Здравствуйте всем! Технология QoS (Quality of Service) широко используется для приоритизации трафика и фокусируется на обеспечении приоритета трафика для определенных классов обслуживаемых в сети. В области информационных технологий этот термин описывает соответствие передачи данных согласованному соглашению (с провайдером или оператором) и помогает определить скорость и путь прохождения IP-пакетов между отправителем и получателем.
Модели обеспечения и механизмы работы QoS
Понятие QoS в литературе определяется как возможность сети передавать определенный трафик в заданный промежуток времени без потерь и задержек.
Часто QoS неправильно интерпретируется как способ расширения полосы пропускания или канала. Однако на практике «Quality of Service» помогает эффективно распределять нагрузку и управлять ограниченными ресурсами. Для оценки результатов работы используются метрики, описывающие качество сети:
- Отказы передачи. Этот показатель отражает количество пакетов, успешно достигших своего назначения. Он зависит от различных факторов, таких как механические повреждения (поврежденный кабель, поломка интерфейса) и типичные для телекоммуникационных систем проблемы, такие как перегрузки сети, ошибки или нарушения параметров шифрования на стороне получателя. Реакция на отказы остается на усмотрение получателя. Часто избыточные пакеты могут быть пропущены, но в протоколе TCP утраченные данные повторно запрашиваются.
- Задержки: это время, необходимое для передачи данных от отправителя к получателю, которое состоит из нескольких компонентов, описывающих задержки пакетов в очередях, обработку поступающих данных и другие действия, направленные на взаимодействие внутри системы. Иногда задержки не рассматривают как глобальную проблему, но в некоторых случаях этот показатель более важен, чем пропускная способность, так как, например, общение с задержкой в 200 мс почти невозможно.
- Джиттер: это разница в задержке доставки последовательного набора пакетов. Это отображает (в миллисекундах) колебания между каждым доставленным байтом информации. Плавающее время доставки пакетов приводит к проблемам связи и большим потерям данных.
Если мы посмотрим на QoS из наглядного, но далекого от IT примера, то канал связи, который подвержен потерям, задержкам и колебаниям, можно представить как водопроводную трубу, а пропускную способность – как параметры «длина» и «диаметр».
Однако в момент передачи данных (сетевых IP-пакетов), помимо «физических» особенностей, на скорость «доставки» также влияет и перегруженность «трубы» (канала), что приводит к эффекту «бутылочного горлышка». Пакеты просто не достигают цели, так как находятся в очереди, растягиваются или выдаются частями.
Для решения проблем на маршрутизаторах и роутерах часто используется метод FIFO, который позволяет пакетам достигать цели без очереди. Однако при высокой нагрузке этот метод имеет свои недостатки: возникают заторы, пакеты могут быть потеряны или пропущены из-за выгрузки из памяти. Для решения подобных проблем приходит на помощь технология QoS, которая позволяет управлять очередью и выдавать необходимые команды. В домашних условиях QoS часто используется для приоритизации пакетов VoIP и снижения приоритета пакетов FTP или SMTP.
При настройке «умной» очереди зачастую используется параметр ToS (Type Of Service). Обычно выделяют три модели:
- Сервис BestEffortService предлагает негарантированную доставку без тонкой настройки регулирования и приоритетов для классов. Он полностью построен на увеличении пропускной способности без учета деталей, особенно потерь.
- IntegratedService обеспечивает качественное обслуживание согласно стандарту RFC1633 благодаря резервированию ресурсов и выстраиванию очереди на каждом из промежуточных узлов.
- Модель DifferentiatedService, описанная в стандартах RFC2474 и RFC2475, предусматривает разделение трафика по классам с классификацией и маркировкой пакетов. Этот сервис – пример «умной» сортировки, важной для понимания QoS.
Настройка приоритизация
В многих сетевых услугах и сервисах необходима технология QoS: потоковое мультимедиа, VoIP, настроенные видеоконференции, новостные порталы, требующие определенного уровня безопасности с минимальными значениями джиттера и задержки.
Ранее параметры и приоритеты приходилось подбирать вручную, обращаясь к командной строке, но в новых маршрутизаторах уже имеются отдельные шаблоны для каждой задачи. Теперь нет необходимости обращаться к диспетчеру в поддержку, все контролируется вручную.
Шаблоны выбираются в настройках маршрутизатора (адрес 192.168.1.1 или 192.168.0.1) в разделе NAT / QoS. Прежде чем перейти к параметрам приоритизации, необходимо активировать параметр «качество обслуживания». Если шаблоны отсутствуют, придется подбирать значения для услуг и сетей вручную.
