QoS-i tähendus võrgustikus: mis on Qos? (Õpetus)

Teenuse kvaliteet ehk QoS on keeruline teema. Kuid selle kasutamine on tänapäeval nii tavaline, et iga võrguadministraator peaks sellest teadma. QoS muutus populaarseks, kuna üha enam võrke hakkasid kandma andmeid, mida tuleb tähtsustada, samal ajal kui puhkevõrkude kasutamine muutus üha tavalisemaks.

Meie eesmärk ei ole muuta teid QoS-i asjatundjateks, vaid tahame selle asemel natukene mittetehnilisel viisil seda teemat selgitada.

Lihtsamalt öeldes on meie eesmärk vastata järgmisele küsimusele: Mis on QoS-i tähendus võrgunduses ja milleks see hea on?

See ei ole QoS-i teooria ja selle rakendamise kursus. Me ei näita teile ühe lüliti ega ruuteri käsku. Meie eesmärk on võimaldada teil lihtsalt aru saada QoS-i olemusest.

Alustuseks selgitame välja, mis on QoS ja mis mitte. Pärast seda teeme lühikese pausi, et arutada mõnda SolarWindsi tööriista, mida võiksite proovida. Seejärel arutame erinevaid tegureid, mis võivad võrgu toimivust mõjutada. See viib meid oma teema tuumani: kuidas QoS töötab. Nagu näete, on see palju lihtsam kui tundub. Ja enne järelduste tegemist arutame, mis juhtub siis, kui te ei kasuta QoS-i ja milles QoS ei saa teid aidata.

Mis on QoS?

Võrgukasutuse laienedes hõlmas üha enam erinevat tüüpi liiklust ja võrgu ummikuid üha ning sagedamini ja olulisemalt mõistsid insenerid peagi, et vajavad viisi organiseerimiseks ja tähtsuse järjekorda seadmiseks liiklus. QoS pole üks asi, vaid funktsioonide ja tehnoloogiate kombinatsioon, mis selle saavutamiseks koos töötavad.

Tänu paljudele katsetele ja tõrgetele on meil nüüd suhteliselt universaalne QoS-süsteem, mille abil saab usaldusväärselt tagada, et oluline liiklus saab vajaliku tähelepanu.

QoS-i oluline aspekt on see, et seda tuleb kasutada otsast lõpuni, et sellest oleks mingit kasu. QoS on seadistatud liiklust haldavatele seadmetele, näiteks lülititele ja ruuteritele. Igal sellisel andmemarsruudil oleval seadmel peab olema õige QoS-i konfiguratsioon või muudel juhtudel ei anna see soovitud tulemust.

Samuti peab igal seadmel olema QoS-i konfiguratsioon, mis ühildub teistega. QoS kasutab oma võlujõu saavutamiseks prioriteetseid märgiseid. Võite hõlpsasti ette kujutada, mis juhtuks, kui ühte seadet peetakse kõrgema prioriteediga näitajaks olulisemaks, teise aga vastupidist.

QoS-i tähendus võrgunduses

Võrreldame võrku sageli sõidukiliiklusega, kus kiirteed tähistavad võrguühendusi ja sõidukid tähistavad andmepakette. See on üsna hea analoogia, kuna kahte tüüpi liikluse vahel on palju sarnasusi. Ilmselt rohkem kui on erinevusi. Kasutame sama analoogiat, et proovida konkreetselt selgitada, mis on QoS.

Kujutame siis ette kiiret maanteed. Kell on reede pärastlõuna tipptunnil ja autosid on palju. Liiklus liigub juba üsna aeglaselt, kuid olukorra halvendamiseks läheneme ristmikule ja edasi selle ristmiku teisel küljel on käimas mõned teetööd, mis ei tähenda muud, kui lisada probleem. Enamik teist on enam kui tõenäoliselt sellises olukorras olnud.

Et aidata liiklusel pisut paremini liikuda, on eelseisval ristmikul olemas liikluspolitsei. Ta annab endast parima, et proovida anda igale autojuhile oma õiglane osa teest. Kuid isegi tema abiga ei liigu asjad eriti palju ja meeldib teile või mitte, olete liikluses kinni.

Siis kuulete eemalt, kui tagant tuleb kiirabi sireen. See on siis, kui ristmikul liiklev politseinik lülitab sisse suure käigu.

Tunnistades, et kiirabi vajab tõesti läbimist, lubab ta kindlasti liikluse ees kiirabi läbida ja peatada vastassuunavööndisse liikumine, tagades, et see suudab oma marsruuti jätkata võimalikult väikese viivitusega võimalik. Samal ajal peavad teised autojuhid ootama oma pööret, enne kui saavad marsruuti jätkata, kui prioriteetne sõiduk on möödas.

