From: xf0r3m
+ Na poczÄ tku XXI w. w ruchu sieciowym można byÅo zaobserwowaÄ takie + transmisje jak klasyczna transmisja danych oraz transmisje gÅosowe + VoIP. Obecenie również duÅ¼Ä czÄÅciÄ ruchu zajmujÄ również transmisje + wideo, zarówno spotkania przy użyciu komunikatorów jak i telewizja + wykorzystujÄ ca obecnie w dużej mierze sieÄ Intenet. Te rodzaje + ruchu majÄ bardzo specyficzne wymagania odnoÅnie jakoÅci poÅÄ czenia. +
++ Ruch transmisji gÅosowej jest bardzo wrażliwy na opóźnienia oraz na + utracone pakiety. Retransmisje w tym przypadku nie majÄ sensu, + dlatego też ruch tego rodzaju musi mieÄ wyższy priorytet niż ruch + innego rodzaju. Transmisje gÅosowe dopuszczajÄ poźnienie do 150 ms, + jitter do 30 ms, strata pakietów do 1% oraz wymaganie + przepustowoÅci od 30 do 128 Kb/s. Cechami charakterystycznymi tego + ruchu sÄ : pÅynnoÅÄ, ÅagodnoÅÄ, wrażliwoÅÄ na opoźnienia i przerwania + oraz preferencja transmisji UDP nad TCP. +
++ W przypadku ruchu wideo jest bardziej niespójny i nieprzewidywalny + w porównaniu do ruchu gÅosowego. W zależnoÅci od dynamiki + wyÅwietlanych treÅci ruch ten może przesÅaÄ znacznie wiÄcej danych + tym samym odcinku czasu. Podobnie do ruchu gÅosowego ruch ten jest + wrażliwy na warunki sieciowe, ale nie aż tak bardzo jak ruch gÅosowy + Ruch wideo również powinien posiadaÄ zwiÄkszony priorytet, kosztem + ruchu mniej wrażliwego na zakÅócenia - takiego jak ruch danych. + W przeciwnym wypadku transmisje czy strumienie wideo mogÄ byÄ + niezdatne do oglÄ dania. Transmisje wideo dopuszczajÄ opoźnienia na + poziomie do 200 - 400 ms. Jitter do 30-50 ms, stratÄ + pakietów na poziomie od 0,1% do 1% oraz minimalnÄ przepustowoÅÄ na + poziomie od 384 Kb/s do 20 Mb/s. Cechy charakterystyczne dla ruchu + wideo to: gwaÅtownoÅÄ, zachÅannoÅÄ, wrażliwoÅÄ na przerwania i + opóźnienia oraz wybór UDP na TCP. +
++ W przypadku transmisji danych aplikacje wykorzystujÄ protokoÅy UDP + oraz TCP. Gdy aplikacja nie toleruje bÅÄdów, wybrany zostanie + protokoÅ TCP nad UDP, gdyż dokonuje on korekcji bÅÄdów przez + retransmisje. Ruch danych może byÄ pÅynny lub gwaÅtowny, ale + zazwyczaj jest pÅynny i przewidywalny. Przypadku ruchu danych to + niektóre aplikacje TCP mogÄ wykorzystaÄ tyle przepustowoÅci ile da + siÄ uzyskaÄ. Ruch danych jest stosunkowo niewrażliwy na spadki i + opóźnienia w porównaniu z ruche wideo czy ruchem gÅosowym, to przy + ustalaniu priorytetów, należy wziÄ Ä po uwagÄ doÅwiadczenia + użytkowników - istniejÄ dwa kryteria: +
++ JeÅli aplikacja jest interaktywa, a dane sÄ krytyczne to należy + ustawiÄ priorytet dla ruchu tej aplikacji aby uzyskaÄ opoźnienia + mieszczÄ ce siÄ w granicach ludzkiego czasu reakcji. OkoÅo 1 do 2 ms. + JeÅli na dane nie sÄ krytyczne do aplikacjÄ zyskajÄ na wiÄkszym + priorytecie/mniejszym opoźnieniu. +
++ JeÅli aplikacja jest nie interaktywna, a dane sÄ krytyczne to + opóźnienie może znacznie siÄ różniÄ, o ile zostanie zapewniona + minimalna przepustowoÅÄ. JeÅli dane sÄ nie krytyczne, aplikacja może + pobraÄ dla siebie pozostaÅÄ czÄÅÄ przepustowoÅci zwiÄ zanÄ z obsÅugÄ + gÅosu, wideo oraz innych danych. +
++ Do implementacji jakoÅci usÅug potrzebne sÄ algorytmy kolejkowania. + Te mechanizmy stajÄ siÄ aktywne gdy na ÅÄ czu wystÄpujÄ przeciÄ Å¼enie. + Kolejkowanie jest narzÄdziem do zarzÄ dzania ograniczeniami, które + można buforowaÄ ustalaÄ priorytety i ewentualnie, jeÅli to konieczne + zmieniaÄ kolejnoÅÄ pakietów przed przesÅaniem ich do miejsca + docelowego. Do wyboru mamy takie algorytmy jak: +
++ PierwszÄ kolejkÄ jest FIFO. Jest to najprostszy + model kolejki, przekazuje on pakiety dalej w kolejnoÅci ich + przybycia. Kolejka tego typu nie rozpoznaje ani priorytetów, ani + klas ruchu. Ta kolejka może dopuÅciÄ do utraty pakietów ważnego dla + nas ruchu. JeÅli nie sÄ wdrożone żadne inne kolejki jest domyÅlna + kolejka dla wszystkich interfejsów z wyjÄ tkiem interfejsów + szeregowych E1 (europejskie ÅÄ cza dzierżawione). +
