задержки): возникает за счет переменной составляющей задержки
Потери пакетов: обычно вызываются перегрузками в сети и повреждением пакетов во время передачи по каналу
Преимущества внедрения QoS:
Дифференцирование сетевого трафика и обеспечение для него гарантированного обслуживания
Поддержка уже существующих и появляющихся служб и приложений
Развертывание и поддержка дополнительных услуг для клиентов
Дополнительное обеспечение безопасности
Развитие новых сетевых технологий (например, VPN)
QoS развертывается в три этапа.
На первом этапе происходит идентификация трафика и определение требований к нему.
На втором этапе происходит разделение трафика на классы.
На третьем этапе к выбранным классам применяются QoS-политики.
Модели QoS
Три модели реализации:
Best-Effort: QoS для пакетов не обеспечивается
Не классифицирует трафик
Для доставки пакета используются все возможные ресурсы сети
Нет гарантий доставки пакетов
Модель по умолчанию для всего трафика
Преимущества:
Легкость реализации (не требуется развертывание QoS-механизмов)
Высокая масштабируемость
Недостатки:
Отсутствие приоритетной обработки критически важного трафика
Полное отсутствие гарантий при доставке пакетов
IntServ: Приложения запрашивают требуемый QoS у сети
Для некоторых приложений требуется постоянная выделенная полоса пропускания
Выделяет приложению полосу пропускания через всю сеть
Другой трафик не может использовать зарезервированную полосу пропускания
Данная модель известна также как “hard QoS”
IntServ - многосервисная модель
Перед передачей данных приложение запрашивает у сети определенный уровень обслуживания
Для резервирования сетевых ресурсов используется протокол RSVP
IntServ обеспечивает сквозной QoS
DiffServ: Обеспечивает различные уровни QoS для различных классов трафика
Терминология модели:
DSCP (Differentiated Services Code Point): величина в заголовке IP-пакета, позволяющая назначить сетевому трафику различные уровни обслуживания
BA (Behavior Aggregate): пакеты с одинаковым значением DSCP, которые передаются в конкретном направлении
PHB (Per-Hop Behavior): поведение сетевого узла в отношении пакетов, принадлежащих определенному ВА
Принцип DiffServ:
QoS-политики применяются к трафику на основе per-hop
Классификация трафика осуществляется на границе сети:
Происходит объединение трафика в ВА, осуществляемое на основании анализа некоторых полей в заголовке пакета
Каждому ВА присваивается значение DSCP; все пакеты, принадлежащие данному ВА, будут маркироваться соответствующим значением DSCP
В ядре сети устройства выбирают PHB для пакетов, основываясь на их значениях DSCP