SolarWinds QoS: parimad tööriistad!

Enne kui läheme kaugemale, tahaksin arutada mõnda SolarWindsi tööriista. Ehkki need pole QoS-iga otseselt seotud, on mõlemad väga kasulikud, kui on vaja kindlaks teha, kus teie võrkudes on kitsaskohti ja mis neid põhjustab.

Need aitavad teil hinnata praegust olukorda, mis on esimene samm probleemide parandamisel üldiselt ja QoS-i rakendamisel.

SolarWindsi lipulaev, Võrgu jõudlusmonitor on tõenäoliselt üks parimatest SNMP ribalaiuse jälgimise tööriistadest. See on tööriist, mis kasutab lihtsat võrguhaldusprotokolli võrguskeemide ribalaiuse kasutamise ajagraafiku kujundamiseks. Tarkvara armatuurlaud, selle vaated ja diagrammid on täielikult kohandatavad. Tööriista saab seadistada minimaalsete jõupingutustega ja seda saab hakata jälgima peaaegu kohe pärast installimist. NPM saab skaleerida väikseimatest võrkudest tohututeks, sadade seadmetega, mis asuvad mitme saidi vahel.

• TASUTA PROOVIVERSIOON:SolarWindsi võrgu jõudlusmonitor
• Ametlik allalaadimine:https://www.solarwinds.com/network-performance-monitor/

SolarWindsi võrgu jõudlusmonitor kasutab SNMP-d seadmete regulaarseks küsitlemiseks - tavaliselt viie minuti jooksul - ja nende liidese loendurite lugemiseks.

Seejärel arvutab see ribalaiuse kasutamise, salvestab selle andmebaasi edasiseks kasutamiseks ja kuvab graafikud, mis näitavad ribalaiuse kasutamise muutust aja jooksul. NPM on tohutu tööriist, millel on mitu lisafunktsiooni. Näiteks saab see luua võrgukaarte ja kuvada kriitilist teed kahe seadme vahel.

Võrgu jõudlusmonitori hind algab umbes 3000 dollarist. A Saadaval on 30-päevane TASUTA prooviversioon kas peaksite eelistama toodet enne selle ostmist proovida?

SolarWinds NetFlow liikluseanalüsaator annab administraatorile täpsema ülevaate võrguliiklusest. See ei tähenda ainult ribalaiuse kasutamist bittides sekundis.

• TASUTA PROOVIVERSIOON:SolarWinds Netflow liikluseanalüsaator
• Ametlik allalaadimine: https://www.solarwinds.com/netflow-traffic-analyzer/

Tööriist pakub üksikasjalikku teavet täheldatud liikluse kohta. See annab teile teada, mis tüüpi liiklus on rohkem levinud või milline kasutaja kasutab rohkem ribalaiust. Samuti pakub see hindamatut teavet teie võrgus leviva eri tüüpi liikluse - näiteks veebibrauseri, ärirakenduste, telefoni või voogesituse - kohta.

NetFlow liikluseanalüsaator kasutab NetFlow protokolli, et koguda teie võrguseadmetest üksikasjalikku kasutusteavet. NetFlow-protokoll on sisse ehitatud paljude müüjate võrguseadmetesse. Pärast konfigureerimist saadavad võrguseadmed üksikasjalikku teavet iga võrgu „vestluse” või voo kohta NetFlow kogujasse ja analüsaatorisse. SolarWindsi NetFlow liikluseanalüsaator on üks selline koguja ja analüsaator.

Kui soovite toodet enne selle ostmist proovida, a tasuta 30-päevane prooviversioon saab alla laadida SolarWindsist. See on täisfunktsionaalne versioon, millel pole piiranguid, vaid aeg.

Võrgu jõudlust mõjutavad tegurid

Tüüpilises võrgus võivad andmete edastamist mõjutada mitmed tegurid. Oleme koostanud loetelu peamistest teguritest, mis võivad võrgu toimivust mõjutada.

Madal läbilaskevõime

See on seotud võrguühenduse võimalusega. Mõni saab hakkama suurema liiklusega kui teised. Tavaliselt mõõdetakse seda bittides või sageli kilodes või megabittides sekundis. Kui ületate lingi mahtu, tekivad ummikud ja toimivus halveneb.

Tilgutatud pakid

Võrguseadmed võivad pakette kukutada mitmel põhjusel. Võib-olla said nad transiidil viga ja neid ei saa enam tunnustada. Kuid sagedamini kukub pakette, kui nad jõuavad seadmesse, mille puhvrid on juba täis. Vastuvõttev rakendus saab tavaliselt aru, et mõned andmed puuduvad, ja taotleb selle edastamist, mis põhjustab täiendavaid viivitusi ja jõudluse halvenemist.

