4.8.2 Показатели качества системы QoS

При создании систем управления, базирующихся на стандарте TMN, первостепенное значение уделялось системе управления сетью (СУС). Это было обусловлено тем, что стандартом TMN предусматривалась логика пост­роения системы управления от основания пирамиды к вершине. Время показало, что обеспечение работоспособности сети путем сво­евременного устранения неисправностей недостаточно для успешного ведения бизнеса. Возрастание конкуренции в области телекоммуника­ций заставляло компании оптимизировать бизнес-процессы и все чаще оперировать таким понятием, как качество предоставляемых услуг. До­вольно расплывчатое понятие «качество услуг» начали выражать набо­ром количественных характеристик, значения которых оговаривались при заключении договора с клиентами. Таким образом появилось, а за­тем и стало неотъемлемой частью бизнеса Соглашение об Уровне Услуг. Соответственно изменилась и роль СУС в системе управления деятельно­стью компании. Система не просто поддерживала работоспособность сети, а обеспечивала необходимый для ведения бизнеса уровень качества ус­луг. В настоящее время наметилась тенденция создания систем управле­ния «сверху-вниз» от вершины пирамиды TMN к её основанию.

В качестве основы для структурной схемы СУС предлагается взять модель ТОМ (рис.4.5), представив уровень управления сетью соответствующими модулями модели TMN. Это позволяет представить на одном рисунке (рис. 4.8) как функциональную схему СУС (уровни управления сетью и элементами сети), так и деление процессов на группы «Выполнение, Обеспечение, Биллинг». Дополнительное удобство заключается в том, что функциональные модули, в отличие от процессов управления се­тью, более четко соответствуют указанным группам.

Рисунок 4.8. - Структура системы управления услугами

Основные задачи управления услугами

Одной из основных задач управления в настоящий момент становит­ся также проверка соответствия качества предоставляемых услуг опре­деленным в SLA. Операционные процессы, реализующие проективный поиск неисправностей и контроль качества услуг, при котором способы реализации данных механизмов не регламентируются, описывает мо­дифицированная модель TMN, где разработана Интегрированная Система Мониторинга (ИСМ), которая является наилучшим, а для некоторых приложений и единственным инструмен­том контроля качества как самих объектов телекоммуникаций так и предоставляемых ими услуг.

4.8.3. Система качества QoS

Концепция качества обслуживания в области телекоммуника­ций и связи в настоящее время разрабатывается исследователь­ской группой SG12 отделения Телекоммуникаций Международно­го союза электросвязи (МСЭ-Т), а базовые понятия QoS даются в Рекомендациях МСЭ-Т Е.430, E.800 и получают свое прикладное развитие в рекомендациях серий Е, G, I, Р, Х.

Базовые понятия

Известно, что качество, в общем виде, определяется совокупностью характеристик объекта, относя­щихся к его способности удовлетворять установленные или предполагаемые потребности человека и включает три элемента - объект, потребности и характеристики. Здесь под объектом понимается вся совокупность компонентов, предназначенных для удовлетворения потребностей человека при предоставлении ему услуги.

Формой выражения необходимых окружению свойств об­ъекта или услуги и, следовательно, их показателей качества, являются требования, область допустимых значений которых сегодня регламентируются соответствующими положениями государственных стандартов и называются нормами. Система­тическое определение способности объекта выполнять установленные требования или степень соответствия их выполнения заданной норме является оценкой качества. Такая оценка производится путем контроля качества, включающего получе­ние информации о фактическом состоянии объекта и/или услуги и последующее сопоставление этой информации с заранее установленными требованиями.

