Qos background

Kirish
Ushbu bob xizmat ko'rsatish sifatini (QoS) belgilaydi va DiffServ modelidagi QoS fonini, ko'rsatkichlarini, xizmat ko'rsatish modellarini va mexanizmlarini tanishtiradi. QoS-bu ma'lumotlar uzatish mahsulotlarining asosiy xususiyati, shu jumladan kalitlar, marshrutizatorlar, VLAN mahsulotlari va xavfsizlik devorlari. Qosni Tushunish
Qos Fon:
QoS Background:
Turli xil xizmatlar tarmoq trafigining keskin o'sishiga olib keladi, bu esa sabab bo'lishi mumkin tarmoq tiqilishi, ekspeditsiyani kechiktirishni oshirish yoki hatto paketlarning yo'qolishiga olib kelishi mumkin. Ushbu holatlarning har biri xizmat sifatining yomonlashishiga yoki hatto xizmatning uzilishiga olib keladi. Shuning uchun real vaqtda xizmatlar tarmoq tiqilib qolishining oldini olish uchun echimni talab qiladi. Eng yaxshi echim tarmoq o'tkazuvchanligini oshirishdir, ammo tarmoq o'tkazuvchanligini oshirish qimmatga tushadi. Eng tejamkor usul-tirbandlikni boshqarish uchun "kafolat" siyosatidan foydalanish. QoS turli xil xizmatlarning talablari asosida xizmat ko'rsatish sifatini kafolatlaydi. Bu tarmoq resurslaridan foydalanishni yaxshilashga yordam beradi va har xil turdagi trafiklarga ularning ustuvorliklari asosida tarmoq resurslarini oldini olishga imkon beradi; masalan, ovozli, video va muhim ma'lumotlar dasturlari tarmoq qurilmalarida imtiyozli ravishda qayta ishlanishi mumkin.
QoS Ko'rsatkichlari:
Tarmoq xizmati sifatiga ta'sir qiluvchi omillarni tarmoq sifatini yaxshilash uchun o'rganish kerak. An'anaga ko'ra, tarmoq sifatiga ta'sir qiluvchi omillarga havola o'tkazuvchanligi, paket uzatishning kechikishi, jitter va paket yo'qotish darajasi kiradi. Tarmoq xizmati sifatini yaxshilash, uzatish havolalarining o'tkazuvchanligini ta'minlash va paketlarni uzatish kechikishini, jitterni va paketlarni yo'qotish tezligini kamaytirish. Tarmoq xizmati sifatiga ta'sir qiluvchi ushbu omillar QoS ko'rsatkichlariga aylanadi.

Tarmoqli kengligi:

Tarmoqli kengligi, shuningdek, o'tkazuvchanlik deb ataladi, belgilangan muddat ichida (1 soniya) ikki uchi orasidagi uzatiladigan ma'lumotlar bitlarining maksimal sonini yoki ikkita tarmoq tugunlari o'rtasida belgilangan ma'lumotlar oqimining o'rtacha tezligini anglatadi. Odatda, ma'lumotlarni uzatish qobiliyati va tarmoq xizmatining sifati tarmoqli kengligi bilan birga keladi. Boshqacha qilib aytganda, avtomagistralda tirbandlik kam bo'lgan transport oqimi hajmi uchun chiziq ijobiydir. Tarmoq foydalanuvchilari barchasi yuqori tarmoqli kengligini kutishadi; ammo, O&M xarajatlari yuqori. Shu sababli, Internet tez rivojlanib borishi va xizmatlar tobora diversifikatsiya qilinishi bilan tarmoqli kengligi jiddiy to'siqqa aylanadi.
Kechikish:
Kechikish paketni yoki paketlar guruhini uzatish uchidan qabul qilish uchiga uzatish uchun zarur bo'lgan vaqtni anglatadi. U uzatish kechikishi va ishlov berish kechikishidan iborat. Misol sifatida ovozli uzatish ishlatiladi. Kechikish so'zlar aytiladigan va keyin eshitiladigan davrni anglatadi. Odatda, odamlar 100 ms dan kam kechikishga befarq. Agar 100 ms dan 300 ms gacha kechikish sodir bo'lsa, ma'ruzachi javob beruvchining javobida engil pauzalarni sezishi mumkin, bu ikkalasi uchun ham zerikarli bo'lib tuyulishi mumkin. Agar 300 ms dan ortiq kechikish sodir bo'lsa, ma'ruzachi ham, javob beruvchi ham kechikishni sezadi va javoblarni kutishi kerak. Agar ma'ruzachi kuta olmasa, lekin aytilganlarni takrorlasa, ovozlar bir-biriga mos keladi va suhbat sifati keskin yomonlashadi.