Vead

Müra ja häired võivad andmeid rikkuda. See kehtib eriti traadita side ja pikkade vasktraatide korral. Vigade tuvastamisel palub vastuvõttev rakendus puuduvad andmed uuesti edastada, halvendades taas jõudlust.

Latentsus

Latentsus on seotud võrguseadmete andmete järjekorda seadmisega enne nende väljasaatmist. See võib juhtuda ka siis, kui ummikute vältimiseks kasutatakse pikemaid marsruute. Seda ei tohiks segamini ajada läbilaskevõimega. Latentsusega võib viivitus aja jooksul koguneda, isegi kui läbilaskevõime on piisav.

Jitter

Jitter on määratletud kui viivitus, mis kulub iga andmepaketi sihtpunkti jõudmiseks. See juhtub erinevatel põhjustel. Näiteks võivad kaks paketti kulgeda erinevatel marsruutidel. Tagajärg on see, et kui värelus liiga kõrgeks läheb, võivad pakid sihtkohta jõuda järjestuseta. Kui pakettaknad on Wordi dokumendi osa, korraldatakse need korrektselt ümber ja keegi ei mõjuta seda, kuid kui me räägime hääl- või voogesituse andmetest, võib see põhjustada igasuguseid probleeme.

Nagu me just nägime, mõjutavad toimivusega seotud probleemid mõnda liiklust, näiteks hääl- või voogesitusevideoid. Seetõttu vajab erinev liiklus erinevat käsitlemist ja QoS on olemas.

Kuidas QoS töötab?

Enne kui alustame, tahaksin öelda paar asja. Esiteks, ma ei ole võrguinsener. Teiseks ei ole selle seletuse eesmärk olla absoluutselt täpne. Lihtsustasin teadlikult asju ja võib-olla isegi keerutan reaalsust teatud määral, et seda jaotist oleks lihtsam seedida. Minu eesmärk on anda teile üldine ettekujutus selle toimimisest, mitte koolitada teid QoS-i konfigureerimise osas.

QoS toimib tuvastades, milline liiklus on olulisem ja tähtsustades seda liiklust kogu võrgus. Puudub nn kuldreegel selle kohta, milline liiklus on teistest olulisem. Ilmselt peetakse osa liiklust, näiteks häält või video voogesitust, tavaliselt oluliseks lihtsalt seetõttu, et see ei tööta korralikult, kui kannatab jõudluse halvenemine. Osa liiklust, näiteks veebibrauserit paljudes organisatsioonides, peetakse tähtsusetuks ja seetõttu ei seata seda tähtsuse järjekorda.

QoS-il on kaks komponenti. Esiteks tuleb liiklus klassifitseerida ja tähistada. Kuigi liiklust saab tähistada mitmel viisil, on tänapäeval kõige levinumad diferentseeritud teenused. See on see, mida me lühikese aja jooksul üksikasjalikult kirjeldame. Teine komponent on järjekord, mis tagab prioriteetsete andmete edastamise võimalikult väikeste viivitustega. Järjekorda seadmine toimub võrguseadmetes vastavalt diferentseeritud teenuste märgistusele.

Diferentseeritud teenused ehk DiffServ kasutavad iga pakitud päises kuue bitist koodi, et märgistada mitu järjest suureneva prioriteediga klassi. Seda märgistust nimetatakse diferentseerivate teenuste koodpunktiks ehk DSCP. Tüüpilised DSCP väärtused on vahemikus 0, kõige vähem oluline liiklus kuni 48, kõige olulisem.

Klassifikatsioon ja märgistamine

Et võrguliiklust saaks vastavalt selle prioriteedile õigesti käidelda, tuleb see kõigepealt vastavalt klassifitseerida ja tähistada. Märgistamise saab teha otse allikal. Näiteks pole harvad juhud, kui IP-telefonide komplektid tähistavad oma liikluse DSCP 46-na, mis on kõrge prioriteediga väärtus. Liikluse puhul, mida pole lähtekohas märgitud, on asjad natuke keerukamad.

Märgistamata liiklust DiffServi korral tegelikult ei eksisteeri. Vaikimisi on kogu liiklus tähistatud madalaima prioriteediga DSCP 0. Selle tähistamiseks on liiklust haldav esimene võrguseade - tavaliselt lüliti. Kuidas seda tehakse? Enamasti ACL-ide kaudu.

ACL-id ehk juurdepääsu kontrollnimekirjad on enamiku võrguseadmete funktsioon, mida saab kasutada liikluse tuvastamiseks. Nagu nende nimi viitab, kasutati neid algselt juurdepääsu kontrollimise vahendina. ACL-id määravad liikluse kindlaks mitme kriteeriumi alusel. Nende hulgas on levinumad lähte- ja sihtkoha IP-aadress ning lähte- ja sihtkoha pordi number. Aastate jooksul on ACL-id muutunud üha täpsemaks ja neid saab nüüd kasutada väga konkreetse liikluse täpseks valimiseks.

