Artykuł w wersji pdf - Support Online Sp. z o. o.

Transkrypt

Artykuł w wersji pdf - Support Online Sp. z o. o.
„Wsparcie w Twoim biznesie”
Quality of Service (QoS)
Definicja QoS jest związana z technicznym podejściem do zapewnienia parametrów transmisji
danych. Użytkownik korzystający z usługi czy dostawca zapewniający tę usługę mają pewne
oczekiwania. W przypadku użytkownika jest najważniejsze uzyskanie jak najlepszej jakości danych
usług. W przypadku dostawcy, musi on zapewnić możliwość techniczną realizacji usługi mając na
uwadze koszty. W związku z tym QoS dzielimy na trzy kategorie:



Perceived QoS – postrzegana jakość usługi,
Assessed QoS – oceniana jakość usługi,
Intrinsic QoS – wrodzona jakość usługi.
Postrzegana jakość usługi i oceniana, dotyczy wrażeń podczas korzystania z niej przez
użytkownika. Te dwie kategorie głównie są związane z polityką marketingową dostawcy usługi.
Oceniana jakość usługi to głównie opinie innych użytkowników, które również mają na celu poniesienia
jakości usług, jeśli opinie nie są dla dostawcy korzystne na forum. Wrodzona jakość usługi związana
jest z parametrami technicznymi, parametrami łącza transmisyjnego i z zastosowanymi protokołami,
które mają na celu zapewnić jakość usługi.
Intrinsic QoS (wrodzona jakość usługi) posiada następujące właściwości:




przepustowość,
opóźnienie,
fluktuacje opóźnienia,
straty pakietów.
Do zapewnienia parametrów transmisji niezbędne są pomiary wartości, aby je osiągnąć
potrzebna jest metryka pomiarowa. Metryki pomiarowe muszą być ściśle określone, a ich pomiar
powinien gwarantować powtarzalność pomiarów w identycznych warunkach sieciowych.
Metryki pomiarowe są określone m.in. przez organizacje IETF (ang. Internet Engineering Task
Force) oraz ITU-T (ang. International Telecomunication Union). ITU zajmuje się tworzeniem
standardów wysokiej jakości, które obejmują wszystkie dziedziny telekomunikacji. Powstał
w 1993 roku. Do ITU-T należą największe polskie firmy m.in. Polkomtel S.A, NASK, Orange
(Telekomunikacja Polska).

Metody pomiarów metryk QoS
Klasyfikując metody pomiarowe można podzielić je na metody aktywne i metody pasywne. Ze względu
na zarządzanie pomiarami i uzyskiwaniu wyników, można wyróżnić narzędzia, które działają w trybach:
 Off-line – pomiary w planowanych eksperymentach,
 On-line – pomiary w działającej sieci.
Strona 1 z 12
______________________________________________________________________________
Support OnLine Sp. z o.o., ul. Poleczki 23, 02-822 Warszawa, tel. 22 335 28 00, e-mail: [email protected]
www.support-online.pl
„Wsparcie w Twoim biznesie”
Powyższe kryteria są od siebie niezależne i metody pomiaru aktywnego lub pasywnego mogą być
wykorzystywane przez narzędzia pracujące w trybie off-line i on-line.

Metoda aktywna pomiaru –
Metoda aktywnego pomiaru pozwala uzyskać wartości metryk QoS, jeśli wyślemy specjalne pakiety
pomiarowe w ramach monitorowanego strumienia ruchu. W metodzie aktywnej pakiet pomiarowy
jest przesyłany tą samą drogą, co pakiety użytkownika. Wartości metryk zmierzonych dla ruchu
pomiarowego jest przybliżeniem dla wartości metryk dla pakietów użytkowników. Stosując metodę
aktywną wprowadza się dodatkowy ruch na pewnym mierzonym odcinku, jednak łatwa implementacja
i zarządzanie pomiarami sprawia, że jest to najczęściej stosowana metoda w narzędziach i systemach
pomiaru parametrów QoS.

Metoda pasywna pomiaru
W tej metodzie rejestruje się pakiety i odpowiadające im znaczniki czasowe w dwóch punktach
pomiaru. Zebrane pomiary z dwóch punktów poddaje się analizie. Porównanie znaczników czasowych
dla pakietu umożliwia nam na ustalenie czasu przesłania pakietu między dwoma punktami. Metoda
pasywna wymaga synchronizacji zegarów w punktach pomiarowych.