В области телекоммуникаций удовлетворение потребностей человека подразумевает получение или передачу информации в нужное время и в необходимой форме, структура, методы описания и пути реализации качества обслуживания пользователя (Quality of Service – QoS) имеют свою специфику. Выделим информацион­ные и функциональные аспекты QoS, включающие характери­стики, показатели, параметры, контекст, семантику, катего­рии. требования, фазы и функции управления, базовые механизмы реализации и политику управления. При этом услугу, для которой собственно и определяется QoS, будем рассматривать в самом широком смысле, включая возможности обеспечения функций обработки и хранения информации с помощью об­ъектов, приложений, прикладных процессов и т. д. Кроме этого, примем, что пользователи услуг, запрашиваемых с помощью требований QoS, представляют собой некое окружение для объекта, предоставляющего эти услуги непосредственно, либо через третью сторону, которая, в свою очередь, может исполь­зовать эти или иные услуги объекта.

Характеристики и показатели QoS. Характеристики QoS выражает одну из особенностей качества, которую можно выделить явно и представить количественно при отражении не реального (наблюдаемого) поведения объекта, приближенно определяемою с помощью измерении, а истинного поведения.

Характеристики услуг, определяемые окружением, могут служить только формированию требований к услуге, а характеристики услуг, определяемые объектом, применяться для описания его свойств и управления этими свойствами с позиций QoS предоставляемой услуги.

Другое, не менее важное понятие QoS, связанное с качеством работы систем, ее элементов или служб, – показатель OoS. Он также имеет количественное выражение, но в отличие от характеристики отражает некий аспект качества объекта, опи­сывая наблюдаемое, а не идеальное его поведение.

Таким образом, если характеристика QoS количественно отражает тот или иной аспект качества услуг описываемого математическими моделями пользователя и объекта, то показа­тель QoS количественно выражает фактические возможности предоставления того же аспекта качества услуги и может быть подвергнут контролю и изменению.

Параметры и семантика QoS. В общем случае требование QoS может формулироваться как количественно, так и в виде понятии "высокое" и "низкое" качество, что при использовании некоторых характеристик может привести к заблуждению. Это связано с тем, что высокое числовое значение может означать и высокое качество, и низкое (для транзитной задержки).

Учитывая разнообразие параметров, определяющих харак­теристику QoS, для формирования требований QoS необходимо иметь семантическую модель представления этих требований. Такая модель должна включать одно и более значений пара­метров характеристик QoS и учитывать влияние данных значе­нии на установление QoS. Это обеспечивается введением:

– рабочего уровня;

– максимального и минимального допустимых уровней;

– верхнего или нижнего граничного значения;

– действий, определяемых при достижении граничного зна­чения.

Понятие рабочего уровня QoS вводится в результате соглашения сторон об уровне качества услуги (QoS) и отражает "нормальное" значение характеристики в процессе предоставле­ния услуги. Оно не должно опускаться ниже минимального допустимого уровня (LQA) и превышать максимальный допу­стимый (CHQ).

Соответствие требований и возможностей QoS. Данное соот­ветствие достигается введением QoS-отношений, обеспечи­вающих согласование сформулированных окружением требова­ний QoS с возможностями QoS объекта в виде:

– ожидаемого поведения объекта при его участии во взаимодействии;

– ожидаемого нештатного поведения объекта и т. д. Аналогично, возможности объекта по обеспечению QoS также могут включать некую формулировку необходимого поведения окружения, определяемую с помощью QoS-отноше­ний, выражающих возможности системы в виде требуемого:

– поведения объекта при пользовании услугами;

– нештатного поведения объекта при использовании услуги и т. д.

Соглашения о задачах и уровне обслуживания категории QoS.

Для гарантии выполнения объектом всех обязательств, связан­ных с предоставляемыми окружению услугами, введем понятия: предложение QoS, отражающее устанавливаемые в зависи­мости от характеристик компонентов и конфигурации объекта возможности по обеспечению QoS; контракт на QoS, включающий соглашения с учетом требований QoS, выраженных набором отношений QoS из подмножества возможностей обеспечения QoS.

Контракт заключается на основе соглашения об уровне обслуживания (SLA - Service Level Agreements), состоящего из требований окружения к QoS, предложений объекта по обес­печению QoS и их взаимных обязательств.