QoS-märgistuste sisestamiseks kasutatavate ACL-ide puhul ei täpsusta reeglid mitte ainult seda, kuidas liiklust ära tunda, vaid ka seda, millise DSCP-väärtusega see tähistada.

Järjekorda

Nüüd, kui liiklus on tähistatud, jääb üle vaid tähtsustada seda vastavalt märgistusele. Tavaliselt saavutatakse see mitme järjekorra kasutamisel järjest suurema prioriteediga. Ehkki DSCP väärtused on 6-bitised ja võivad seetõttu varieeruda vahemikus 0 kuni 63, kasutavad võrguseadmed harva nii palju järjekordi. Enamiku võrguseadmete jaoks on tüüpiline kasutada kolme kuni seitset järjekorda, kõige tavalisem on viis. Viie järjekorra ja üle 60 märgistuse korral olete kindlasti mõelnud, et igas järjekorras on rohkem kui üks DSCP väärtus.

Marsruutimismootor pöörab kõige vähem tähelepanu madalaima prioriteediga järjekorrale, mida sageli nimetatakse parima pingutuse või BE järjekorraks. Ja vastupidi, kõige enam tähelepanu saab kõrgeima prioriteediga järjekord, mida sageli kutsume reaalajaks või RT-ks. See tagab, et “oluline” liiklus suunatakse või lülitatakse prioriteetselt. Muidugi tähendab see ka seda, et parimate püüdlustega võib tõsiselt viivitada ja võib-olla isegi mitte kunagi. See on midagi, mida tuleks parima liikluse liigitamisel ja märgistamisel meeles pidada

QoS-i mittekasutamise tagajärjed

QoS-i mittekasutamise tagajärjed on väga erinevad. Näiteks kui teie võrgus puudub eriti tundlik liiklus, näiteks IP-telefon või video voogesitus, ei pruugi QoS-i mittekasutamine midagi muuta. See kehtib eriti siis, kui teie praegune liikluse tase on madal. Tegelikult ei anna QoS vähese liiklusega olukorras peaaegu mingit kasu. Kui me läheme tagasi oma maanteede analoogia juurde. Kui kiirabi on üksi 5-realisel maanteel, ei pea seda tähtsustama.

Kuid olukordades, kus teie võrk kannatab ükskõik milliste või paljude probleemide korral, näiteks ülekasutamine ja ummikud, põhjustab QoS-i puudumine igasuguseid probleeme. Liikluse puhul, mis nõuab reaalajas või peaaegu reaalajas edastamist - näiteks IP-telefoniteenused, võib see olla näiteks moonutatud, tükeldatud või arusaamatu heli põhjustaja. Samuti mõjutatakse video voogesitust, mille tulemuseks on taasesituse ajal liigne puhverdamine.

Kuid QoS-i puudumise tõttu võivad kannatada isegi teised teenused. Kujutage ette, et korporatiivse võrgu kasutaja üritab juurde pääseda olulisele veebipõhisele raamatupidamissüsteemile, samal ajal on sajad kasutajad lõunapausil ja sirvivad intensiivselt Internetti. See võib muuta raamatupidamisrakenduse kasutamiskõlbmatuks, kui selle liiklust pole QoS-i abil õigesti tähtsustatud.

QoS ei lahenda kõike

Kuid nii hea kui see ka pole, pole QoSi rakendamine iga probleemi lahendus. Võrguadministraatorid kipuvad arvama, et QoSi rakendamine vabastab nad ribalaiuse lisamise vajadusest. Kuigi on tõsi, et QoS-i rakendamine parandab kõrge prioriteediga liikluse toimimist kohe ja väga selgelt. See halvendab ka madalamat prioriteeti.

QoS hoolitseb ajutiste võrgu ummikute eest ja tagab, et ärikriitilised teenused jätkavad korrektset tööd ummikute ajal, kuid see ei peata seda. Peate ikkagi jälgima võrgu kasutamist ja omama suutlikkuse planeerimise programmi.

Järeldus

QoS peaks olema osa iga organisatsiooni võrgustrateegiast, kuid see ei tohiks olla ainus element. Kuid QoS-i kavandamisel ja seadistamisel tuleks olla eriti ettevaatlik. Kuigi see võib õigesti rakendades teha väikseid imesid, võib see teatud kasutajate jaoks olukorra palju hullemaks muuta. Enne QoS-i rakendamist tuleks olukorra hindamiseks paika panna ka seirevahendid. Samad tööriistad on ka pärast rakendamist hindamatud.