Różnica między tymi metodami jest taka, że metoda pasywna nie wprowadza dodatkowego ruchu w
sieci. Dzięki tej metodzie można w bezpośredni sposób wykonać pomiar jakości przekazu uzyskiwanej
przez pakiety użytkowników, ale jest ona trudna w zaimplementowaniu i dodatkowo wymaga
rejestracji całego ruchu sieciowego w danych punktach pomiarowych. Przetworzenie wyników
uzyskanych z pomiarów jest skomplikowane.
 Metoda off-line pomiaru
W metodzie off-line wyniki pomiarów są zbierane i przechowywane w bazie danych. Przetwarzanie
wyników następuje po ukończeniu pomiarów. Głównie tę metodę wykorzystuje się podczas testów
nowych mechanizmów i urządzeń zapewniających parametry QoS w sieciach laboratoryjnych.

Metoda on-line pomiaru
W metodzie on-line wykorzystywany jest mechanizm przesuwającego się okna pomiarowego.
Gromadzenie wyników z punktów pomiarowych odbywa się określonych odstępach czasu, nie
przerywając procesu pomiarowego. Metoda ta pozwala na monitorowanie na bieżąco sieci,
otrzymywane są także informacje o aktualnym stanie sieci i jakości przekazu pakietów.
Architektury sieciowe z gwarancją parametrów QoS.
Jednym z najważniejszych problemów podczas tworzenia sieci wielousługowych jest
stworzenie infrastruktury takiej, która umożliwia efektywne przekazywanie informacji dla różnych klas
usług. Klasy różnią się od siebie między innymi rodzajem generowanego ruchu oraz wymaganiami
dotyczące jakości przekazu pakietów.
W poniższej tabeli (tabela 1) przedstawiono przykładowe wymagania QoS dla wybranych usług
transmisji audio, wideo i danych:
Strona 2 z 12
______________________________________________________________________________
Support OnLine Sp. z o.o., ul. Poleczki 23, 02-822 Warszawa, tel. 22 335 28 00, e-mail: [email protected]
www.support-online.pl
„Wsparcie w Twoim biznesie”
Tabela 1
Typ usługi
Aplikacja
Audio
Konwersacja
Wiadomości
głosowe
Wideo
Dane
Usługi
strumieniowe
Wideofon
Usługi
strumieniowe
Gry interaktywne
Telnet
E-mail (dostęp do
serwera)
E-mail (między
serwerami)
Faks
Podstawowe parametry i wartości
Opóźnienie w
Fluktuacja
Utrata informacji
jedną stronę
opóźnienia [ms] [%]
[ms]
<150
<1
<3
(maksymalnie
400)
<1000
<1
<3
(odtwarzanie)
<2000
(nagrywanie)
<10000
<<1
<1
<150
(maksymalnie
400)
<10000
Brak ograniczeń
<1
Brak ograniczeń
<1
<200
<200
Pref. <2000
Akceptów. <4000
Do kilkunastu
minut
<30000/stronę
Brak ograniczeń
Brak ograniczeń
Brak ograniczeń
0
0
0
Brak ograniczeń
0
Brak ograniczeń
<0.001
Podstawowym parametrem jest przepustowość łącza, zaś w przypadku usług realizowanych w
czasie rzeczywistym istotne jest również opóźnienie i jego zmienność. W przypadku transmisji danych
najistotniejszym parametrem jest utrata informacji, zatem niezbędne jest zastosowanie niezawodnych
systemów zapewniających korekcję w przypadku pojawienia się błędów i retransmisję w przypadku
utraty części informacji.
W związku z tymi wymaganiami, konieczne stało się opracowanie mechanizmów oraz
architektury sieciowej, które pozwalają zagwarantować parametry jakości transmisji danych QoS.
Architektura usług zintegrowanych
Organizacja IETF opracowała w 1994 roku model usług zintegrowanych IntServ (ang.
Integrated Services) (rysunek1). Celem stworzenia projektu było zagwarantowanie jakości usług dla
sekwencji pakietów pochodzące z jednego źródła i jednego odbiorcy.