Данный вид контракта не следует путать с контрактом, базирующимся на задачах уровня обслуживания (SLO – Service Level Objectives), характеризующих лишь намерения сетевой службы решить связанные с QoS проблемы. В отличие от SLA, SLO не предполагает предоставления никаких компенсаций, т. е. SLA фактически отражает гарантии сетевой службы, полученные на основе ее возможностей по QoS. Включение в соглашение большего числа показателей увеличивает число путей повыше­ния QoS.

Функции и механизмы управления QoS Не останавливаясь на особенностях категорий QoS, отметим, что для обеспечения соответствующих уровней QoS, в объекте предусматривается управление QoS (QoS-management). Его можно определить как совокупность действий, направленных на выполнение объектом требований по поддержанию необходимого уровня QoS, а так же процедур контроля и администрирования . Для этого исполь­зуются различные функции управления QoS (QMF - Quality Management Function), относящиеся к любой функции, предназначенной для удовлетворения требований окружения к QoS. QMF определяется: типом объектов, затрагиваемыми характеристиками, используемыми механизмами, фазами управления и т. д. Само управление QoS включает: установку (организацию) QoS по характеристикам; контроль наблюдаемых параметров; сигнализацию; поддержание необходимого уровня; управление объектами; запросы относительно некоторой информации или дейст­вия; предупреждения на основе событий, относящихся к уп­равлению.

Фазы управления QoS. QMF могут использовать возможно­сти, предоставляемые системным менеджментом, в частности, многоцелевым управлением системами OSI, поддерживающими и обеспечивающими: опрос и предупреждение с использованием операций и уведомлений управления по QoS; функции контроля, присущие администрируемым объек­там определенных классов; планирование управления; синхронизацию во времени.

Контроль и управление QoS. В рабочей фазе QoS отслежи­вается относительно значения, полученного в фазе установления SLA с помощью контроля QoS. Функции контроля задаются в зависимости от наблюдаемых ресурсов, информация о которых может запрашиваться либо путем чтения атрибутов, либо посредством других действий сферы управления с предоставле­нием полученных результатов (по запросам или в виде извеще­ния).

Механизмы управления QoS можно свести к трем аспектам: уточнению и согласованию контракта; контролю, реализуемому как самой системой, так и путем формирования новых требований, определяющих их взаимодей­ствие с механизмами управления; регулированию параметров объектов.

Все вышесказанное позволяет сформировать модель QoS, учи­тывающую рассмотренные выше механизмы обеспечения QoS та­кой распределенной системы, как сеть электросвязи(рис.4.9).

Выражение проверки QoS

Рисунок 4.9 – Модель контроля системы QoS

Модель QoS. Модель QoS может быть представлена с позиций SLA, сформированного на основе требований QoS пользователя и предложений поставщика услуга , а также: ожидаемого и предлагаемого QoS, отражающих качество услуги, определяемое пользователем и поставщиком до заклю­чения соглашения; полученного и воспринимаемого QoS, характеризующих качество реальной услуги со стороны поставщика и пользова­теля; согласованного QoS, отражающего подтвержденное сторо­нами в SLA соответствие полученного и воспринимаемого QoS(4.10).

Рисунок 4.10. - Модель QoS

Таким образом, данная модель позволяет рассматривать вопросы QoS на всех стадиях его обеспечения, начиная от разработки предоставляющего услугу объекта, собственно ус­луги и подписания соглашений до управления различными сетевыми аспектами для достижения требуемого качества услуг.

Политика управления QoS подразумевает применение набора правил и функций управления показателями QoS путем воздей­ствия на параметры, например на скорость передачи данных, безопасность и т. д. Поэтому любое из этих действий включает определение QoS, формирование и передачу информации о QoS и его представление.

Показатель QoS определяется на основе QoS-параметров, полученных при выполнении математических операций над результатами измерений, анализа, тестирования и мониторинга параметров сети. Формирование и передача информации о QoS служат для поддержания и представления сведений о QoS..