Transcript Качество обслуживания (QoS)

«Quality of Service».
Презентация.
ТОГУ ИИТ кафедра «ВТ», 2009 г.
Содержание:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Введение …………………………………………………………….….……..2
Дифференцированное обслуживание DiffServ…………………….….….....4
Интегрированное обслуживание IntServ………………………....…....…….7
Протокол резервирования ресурсов — RSVP……………………………….9
Обслуживание очередей……………………………………………………...11
Заключение……………………………………………………………………14
ТОГУ ИИТ кафедра «ВТ», 2009 г.
1 / 14
1. Введение: часть 1
содержание
Quality of Service (качество сервиса) — вероятность того, что сеть
связи соответствует заданному соглашению о трафике.
Под качеством сервиса следует понимать обеспечение
предсказуемости процесса передачи трафика, то есть способность
сетевых компонентов гарантировать доставку трафика адресату с
требуемыми параметрами.
Меры обеспечения QoS, применяемые в IP- сетях:
1. Резервирование ресурсов.
2. Приоритезация трафика
3. Перемаршрутизация
Используемые протоколы: RSVP, DiffServ, MPLS.
Алгоритмы управления очередями: Class Based Queuing (CBQ),
Random Early Drops (RED), Weighted Fair Queuing (WFQ).
2 / 14
1. Введение: часть 2
содержание
Уровни обслуживания QoS:
 Установление уровня приоритетности.
Отдельные пакеты обслуживаются по-разному, в зависимости
от класса обслуживания, который им приписывается.
 Резервирование ресурсов.
Соединению выделяется определенная часть полосы
пропускания, которая согласовывается с потребностями
маршрутизаторов и коммутаторов на всем пути следования.
Базовые показатели, характеризующие QoS:
 полоса пропускания;
 задержка при передаче пакета;
 колебания задержки при передаче пакетов;
 потеря пакетов.
3 / 14
содержание
2. Дифференцированное обслуживание DiffServ : часть 1
Differentiated Services или DiffServ является лучшей моделью
установления приоритетности.
Терминал
Терминал
Пограничные
маршрутизаторы
Пограничные
маршрутизаторы
Ядро сети
Магистральные
маршрутизаторы
Рис. №1: модель Diff-Serv
Модель Diff-Serv описывает архитектуру сети как совокупность
пограничных участков и ядра.
4 / 14
2. Дифференцированное обслуживание DiffServ : часть 2
содержание
Поддерживаемые уровни обслуживания:
 Expediting Forwarding (EF).
Уменьшает задержку и пульсацию. Пакеты теряются, если
трафик превышает максимальную нагрузку, установленную
локальной политикой.
 Assured Forwarding (AF).
Если нагрузка на трафик превышает уровень, установленный
локальной политикой, избыточные AF-пакеты не доставляются
в порядке очереди, предписанном их уровнем приоритета, а
переводятся на более низкий уровень (но не теряются).
Операции, для обеспечения QoS на уровне сетевого устройства:
 Классификация пакетов по заголовкам.
 Маркирование классифицированных пакетов.
 Организации очередей с учетом приоритетов.
5 / 14
2. Дифференцированное обслуживание DiffServ : часть 3
содержание
Классы трафика:
 класс срочной пересылки пакетов;
 класс гарантированной пересылки пакетов.
Достоинства модели Diff-Serv:
 единое понимание того, как должен обрабатываться трафик
определенного класса;
 позволяет разделить весь трафик на относительно небольшое
число классов и не анализировать каждый информационный
поток отдельно;
 нет необходимости в организации предварительного
соединения и в резервировании ресурсов;
 не требуется высокая производительность сетевого
оборудования.
6 / 14
3. Интегрированное обслуживание IntServ: часть 1
содержание
Позволяет организовать гибкое обслуживание разнотипного
трафика, максимально учитывая потребности каждого
приложения. Идеальна для обслуживания мультимедийного
трафика.
Агент
маршрутизации
Агент
резервирования
Агент
управления
Управление
доступом
Таблица маршрутизации
Классификатор
База управления трафиком
Диспетчер
пакетов
Рис. №2: модель IntServ.
Основной недостаток: низкая масштабируемость.
