2.jpg
3.jpg
4.jpg
5.jpg
1.jpg

Настройка QoS на оборудовании Cisco


QoS (Quality of Service) - это способность сети, обеспечивать улучшенное обслуживание сетевого трафика независимо от выбранных технологий, включая Frame Relay, ATM, Ethernet или IP сеть с маршрутизацией. Основной функцией является предоставление усовершенствованного и более предсказуемого поведения сетевых служб, при помощи таких механизмов как:

 

·         Выделенная полоса пропускания

·         Улучшенная характеристика потерь

·         Предотвращение и управление перегрузками

·         Деление трафика

·         Приоритезация трафика

Модели QoS

Негарантированная доставка (Best Effort Service) не является механизмом тонкого регулирования и является признаком простого увеличения пропускной способности без какого-либо выделения отдельных классов трафика и регулирования.

Интегрированный сервис (IntegratedService (IntServ) обеспечивает сквозное (End-to-End) качество обслуживания, гарантируя необходимую пропускную способность. IntServ использует для своих целей протокол резервирования сетевых ресурсов RSVP, который обеспечивает выполнение требований ко всем промежуточным узлам. В отношении IntServ часто используется термин «резервирование ресурсов» (Resource reservation).

Дифференцированное обслуживание (DifferentiatedService (DiffServ) обеспечивает QoS на основе распределения ресурсов в ядре сети и определенных классификаторов и ограничений на границе сети, комбинируемых с целью предоставления требуемых услуг. В этой модели вводится разделение трафика по классам, для каждого из которых определяется свой уровень QoS. DiffServ состоит из управления формированием трафика (классификация пакетов, маркировка, управление интенсивностью) и управления политикой (распределение ресурсов, политика отбрасывания пакетов). DiffServ является наиболее подходящим примером «умного» управления приоритетом трафика.


Классификацияиразметка

Классификация пакетов (Packet Classification) представляет собой механизм соотнесения пакета к определенному классу трафика.

Другой не менее важной задачей при обработке пакетов является маркировка пакетов (Packet Marking) - назначение соответствующего приоритета (метки).

Маркировка QoS 2 уровня

 

Маркировка QoS 3 уровня

Маршрутизирующее оборудование (Layer 3) оперирует IP пакетами, в которых под цели маркировки предусмотрено соответствующее поле в заголовке - IP Type of Service (ToS) размером один байт. ToS может быть заполнен классификатором IP Precedence или DSCP в зависимости от задачи. IP precedence (IPP) имеет размерность 3 бита (принимает значения 0-7). DSCP относится к модели DiffServ и состоит из 6 бит (значения 0-63).

 

Методы обработки очередей  на  3 уровне.

Маршрутизирующие устройства оперируют пакетами на третьем уровне OSI (Layer 3). Чаще всего поддержка очередей обеспечивается программно. Это означает в большинстве случаев отсутствие аппаратных ограничений на их число и более гибкое конфигурирование механизмов обработки. Общая парадигма QoS Layer 3 включает маркировку и классификацию пакетов на входе (Marking & Classification), распределение по очередям и их обработку (Scheduling) по определенным алгоритмам. Существует несколько методов обработки очередей:

FIFO- элементарная очередь с последовательным прохождением пакетов, работающая по принципу первый пришел – первый ушел (First In First Out - FIFO), имеющему русский эквивалент кто первый встал того и тапки . По сути, здесь нет никакой приоритезации. Включается по умолчанию на интерфейсах со скоростью больше 2 мбит/с.


Priority Queuing (PQ) обеспечивает безусловный приоритет одних пакетов над другими. Всего 4 очереди: high, medium, normal и low. Обработка ведется последовательно (от high до low), начинается с высокоприоритетной очереди и до ее полной очистки не переходит к менее приоритетным очередям. Таким образом, возможна монополизация канала высокоприоритетными очередями. Трафик, приоритет которого явно не указан, попадет в очередь по умолчанию.