Jitter:
Agar tarmoq tiqilib qolsa, bir xil ulanish orqali paketlarning kechikishi
turli. Jitter kechikish o'zgarishi darajasini, ya'ni vaqtni tavsiflash uchun ishlatiladi
maksimal kechikish va minimal kechikish o'rtasidagi farq. Jitter real vaqtda uzatish uchun muhim parametrdir, ayniqsa ovoz va video kabi Real vaqtda xizmatlar uchun, ular jitterlarga nolga chidamli, chunki jitters
ovozli yoki video uzilishlarga olib keladi. Jitters protokol paketlarini uzatishga ham ta'sir qiladi. Maxsus protokol paketlari belgilangan oraliqda uzatiladi. Yuqori jitters protokollarning chayqalishiga olib kelishi mumkin. Jitters tarmoqlarda mavjud, ammo jitters ma'lum bir bag'rikenglikdan oshmasa, xizmat sifatiga ta'sir qilmaydi. Bufer ortiqcha jittersni engillashtirishi mumkin, ammo kechikishlarni uzaytiradi.
Paket Yo'qotish Darajasi:
Paketni yo'qotish darajasi yo'qolgan paketlarning umumiy paketlarga nisbatini anglatadi. Paketning engil yo'qolishi xizmatlarga ta'sir qilmaydi. Masalan, foydalanuvchilar ovoz uzatishda bit yoki paket yo'qolganidan bexabar. Video uzatishda bit yoki paketning yo'qolishi ekrandagi tasvirni bir zumda buzilishiga olib kelishi mumkin, ammo tasvirni tezda tiklash mumkin. TCP ozgina paket yo'qotilishini boshqarish uchun ma'lumotlarni uzatish uchun ishlatiladi, chunki TCP yo'qolgan paketlarni darhol qayta uzatadi. Agar paketning qattiq yo'qolishi sodir bo'lsa, paket uzatish samaradorligi ta'sir qiladi. QoS paket yo'qotish tezligiga e'tibor qaratadi. Tarmoq paketini yo'qotish tezligi uzatish paytida ma'lum bir diapazonda boshqarilishi kerak.
QoS Xizmat Modellari:
Tarmoq xizmati sifatini yaxshilash uchun qos ko'rsatkichlari tegishli diapazonlarda qanday aniqlanadi? QoS modeli jalb qilingan. QoS modeli ma'lum bir funktsiya emas, balki E2E QoS sxemasi. Masalan, oraliq qurilmalar ikkita ulangan xost o'rtasida joylashtirilishi mumkin. E2E xizmatining sifat kafolati faqat tarmoqdagi barcha qurilmalar bir xil QoS xizmat modelidan foydalanganda amalga oshirilishi mumkin. IETF va ITU-T kabi xalqaro tashkilotlar o'zlarining tegishli xizmatlari uchun QoS modellarini ishlab chiqdilar. Quyida uchta asosiy QoS xizmat modellari tasvirlangan.
Eng Yaxshi Harakat:
Eng yaxshi harakat Internet uchun standart xizmat modeli bo'lib, fayl uzatish protokoli (FTP) va elektron pochta kabi turli xil tarmoq dasturlariga taalluqlidir. Bu eng oddiy xizmat modeli bo'lib, unda dastur istalgan vaqtda tarmoqni xabardor qilmasdan istalgan miqdordagi paketlarni yuborishi mumkin. Keyin tarmoq paketlarni uzatish uchun qo'lidan kelganicha harakat qiladi, ammo kechikish va ishonchlilik nuqtai nazaridan ishlashga kafolat bermaydi. Eng yaxshi harakat modeli kechikish va paketlarni yo'qotish darajasi uchun past talablarga ega bo'lgan xizmatlar uchun javob beradi.
Integratsiyalashgan Xizmat (IntServ):
IntServ modelida dastur tarmoqni trafik parametrlari to'g'risida xabardor qilish va paketlarni yuborishdan oldin QoS ning ma'lum darajasiga murojaat qilish uchun signalizatsiya protokolidan foydalanadi. Tarmoq trafik parametrlari asosida dastur uchun resurslarni zaxiralaydi. Ilova tasdiqlash xabarini olgandan va etarli resurslar zaxiralanganligini tasdiqlaganidan so'ng, u trafik parametrlari bilan belgilangan diapazonda paketlarni yuborishni boshlaydi. Tarmoq har bir paket oqimi uchun holatni saqlaydi va dasturning ishlashini kafolatlash uchun ushbu holatga asoslangan QoS xatti-harakatlarini amalga oshiradi.