W ruterach i innych urządzeniach sieciowych muszą występować mechanizmy sterowania
jakością usług, te urządzenia muszą rozpoznawać i obsługiwać protokoły związane z rezerwacją
Strona 3 z 12
______________________________________________________________________________
Support OnLine Sp. z o.o., ul. Poleczki 23, 02-822 Warszawa, tel. 22 335 28 00, e-mail: [email protected]
www.support-online.pl
„Wsparcie w Twoim biznesie”
zasobów, dodatkowo aplikacja musi mieć zdolność do określania i przekazywania do sieci wymagań dla
jakości usługi.
Rysunek 1
W modelu IntServ określamy trzy typy usług zarządzania ruchem sieciowym:
 Guaranteed Quality of Service – gwarantowana jakość usługi.
Usługa gwarantowana może być stosowana do obsługi aplikacji wymagających ograniczonego czasu
dostarczenia. Dla tego typu aplikacji, dane dostarczane do aplikacji po przekroczeniu predefiniowanej
jednostki czasu są bezwartościowe. Dlatego też usługa gwarantowana przeznaczona jest do utrzymania
określonej wartości opóźnienia w dostarczaniu pakietów end-to-end (od końca do końca) dla
strumienia. Jest to osiągane dzięki sterowaniu opóźnieniami kolejkowania w elementach sieciowych
wzdłuż ścieżki strumienia danych. Usługa gwarantowana nie wprowadza jednak ograniczeń w jitterze
(czyli czasie pomiędzy kolejnymi przychodzącymi pakietami).
 Controlled-load Service – usługa zapewnia pewną jakość usługi.
Może być stosowana dla aplikacji adaptacyjnych, które tolerują pewne opóźnienia, ale są wrażliwe na
stany przeciążenia ruchem. Tego typu aplikacje działają efektywnie wtedy, gdy sieć jest lekko
obciążona, natomiast wydajność maleje drastycznie w stanie mocnego obciążenia sieci. Dlatego też
controlled-load service został zaprojektowany do wprowadzenia w przybliżeniu takiej samej usługi jak
usługa best-effort w lekko obciążonej sieci, bez względu na aktualny stan sieci. Usługa ta jest opisywana
jakościowo jako ta, gdzie brak jest określonych wartości opóźnienia i strat.
 Best Effort – usługa bez zapewnienia parametrów transmisji.
W tej usłudze, transmisja odbywa się w możliwie najwyższej przepustowości nie gwarantując
parametrów przesyłu danych. Best Effort jest standardowym sposobem obsługiwania pakietów w sieci
Internet
Admission Control (AC) – kontrola dostępu jest niezbędna, aby strumienie miały zagwarantowaną
jakość usługi bez negatywnego wpływu na już obsługiwane strumienie. Wywoływana jest przez
komunikaty protokołu rezerwacji podczas każdego zgłoszenia nowego strumienia. O wyniku kontroli
decyduje udział zasobów w obsłudze bieżących strumieni i obciążeniu sieci.
W architekturze IntServ wymagana jest rezerwacja zasobów, w związku z tym należy
zastosować protokół sygnalizacyjny dla zestawienia połączenia w sieci. W tym celu został opracowany
Strona 4 z 12
______________________________________________________________________________
Support OnLine Sp. z o.o., ul. Poleczki 23, 02-822 Warszawa, tel. 22 335 28 00, e-mail: [email protected]
www.support-online.pl
„Wsparcie w Twoim biznesie”
protokół Resource Reservation Protocol (RSVP) Przykładowy przepływ wiadomości sygnalizacyjnych w
protokole RSVP przedstawia rysunek 2:
Rysunek 2
Strona nadawcza żąda rezerwacji zasobów, wysyłając wiadomość typu PATH. Każdy kolejny ruter, który
odbiera pakiet PATH, zapamiętuje adres poprzedniego rutera, a w jego miejsce wpisuje swój adres i
przesyła pakiet dalej do następnego rutera na ścieżce. Jeśli pakiet dotrze do odbiorcy, to z otrzymanych
danych tworzony jest pakiet RESV – żądanie rezerwacji. Jeśli na trasie pakietu PATH występuje łącze,
które swoimi parametrami nie spełnia oczekiwań, wyszukiwana jest inna trasa, a jeśli taka nie
występuje, wysyłany jest komunikat zwrotny i operacja zostaje anulowana.
Żądanie rezerwacji składa się z dwóch obiektów, FlowSpec i FilterSpec zwanych Flow Descriptor –
deskryptor przepływu. FlowSpec specyfikuje żądania QoS, natomiast FilterSpec definiuje zbiór
pakietów zachowujących się według FlowSpec.