Custom Queuing (CQ) обеспечивает настраиваемые очереди. Предусматириваетмя управление долей полосы пропускания канала для каждой очереди. Поддерживается 17 очередей. Очереди обходятся последовательно, начиная с первой. Каждая очередь содержит счетчик байт, который в начале обхода содержит заданное значение и уменьшается на размер пакета, пропущенного из этой очереди.


Weighted Fair Queuing (WFQ) автоматически разбивает трафик на потоки (flows). По умолчанию их число равно 256. Если потоков больше, чем очередей, то в одну очередь помещается несколько потоков. Принадлежность пакета к потоку (классификация) определяется на основе TOS, протокола, IP адреса источника, IP адреса назначения, порта источника и порта назначения. Каждый поток использует отдельную очередь. WFQ автоматически справедливо распределяет доступную пропускную способность, дополнительно учитывая TOS. Потоки с одинаковыми IP приоритетами TOS получат равные доли полосы пропускания; потоки с большим IP приоритетом – большую долю полосы.


Class Based Weighted Fair Queuing (CBWFQ) соответствует механизму обслуживания очередей на основе классов. Весь трафик разбивается на 64 класса на основании следующих параметров: входной интерфейс, аксесс лист (access list), протокол, значение DSCP, метка MPLS QoS. Общая пропускная способность выходного интерфейса распределяется по классам. Выделяемую каждому классу полосу пропускания можно определять как в абсолютное значение или в процентах  относительно установленного значения на интерфейсе. При переполнении очереди любого класса пакеты данного класса игнорируются. Алгоритм отклонения пакетов внутри каждого класса можно выбирать.


Low Latency Queuing (LLQ) – очередность с низкой задержкой. LLQ можно рассматривать как механизм CBWFQ с приоритетной очередью PQ (LLQ = PQ + CBWFQ). PQ в LLQ позволяет обеспечить обслуживание чувствительного к задержке трафика. LLQ рекомендуется в случае наличия голосового (VoIP) трафика. Кроме того, он хорошо работает с видеоконференциями.

 


Предотвращение перегрузок (Congestion avoidance).

·      Random Early Detection (RED) используется в скоростных сетях для предупреждения перегрузок. Затрагивает только TCP. Путем отбрасывания случайным образом пакетов из наиболее мощных потоков вынуждает посылающую сторону уменьшить скорость передачи (используя соответствующие свойства TCP протокола - окно перегрузки, Congestion Window). Доля отбрасываемых пакетов регулируется при конфигурации.

·   Explicit Congestion Notification (ECN) использует ту же логику, что и RED, но не отбрасывает пакеты, а уведомляет о необходимости ограничения, маркируя их (устанавливает в IP заголовке ECN биты).

Layer 2 Регулирование интенсивности.

Современные коммутаторы позволяют регулировать интенсивность трафика несколькими способами:

·        Flow control предназначен для детектирования и сигнализации передающей стороне о превышении скорости поступления пакетов.

·     Storm control ограничивает предельное значение скорости пакетов на интерфейсе, выше которого будет происходить отбрасывание.

·         Bandwidth чаще всего дискретно регулирует полосу пропускания на портах.

Layer 3 Регулирование интенсивности.


Ограничитель (Policer) соответственно ограничивает поток трафика до нужной величины методом простого отбрасывания пакетов, поступающих с выходящей за рамки скоростью. Может работать как на входящем, так и на выходящем интерфейсах. Кратко можно охарактеризовать как ограничитель интенсивности методом отбрасывания при превышении заданной скорости. К ограничителям трафика относится механизм Committed Access Rate (CAR).

Формирователь (шейпер, Shaper) обычно задерживает исходящий трафик, используя буфер или механизм очередей, формируя поток с нужными параметрами. Выполняет функции сглаживания. Применяется для ограничения пропускной способности на выходе из интерфейса. Кратко можно охарактеризовать как ограничитель-выравниватель  интенсивности методом задержки (буферизации пакетов) и дальнейшей пересылки с согласованной интенсивностью при превышении заданной скорости. 

 Только те, кто предпринимает абсурдные попытки, смогут достичь невозможного.

Альберт Эйнштейн

Мы ждем Вас!

тел: +7 (499) 755-75-42

email: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.


Яндекс.Метрика