IntServ modeli signalizatsiya uchun resurslarni bron qilish protokolidan (RSVP) foydalanadi. RSVP protokoli ma'lum yo'lda tarmoqli kengligi va ustuvorlik kabi resurslarni zaxiralaydi va yo'ldagi har bir tarmoq elementi QoS kafolatini talab qiladigan ma'lumotlar oqimlari uchun zarur resurslarni zaxiralashi kerak. Ya'ni, har bir tarmoq elementi har bir ma'lumot oqimi uchun yumshoq holatni saqlaydi. Yumshoq holat-bu rsvp xabarlari orqali vaqti-vaqti bilan yangilanadigan vaqtinchalik holat. Har bir tarmoq elementi ushbu RSVP xabarlari asosida etarli resurslarni zaxiralash mumkinligini tekshiradi. Yo'l faqat barcha jalb qilingan tarmoq elementlari etarli resurslarni ta'minlay olsagina mavjud bo'ladi.
Tabaqalashtirilgan Xizmat (DiffServ):
DiffServ modeli tarmoqdagi paketlarni bir nechta sinflarga ajratadi va oladi
har bir sinf uchun turli harakatlar. Tarmoq tiqilishi sodir bo'lganda, turli sinflarning paketlari ularning ustuvorliklari asosida qayta ishlanadi, natijada paketlarning yo'qolishi, kechikish va jitter har xil bo'ladi. Bir xil sinfdagi paketlar yig'iladi va izchil kechikish, jitter va paket yo'qotish tezligini ta'minlash uchun bir butun sifatida yuboriladi.
Intserv modelidan farqli o'laroq, DiffServ modeli signalizatsiya protokolini talab qilmaydi. Ushbu modelda dastur paketlarni yuborishdan oldin tarmoq resurslariga murojaat qilishi shart emas. Buning o'rniga, dastur paketlarda QoS parametrlarini o'rnatadi, bu orqali tarmoq dasturning QoS talablarini o'rganishi mumkin. Tarmoq har bir ma'lumot oqimining QoS parametrlari asosida tabaqalashtirilgan xizmatlarni taqdim etadi va har bir ma'lumot oqimi uchun holatni saqlashga hojat yo'q. DiffServ IP tarmoqlarining moslashuvchanligi va kengayishidan to'liq foydalanadi va paketlardagi ma'lumotlarni o'zgartiradi hop uchun xatti-harakatlar (PHB), signalizatsiya operatsiyalarini juda kamaytiradi. DiffServ-hozirgi tarmoqlarda eng ko'p ishlatiladigan QoS modeli. Keyingi bo'limlarda tasvirlangan QoS amalga oshirish, bu model asoslangan.
DiffServ modelidagi mexanizmlar
DiffServ modeliga asoslangan QoS xizmatlari ma'lumotlar uzatish mahsulotlarida, shu jumladan kalitlar, marshrutizatorlar, VLAN mahsulotlari va xavfsizlik devorlarida qo'llab-quvvatlanadi. DiffServ modeli quyidagi QoS mexanizmlarini o'z ichiga oladi:
Trafikni tasniflash va markalash:
Trafikni tasniflash va markalash tabaqalashtirilgan xizmatlar uchun zarur shartdir. Trafik tasnifi paketlarni turli sinflarga ajratadi yoki turli ustuvorliklarni belgilaydi va modulli qos buyruq qatori interfeysida (MQC) tuzilgan trafik tasniflagichlari yordamida amalga oshirilishi mumkin. Trafikni belgilash paketlar uchun turli xil ustuvorliklarni belgilaydi va ularni ustuvor xaritalash va qayta belgilash orqali amalga oshirish mumkin.
Yo'l harakati politsiyasi, trafikni shakllantirish va interfeysga asoslangan tariflarni cheklash:
Yo'l harakati politsiyasi va trafikni shakllantirish trafik tezligini tarmoqli kengligi chegarasida boshqaradi. Trafik politsiyasi trafik tezligi chegaradan oshib ketganda ortiqcha trafikni pasaytiradi, trafikni shakllantirish esa ortiqcha trafikni bufer qiladi. Yo'l harakati politsiyasi va trafikni shakllantirish interfeysga asoslangan tariflarni cheklashni amalga oshirish uchun interfeysda amalga oshirilishi mumkin.
Tiqilishni boshqarish va tirbandlikdan saqlanish:
Tiqilinchni boshqarish paketlarni tarmoq tirbandligidan keyin navbatda tamponlaydi va yo'naltirish tartibini aniqlash uchun rejalashtirish algoritmidan foydalanadi. Tirbandlikdan qochish tarmoq resurslaridan foydalanishni nazorat qiladi va tirbandlik yomonlashsa, tarmoqning ortiqcha yuklanishini kamaytirish uchun paketlarni tushiradi.
Trafikni tasniflash va markalash tabaqalashtirilgan xizmatlarning asosidir. Yo'l harakati politsiyasi, trafikni shakllantirish, interfeysga asoslangan stavkalarni cheklash, tirbandlikni boshqarish va tirbandlikni oldini olish tabaqalashtirilgan xizmatlarni amalga oshirish uchun tarmoq trafigi va resurslarni taqsimlash.