Obiekt FlowSpec składa się z klasy usługi, Rspec – specyfikacji rezerwacji określającej QoS oraz Tspec –
opisującej przepływ danych.
Pola w deskryptorze przepływu mają następujące zadania:
 FilterSpec – identyfikacja pakietów należących do pewnego przepływu.
 FlowSpec:
o Tspec – algorytm kształtowania przepływu ruchu
o Rspec – parametry QoS na przykład: pasmo opóźnienia.
Router po przyjęciu komunikatu RESV wykorzystuje obiekt FilterSec, aby ustawić parametry
klasyfikatora, FolowSpec ustawia parametry w mechanizmie warstwy łącza danych, dalej kieruje pakiet
do sąsiedniego rutera, którego adres miał zapisany podczas transmisji pakietu PATH. Rezerwacja
zostanie pomyślnie ustawiona, kiedy RESV dotrze do nadawcy pakietu PATH. Po wykonaniu takiej
operacji aplikacja ze stacji nadawczej może zacząć transmisję danych.
IntServ zapewnia gwarancję jakości parametrów dla połączenia typu point-to-point (punkt-punkt). Na
niekorzyść architektury IntServ przemawia to, że każde urządzenie sieciowe w takim połączeniu musi
przechować w buforze dane o rezerwacji. Zmniejsza to skalowalność i jednocześnie zwiększa koszty
implementacji takiego modelu.
Architektura usług zróżnicowanych (DiffServ)
Strona 5 z 12
______________________________________________________________________________
Support OnLine Sp. z o.o., ul. Poleczki 23, 02-822 Warszawa, tel. 22 335 28 00, e-mail: [email protected]
www.support-online.pl
„Wsparcie w Twoim biznesie”
W architekturze IntServ pojawił się problem skalowalności, DiffServ [26] pozwala ominąć ten
problem. Zakłada ona, że w sieci definiujemy odpowiednie zestawy usług sieciowych, ale jedynie na
podstawie mechanizmów priorytetyzowania strumieni w ruterach.
Rysunek 3. Usługi zróżnicowane
Wyłącznie w ruterach brzegowych odbywa się klasyfikacja usług sieciowych, za pomocą
informacji zawartych w polu Traffic Class 8 bitowego nagłówka pakietu IP. 6 najstarszych bitów tego
pola zawiera Differentiated Service Code Point (DSCP). Dodatkowo możliwe jest, podobnie jak w RSVP,
klasyfikowanie przepływów z dużo większą łatwością używając pola Flow Label w nagłówku IP. Ruter
w domenie odczytuje to pole i w pierwszej kolejności obsłuży dany przepływ. Pole to również pozwala
na zastosowanie metod QoS dla pakietów IPsec, które do tej pory nie miały możliwości obsługi, bo
posiadały szyfrowany nagłówek. Na chwilę obecną korzystanie z pola Flow Label jest ograniczone,
sprzęt wykorzystywany w sieciach nie posiada możliwości obsługi tego pola.
Strona 6 z 12
______________________________________________________________________________
Support OnLine Sp. z o.o., ul. Poleczki 23, 02-822 Warszawa, tel. 22 335 28 00, e-mail: [email protected]
www.support-online.pl
„Wsparcie w Twoim biznesie”
Rysunek 4. Architektura DiffServ
W architekturze DiffServ zdefiniowano sposób wykorzystania pola DSCP i reguły przekazywania
pakietów w ruterze za pomocą Per Hop Behaviours (PHB).
W architekturze tej zdefiniowano sposób wykorzystania pola DSCP i określono zestaw reguł
przekazywania pakietów w ruterze tzw. PHB (ang. Per Hop Behaviours).
Według RFC4594 istnieją podstawowe zasady przekazywania pakietów PHB, które
w najprostszym przypadku mogą reprezentować dwa poziomy obsługi pakietów:
 Expedited Forwarding (EF) – przyśpieszone przekazywanie – określony jest w pojedynczej
wartości pola DSCP i wykorzystywany jest do zapewnienia jakości obsługi związanej z
parametrami opóźnień. Na wejściu do sieci monitorowany jest ruch; pakiety, które nie
spełniają warunków zdefiniowanym w profilu ruchowym strumienia lub grupy strumieni, są
usuwane z sieci.
