Развитие сетей передачи данных влечёт за собой рост объёма передаваемого трафика, что требует модернизации устройств и каналов связи. При обновлении парка сетевого оборудования можно столкнуться с множеством проблем: технических, организационных, финансовых и т.д., поэтому одним из решений является внедрение политики качества обслуживания на существующем парке устройств. Внедрение политики позволит классифицировать сетевой трафик и распределять сетевые ресурсы между классами трафика.
В пакетных сетях передачи данных трафик распространяется от узла-отправителя к узлу-получателю через каналы связи и промежуточные устройства. В общем случае пакет данных обрабатывается каждым из промежуточных устройств независимо. Рассмотрим пример обработки пакета данных промежуточным сетевым устройством (рис. 1):
Следует отметить, что в большинстве современных сетевых устройств интерфейсы являются комбинированными и могут выступать как в роли входящих, так и в роли исходящих.
Рисунок 1 - Схема прохождения трафика через сетевое устройство |
Сетевое устройство может быть промежуточным для нескольких пар узлов, каждая из которых может передавать данные нескольких сервисов (рис. 2а). Рассмотрим схему, в которой сетевое устройство является промежуточным для трафика пар узлов Узел-1 - Узел-4, Узел-2 - Узел-5 и Узел-3 - Узел-6, при этом первая пара передаёт данные трёх сервисов, вторая - двух, третья - одного. В общем случае, при отсутствии настроек QoS, данные всех сервисов попадают в общую очередь в порядке поступления их на сетевое устройство и в этом же порядке будут из очереди переданы на выходные интерфейсы.
При настроенном QoS, можно классифицировать каждый из входящих потоков трафика, например по его типу, и сопоставить каждому классу свою очередь (рис. 2б). Каждой из очередей пакетов может быть назначен свой приоритет, который будет учитываться при извлечении пакетов из очередей сообщений, что позволит гарантировать показатели качества (ДОБАВИТЬ ССЫЛКУ). Классификация потоков трафика может быть выполнена не на основании используемых сервисов, а по другим критериям. Например, каждой паре пользователей может быть выделена отдельная очередь сообщений (рис. 2в).
Рисунок 2а - Формирование очереди для различных сервисов без QoS Рисунок 2б - Формирование очередей различных сервисов с QoS Рисунок 2в - Формирование очередей различных пользователей с QoS |
Следует иметь в виду, что на пути данных от источника до получателя может быть расположено несколько промежуточных сетевых устройств, очереди сообщений на которых независимы друг от друга, т.е. эффективное внедрение политики QoS потребует конфигурации всех сетевых узлов.
0. Схема распространения пакетов по сети.
Очереди, дропы и т.д.
1. Метрики качества.
Использование единой инфраструктуры для множества сервисов.
Потери, задержки, Jitter. Определение, природа.
Типовые значения для разных сервисов.
2. Методы обеспечения QoS.
Приоритизация и ограничение пропускной способности.
Обоснование необходимости внедрения QoS на всём пути прохождения трафика.
3. Механизмы приоритизации трафика
Использование приоритета из заголовка Ethernet
Использование приоритета из заголовка IP
Приоритизация трафика в MINT
Описание
Автоматическое распознавание приоритета
Назначение приоритета вручную
Приоритизация трафика в XG
Приоритизация трафика в V5
4. Механизмы ограничения пропускной способности
Предотвращение и управление перегразками
Policing и Shaping
Алгоритм Token Bucket
Ограничение пропускной способности в R5000
Ограничение пропускной способности в XG
Ограничение пропускной способности в V5