Служба QoS

Модель служби QoS. Ця служба має розподілений характер (її елементи повинні бути на всіх мережевих пристроях, що просувають пакети: комутаторах, маршрутизаторах, серверах доступу). Мають бути також і елементи централізованого управління, що дозволяють адміністратору конфігурувати механізми QoS в окремих пристроях мережі. Архітектура служби QoS включає елементи трьох основних типів:

· Засоби QoS вузла, виконують обробку трафіку відповідно до вимог на якість обслуговування.

· Протоколи QoS-сигналізації для координації роботи мережевих елементів з підтримки якості обслуговування «з кінця в кінець» (end-to-end, e2e)

· Централізовані функції політики, управління та обліку QoS, що дозволяють адміністраторам мережі цілеспрямовано впливати на мережеві елементи для поділу ресурсів мережі між різними видами трафіку з необхідним рівнем QoS.

Засоби QoS вузла. Ці кошти можуть включати механізми двох типів:

· Механізми обслуговування черг

· Механізми кондиціонування трафіку

Механізм обслуговування черг - це необхідний елемент будь-якого пристрою, що працює за принципом комутації пакетів. Алгоритми обробки можуть бути самими різними - від FIFO до пріоритетного або зваженого обслуговування. Очевидно, що алгоритм FIFO достатній тільки для найпростішого випадку - Best Effort (з максимальними зусиллями).- Механізм кондиціонування трафіку не є обов'язковим. Його завдання - це зменшення швидкості вхідного потоку настільки, щоб вона завжди залишалася меншою, ніж швидкість просування цього потоку у вузлі. Цей механізм зазвичай включає в себе виконання таких функцій:

• Класифікація трафіку. Завдання - виділити в загальному потоці пакети одного потоку.

Рис. 50. Класифікація трафіку

Для класифікації використовуються всі можливі параметри потоку: вузол призначення, ідентифікатор програми, значення пріоритету, мітка потоку і т. д.

• Профілювання потоку на основі правил політики (Policing). Для кожного вхідного потоку мається його набір параметрів QoS - профіль трафіку. Профілювання трафіку - це перевірка відповідності потоку параметрах його профілю. Наприклад, якщо перевищена узгоджена швидкість, проводиться відкидання або маркування (для можливості видалення) пакетів. Відкидання дозволяє знизити інтенсивність потоку. При маркуванні пакети зберігаються, але знижується якість їх обслуговування. Для перевірки використовується один з алгоритмів, наприклад, алгоритм «дірявого відра» (Leaky bucket).

• Формування трафіку (Shaping). Тут, в основному, намагаються згладити пульсацію трафіку, щоб на виході потік був більш рівномірним, ніж на вході. Це зменшує черги в наступних пристроях, а також дозволяє зробити потік більш рівномірним (це, наприклад, корисно в голосових додатках).

Типи QoS. Сервіс Best Effort - з максимальними зусиллями. Це фактично відсутність QoS. Обслуговування проводиться без будь-яких гарантій. Приклад: IP-мережі і Ethernet з принципом FIFO. Сервіс з перевагою (називають також «м'яким» сервісом QoS). Тут деякі види трафіку обслуговуються краще за інших. Але характеристики обслуговування точно невідомі - вони залежать від характеристик трафіку. Наприклад, при високій інтенсивності високопріоритетного трафіку може зовсім припинитися обслуговування трафіку з низьким пріоритетом. Гарантований сервіс (його називають також «жорстким» або «істинним» сервісом QoS). Різним типам трафіку даються статистичні гарантії. Зазвичай цей тип QoS заснований на попередньому резервуванні мережевих ресурсів для кожного з потоків, які отримали гарантії обслуговування. Однак і ці гарантії носять статистичний характер. Наприклад, з імовірністю 0,999 затримка пакета не повинна перевищувати 100 мс. При цьому проводиться контроль інтенсивності вхідних потоків - щоб це значення не перевищувало заздалегідь обумовлену величину. Такий тип QoS застосовується зазвичай для обслуговування тих програм, для яких потрібні гарантії пропускної здатності та / або затримок. Наприклад, це може бути трафік відеоконференції або трафік, що поступає від вимірювальних систем реального часу.