 Assured Forwarding (AF) – zapewnione przekazywanie – określa cztery klasy
i trzy poziomy odrzucania pakietów wewnątrz każdej z klas, (co daje w sumie
12 wartości pola DSCP). Jeśli ruch danego strumienia lub strumieni nie spełnia warunków
utworzonych w profilu ruchowym dla danej klasy, to może on być przesłany, jako ruch należący
do niższej klasy lub odrzucony.
 Best Effort (BE) - usługa bez zapewnienia parametrów transmisji i przy najwyższej
przepustowości.
Zasady PHB w architekturze DiffServ mogą być zaimplementowane za pomocą algorytmu kolejkowania
i zarządzania kolejkami. Dodatkowo możemy wyróżnić elementy funkcjonalne w ruterach, które można
stosować w zależności od miejsca w sieci, w której ruter się znajduje, umiejscowienia brzegowego lub
szkieletowego oraz przyjętej reguły dla obsługi poszczególnych klas ruchu.
Strona 7 z 12
______________________________________________________________________________
Support OnLine Sp. z o.o., ul. Poleczki 23, 02-822 Warszawa, tel. 22 335 28 00, e-mail: [email protected]
www.support-online.pl
„Wsparcie w Twoim biznesie”
Zestawienie usług dla architektury DiffServ (tabela 2):
Tabela 2
Klasa PHB
Assured Forwarding (AF)
Expedited
Forwarding (EF)
Opcje
4 klasy priorytetów, każda z 3 podklasami
usuwania pakietów
AF1
AF2
AF3
AF4
Niski
010000 011000 100000 101000
Średni
010010 011010 100010 101010
Wysoki 010100 011100 100100 101100
Statyczne SLA, kontrola, klasyfikacja, oznaczanie
według algorytmów RIO/WRED
Usługa łączy
dzierżawionych
101110
Zalecane
wartości w
polu DSCP
Kontrola ruchu
Ruch
niespełniający
kontraktu SLA
Oznacz, jako Best Effort
Dynamiczne SLA,
kontrola,
klasyfikacja,
oznaczanie według
algorytmu WFQ
Usuń
Best
Effort
(BE)
Brak
000000
Kolejka
FIFO
Prześlij
dalej
Pakiety mogą zostać przydzielone do odpowiedniej klasy usług względem kryteriów:
 adresu IP, źródła lub celu,
 numeru portu TCP/UDP,
 interfejsu,
 adresu MAC.
Sieciowe urządzenia posiadające zaawansowane opcje umożliwiają również klasyfikację pakietów na
podstawie warstwy aplikacji, w której rozpoznawany jest rodzaj aplikacji. Niezbędnym elementem
funkcjonalnym w sieciach DiffServ jest Bandwidth Broker (broker pasma), który steruje domeną
DiffServ i umożliwia świadczenie usług z ustalonym QoS przy maksymalnym wykorzystaniu zasobów
sieci. Zadaniami brokera są:
 Measurement–Based Admission Control, zapobieganie nadmiernej ilości ruchu
i zabezpieczenie przed osłabieniem już obsługiwanych strumieni,
 spójna konfiguracja ruterów brzegowych i rdzeniowych w jednej domenie, która polega na
przesyłaniu parametrów koniecznych do realizacji PHB,
 taryfikowanie, jeśli na przykład operator inaczej taryfikuje usługi różnych klas QoS,
 utrzymanie, polega na zbieraniu statystyki o ruchu sieciowym bądź informacji
o błędnym działaniu sieci, dzięki, której możemy rekonfigurować sieć lub optymalnie
rozbudować infrastrukturę operatorską,
 komunikacja z domenami sąsiednimi w celu przekierowania strumienia zagregowanego dla
danej klasy w kierunku domeny, w której klientem jest odbiorca,
Strona 8 z 12
______________________________________________________________________________
Support OnLine Sp. z o.o., ul. Poleczki 23, 02-822 Warszawa, tel. 22 335 28 00, e-mail: [email protected]
www.support-online.pl
„Wsparcie w Twoim biznesie”

Spójne konfigurowanie ruterów w domenie, polegające na przesłaniu wag
w algorytmie WFQ dla urządzeń, jak również prawdopodobieństwa odrzucenia pakietów dla
mechanizmu RED.