++ WFQ jest zautomatyzowanÄ metodÄ planowania, + zapewniajÄ cÄ uczciwy podziaÅ przepustowÅci dla caÅego ruchu. WFQ + stosuje priorytet lub wagi do zidentyfikowania ruchu. WFQ nie + zezwala na konfiguracji opcji klasyfikacji. WFQ klasyfikuje ruch + do rozmów lub przepÅywów, nastÄpnie okreÅla ile każdy przepÅyw ma + otzymaÄ przepustowoÅci wzglÄdem innych. WFQ umożliwia nadanie + niewielkiemu interaktywnemu ruchowi typu SSH lub ruch gÅosowy + pierszeÅstwa w stostunku do dużego ruchu takiego jak FTP. WFQ + opiera swoje klasyfikacje na adresacji pakietów, adresach MAC, + numerach protów, protokoÅach oraz wartoÅci pola typu usÅugi (ToS) w + nagÅówku IPv4. PrzypÅy ruchu o niskiej przepustowoÅci otrzymajÄ + usÅugÄ preferencyjnÄ , która pozwoli na terminowe przesÅanie caÅego + Åadunku transmisji. Wiekszy ruch jest dzielony proporcjonalnie + miÄdzy pozostaÅÄ przepustowoÅÄ. WFQ nie jest obsÅugiwana przez + funkcje tunelowania oraz szyfrowania, ponieważ te funkcje modyfikujÄ + informacje o zawartoÅci pakietów wymaganej przez WFQ do klasyfikacji. + Mechanizm ten również trochÄ mniej precyzyjnie zapewnia kontrolÄ + nad alokacjÄ pasma. +
++ CBWFQ rozszeraz standardowÄ funkcjonalnoÅÄ WFQ + zapewniajÄ c obsÅugÄ klas ruchu. Za pomoca CBWQF możemy zdefiniowaÄ + klasy na podstawie dopasowania do protokoÅów, listy ACL, czy + interfejsów wejÅciowych. Klasy sÄ przypisywane wedÅug kryteriów + dopasowania. DefiniujÄ c klasÄ okreÅlamy jej przepustowoÅÄ, wagÄ czy + maksymalny limt pakietów, zdefiniowana przepustowoÅÄ jest to + gwarantowana szerokoÅÄ pasma dostarczana klasie podczas przeciÄ Å¼enia. + ChcÄ c okreÅliÄ klasÄ, należy również okreÅliÄ limit kolejki dla tej + klasy, tj. maksymalnÄ liczbÄ pakietów, które mogÄ siÄ w niej + znajdowaÄ. Po osiÄ gniÄciu tego limitu pakiety każdy pakiet + docierajÄ cy na koniec kolejki (nowy pakiet) bÄdzie porzucany. Ten + mechanizm nazywa siÄ tail drop - porzucenie + ogona. Tail drop, traktuje ruch jednakowo i nie rozróżnia + klas usÅug. +
++ LLQ jest funkcja kolejki zapewniajÄ ca ÅcisÅe + kolejkowanie priorytetowe (PQ) dla CBWFQ. ÅcisÅe PQ zapewnia + wysÅanie pakietów wrażliwych na opoźnienia takich jak transmisja + gÅosowa przed pakietami w innych kolejkach. LLQ zapewnia ÅcisÅÄ + kolejkÄ priorytetowÄ dla CBWFQ, zmieniejszajÄ c znieksztaÅcenia w + transmisji gÅosowej. +
++ IstniejÄ trzy modele QoS, które możemy wdrożyÄ: +
++ QoS jest zaimplementowany w sieci przy użyciu IntServ lub + DiffServ. Podczas gdy IntServ zapewnia najwyższÄ + gwarancjÄ jakoÅci usÅug jest bardzo zasobochÅonny, a zatem nie jest + Åatwo skalowalny. Natomiast DiffServ jest mniej + zasobochÅonny i bardziej skalowalny. Te dwa podejÅcia sÄ czasami + wspóÅwdrażane w sieciowych implementacjach QoS. +
++ Modele do wdrożenia QoS: +
++ Utrata pakietów jest zwykle wynikiem przeciÄ Å¼enia na interfejsie. + WiÄkszoÅÄ aplikacji korzystajÄ cych z protokoÅu TCP spowoduje to + spowolnienie, ponieważ TCP automatycznie dostosowuje siÄ do + przeciÄ Å¼enia sieci. Porzucone segmenty TCP powoduje, że sesje TCP + zmniejszajÄ rozmiary okien. Niektóre aplikacje nie używajÄ TCP i + nie obsÅugujÄ zrzutów. NastÄpujÄ ce podejÅcia mogÄ zapobiegaÄ spadkom + w aplikacjach wrażliwych: +
++ NarzÄdzia do wdrażania QoS: +
++ Zanim pakiet bÄdzie mógÅ mieÄ zastosowanÄ politykÄ QoS musi zostaÄ + sklasyfikowany. Klasyfikacja i znakowanie pozwalajÄ nam identyfikowaÄ + lub oznaczaÄ typy pakietów. Klasyfikacja okreÅla klasÄ ruchu, + do której naleÅ¼Ä pakiety lub ramki. Dopiero po zaznaczeniu ruchu + można zastosowaÄ do niego zasady. +
++ Sposób, w jaki pakiet jest klasyfikowany, zależy od implementacji + jakoÅci usÅug. Metody klasyfikacji przepÅywów ruchu na warstwie 2 i + 3 obejmujÄ korzystanie z interfejsów ACL i map klas. Ruch można + również klasyfikowaÄ w warstwach od 4 do 7 przy użyciu funkcji + rozpoznawania aplikacji sieciowych (NBAR). +
++ Oznakowanie ruchu dla QoS: +
+