7 / 14
3. Интегрированное обслуживание IntServ: часть 2
содержание
Позволяет организовать гибкое обслуживание разнотипного
трафика, максимально учитывая потребности каждого
приложения. Идеальна для обслуживания мультимедийного
трафика.
Обязательные элементы, для узлов поддерживающих IntServ:
 классификатор — направляет поступающий пакет в один из
классов обслуживания согласно информации, полученной из
заголовков пакета.
 диспетчер пакетов — извлекает из каждой очереди пакеты и
направляет их на канальный уровень.
 блок управления доступом — принимает решения о
возможности получения трафиком требуемого количества
ресурсов.
 протокол резервирования ресурсов — информирует
участников соединения о требуемых параметрах
обслуживания.
8 / 14
4. Протокол резервирования ресурсов RSVP: часть 1
содержание
RSVP — протокол сигнализации, обеспечивающий резервирование
ресурсов для предоставления в IP-сетях услуг эмуляции
выделенных каналов.
RSVP Path
Сеть IP
Маршрутизатор IP
Отправитель
Маршрутизатор IP
Маршрутизатор IP
Получатель
RSVP Resv
RSVP Resv
RSVP Resv
RSVP Resv
Рис. №4: Применение протокола RSVP.
Обеспечивает качество обслуживания каждому потоку.
9 / 14
4. Протокол резервирования ресурсов RSVP: часть 2
содержание
Протокол позволяет запрашивать:
 гарантированную пропускную способность канала;
 предсказуемую задержку;
 максимальный уровень потерь.
Особенностей RSVP: запросы на резервирование ресурсов
направляются только от получателей данных отправителям, а не
наоборот.
Недостаток RSVP: полоса пропускания, выделяемая источнику
информации, при снижении активности источника не может быть
использована для передачи другой информации.
10 / 14
5. Обслуживание очередей: часть 1
содержание
Алгоритмы обслуживания очередей позволяют предоставлять
разный уровень QoS трафику разных классов. Обычно
используется несколько очередей, каждая из которых занимается
пакетами с определенным приоритетом.
Обслуживание очередей включает в себя алгоритмы:
 организации очереди;
 обработки очередей.
Алгоритмы организации очереди:
 Tail drops — отсечения конца очереди;
 Random Early Detection (RED) — «справедливо» разделяет
канал между TCP-соединениями.
При малых размерах очередей RED более эффективен, чем
другие методы.
11 / 14
5. Обслуживание очередей: часть 2
содержание
Алгоритмы обработки очередей:
 Стратегия FlFO.
Самым простой алгоритм: пакеты обслуживаются в порядке
поступления без какой-либо специальной обработки.
Приемлем, если исходящий канал имеет достаточно большую
свободную полосу пропускания.
 Очередь с приоритетами.
Несколько очередей FIFO образуют одну систему очередей.
Важный трафик получает самую быструю обработку в каждом
пункте, в котором она используется.
 Class-Based Queuing (CBQ).
Классовые дисциплины широко используются в случаях,
когда различные виды трафика необходимо обрабатывать поразному.
12 / 14
5. Обслуживание очередей: часть 3
содержание
Алгоритмы обработки очередей:
 Взвешенные очереди (QFQ).
Позволяет для каждого вида трафика выделять
определенную часть полосы пропускания.
 Справедливые очереди, базирующиеся на классах (CBWFQ).
В отличии от WFQ можно в широких пределах
перераспределять полосу пропускания.
 Очереди с малой задержкой (LLQ).
Применяется когда, важнее обеспечить малую задержку, а не
широкую полосу пропускания.
13 / 14
6. Заключение
содержание
Применение QoS позволяет избежать заторов сети, связанных с
ростом объема сетевого трафика. Тем не менее, внедрению этой
технологии препятствует ряд проблем:
 сложность протоколов обеспечения QoS в АТМ;
 недостаточное распространение АТМ на уровне настольных
систем;
 методы поддержки QoS в других технологиях только
разрабатываются;
 Internet-провайдеры и операторы сетей еще не закончили
работу над услугами QoS;
 недостаточное распространение приложений, использующих
QoS;
 средства управления сетью часто ориентированы на какогонибудь определенного производителя;
 имеется не так много средств измерения QoS;
 недостаточно проверена совместимость оборудования.
14 / 14