Zasadniczą różnicą między dwoma architekturami IntServ i DiffServ [1] jest to, że IntServ jest
wykorzystywane do połączenia point-to-point na podstawie danych pojedynczego przepływu. DiffServ
dostarcza znacznie większą skalowalność poprzez agregację przepływów i zróżnicowanie klas. W
DiffServ nie są zapewnione statycznie parametry transmisji, co wiąże się z jak najlepszym
wykorzystaniem zasobów. Poniższa tabela 3 przedstawia różnice między dwoma architekturami,
IntServ i DiffServ:
Tabela 3
IntServ
Wymagania QoS są sprecyzowane
Możliwość reagowania na chwilowe zmiany topologii
przez konieczność odświeżania rezerwacji,
informowanie o odrzuceniu pakietów (RSVP)
Ilość przechowywanych i przetwarzanych informacji
proporcjonalna do liczby strumieni
Brak odpowiednika ścieżki wirtualnej – utrudnienie
przyjmowania zgłoszeń i zarządzanie strumieniami IP
Wszystkie węzły mają taką samą budowę
QoS określone bezpośrednio dla odpowiednich usług
Duże opóźnienia przy tworzeniu rezerwacji end-toend
DiffServ
Pewna nieprzewidywalność poziomu QoS,
Niewielka ilość klas ruchu o różnym
priorytecie
Brak możliwości sterowania ruchem na
poziomie strumieni
Ilość przechowywanych informacji
proporcjonalna do liczby klas ruchu (PHB)
Możliwość tworzenia ścieżek wirtualnych
Proste routery brzegowe (klasyfikacja wg
DSCP) a funkcje obsługi pakietów tylko na
brzegach sieci
Stosunkowo niewielki zestaw PHB
określonych jakościowo
Brak rezerwacji
Możliwe jest łączenie architektury IntServ i DiffServ w sieciach WAN. W takiej sytuacji architektura
DiffServ może spełniać zadanie sieci szkieletowej, a IntServ w takim przypadku będzie siecią
dostępową, tak jak to widać na poniższym rysunku 5:
Strona 9 z 12
______________________________________________________________________________
Support OnLine Sp. z o.o., ul. Poleczki 23, 02-822 Warszawa, tel. 22 335 28 00, e-mail: [email protected]
www.support-online.pl
„Wsparcie w Twoim biznesie”
Rysunek 5. Połączenie architektury IntServ i DiffServ
Metody gwarantowania parametrów transmisji w sieciach IP.
W Internecie domyślnie stosuje się metodę best-effort, czyli każdy pakiet obsługuje się w
najlepszy możliwy sposób nie stosując priorytetów. Pakiety kolejkują się zgodnie
z zasadą FIFO (First In Firs Out). Stosując FIFO może dojść do zatorów, w związku z tym jakość obsługi
pakietu jest na niskim poziomie.
Stosując QoS można użyć jeden z dwóch rodzajów sterowania ruchem:
 sterowanie przepływem,
 przeciwdziałanie przeciążeniom.
Sterowanie przepływem i przeciwdziałanie przeciążeniom są stosowane, jako wzajemnie się
uzupełniające. Sterowanie przepływem ma na celu dopasowanie szybkości nadawania pakietów do
możliwości ich obsługi. Drugi rodzaj sterowania, przeciwdziałanie przeciążeniom, ma na celu
zabezpieczenie sieci przed nadmiernym ruchem, który mógłby spowodować degradacje jakości usług.
Gwarantowanie parametrów jakości transmisji można podzielić również na klasowe
i bezklasowe. W podejściu klasowym ruch jest klasyfikowany i dzielony na klasy, które mają określoną
przepustowość. Dodatkowo w modelu klasowym można wykorzystać metody bezklasowe. W podejściu
bezklasowym klasyfikowanie pakietów nie występuje, mechanizmy występujące w tej metodzie są
mniej złożone i łatwiejsze w implementacji.
Strona 10 z 12
______________________________________________________________________________
Support OnLine Sp. z o.o., ul. Poleczki 23, 02-822 Warszawa, tel. 22 335 28 00, e-mail: [email protected]
www.support-online.pl
„Wsparcie w Twoim biznesie”
Priority Queueing jako jedno z rozwiązań problemu opóźnień w technologii VoIP
Rysunek 6. Schemat Priority Queueig
PQ, czyli Priority Queueing (kolejki z priorytetami) używa czterech kolejek
i klasyfikowania ruchu do jednej z nich. Kolejki te nazywają się od posiadającej największy priorytet
high, przez medium, normal do low.
Cechą charakterystyczną PQ jest fakt, że dopóki jakiekolwiek pakiety znajdują się
w kolejce o wyższym priorytecie, ruter nie wyśle pakietów oczekujących w kolejkach
o priorytecie niższym. Łatwo doprowadzić w ten sposób do "umierania" transmisji, klasyfikowanych do
kolejek o niższych priorytetach.
Aby dodać priorytety odpowiednim protokołom w skonfigurowanych ruterach w sieci prywatnej (VPN)
należy:
R1:
access-list 100 deny tcp any any eq ftp
access-list 100 deny tcp any eq ftp-data any
access-list 100 permit tcp 10.1.0.0 0.0.255.255 10.2.0.0 0.0.255.255
priority-list 10 protocol ip high udp 53
!
R2:
access-list 100 deny tcp any any eq ftp
access-list 100 deny tcp any eq ftp-data any
access-list 100 permit tcp 10.1.0.0 0.0.255.255 10.2.0.0 0.0.255.255
priority-list 10 protocol ip high udp 53
!
Dzięki takiemu ustaleniu priorytetu przesyłanie danych protokołu UDP ma w sieci najwyższy
priorytet i dane są przesyłane w pierwszej kolejności. Przekłada się to na wydajność sieci. Przesyłane
dane, które nie zawierają się w liście priorytetu, są kolejkowane dopóki najwyższy priorytet przesyła
dane, co może być również szkodliwe dla sieci. Pakiety, które mają niższy priorytet są kolejkowane i
Strona 11 z 12
______________________________________________________________________________
Support OnLine Sp. z o.o., ul. Poleczki 23, 02-822 Warszawa, tel. 22 335 28 00, e-mail: [email protected]
www.support-online.pl
„Wsparcie w Twoim biznesie”
dopóki przesyłane są dane o najwyższym priorytecie pozostałe czekają, w rezultacie mogą one
wymierać i może nastąpić utrata przesyłanych danych.
Kolejnym rozwiązaniem jest CQ, czyli Custom Queueing (kolejkowanie konfigurowalne) jest
mechanizmem podobnym do PQ, ale możemy po pierwsze używać do 16 kolejek, a po drugie
opróżniane one są na zasadzie round-robin: najpierw X bajtów z kolejki pierwszej, później Y bajtów z
kolejki drugiej i tak dla wszystkich kolejek i od początku. Taka konstrukcja zapobiega wymieraniu
potoków mniej uprzywilejowanych.
Najlepszym rozwiązaniem priorytetyzacji jest algorytm CBWFQ, czyli Class-Based WFQ (WFQ
oparte o klasy). Jest potężnym mechanizmem, umożliwiającym łączenie wielu różnych innych
mechanizmów w jedną całość na interfejsie rutera. Aby wykorzystać CBWFQ, należy najpierw wskazać,
czyli inaczej sklasyfikować ruch, który będzie traktowany w różny sposób - innymi słowy, podzielić go
na klasy. Cisco IOS daje wiele metod klasyfikacji - możemy wskazywać ogólnie protokoły (np. IP, EIGRP,
ESP), dowolny ruch pasujący do jakiegoś rodzaju ACLek (np. tylko ruch do konkretnego hosta w porcie
80 tcp itp.), a także z wykorzystaniem mechanizmu NBAR, zagłębiać się
w konstrukcję pakietu i np. wykrywać sieci P2P.
Artykuł opracował: Paweł Jaroszewicz,
Support Online Sp. z o.o.
Support Online Sp. z o.o. świadczy szeroki zakres usług
IT dla firm oraz instytucji: kompleksowa obsługa
informatyczna, częściowe wsparcie IT, projekty
informatyczne, helpdesk IT, system kopii zapasowych
plików SBBS, telefonia VoIP, audyty informatyczne i
wiele innych. Jeśli jesteście Państwo zainteresowani
współpracą w tym zakresie lub innymi usługami
informatycznymi – zapraszamy do kontaktu.
Support Online Sp. z o.o.
tel. + 22 335 28 00
e-mail: [email protected]
www.support-online.pl
Źródło:
1. Opracowanie własne
Strona 12 z 12
______________________________________________________________________________
Support OnLine Sp. z o.o., ul. Poleczki 23, 02-822 Warszawa, tel. 22 335 28 00, e-mail: [email protected]
www.support-online.pl

Podobne dokumenty