משמעות QoS ברשת: מה זה קוס? (הדרכה)

איכות השירות, או QoS, היא נושא מורכב. אך השימוש בו נפוץ כל כך בימינו, עד שכל מנהל רשת צריך לדעת עליו. QoS הפך פופולרי ככל שיותר ויותר רשתות החלו לשאת נתונים שצריך לתעדף, ובמקביל השימוש ברשת הפנאי הופך להיות יותר ויותר נפוץ.

הכוונה שלנו היא לא להפוך אתכם למומחי QoS, אך במקום זאת, אנו רוצים לשפוך קצת אור בנושא הוא דרך לא טכנית ככל האפשר.

במילים פשוטות, המטרה שלנו היא לענות על השאלה הבאה: מה המשמעות של QoS ברשת, ולמה היא מתאימה?

זה לא קורס העוסק בתורת QoS ויישום. לא נראה לך פקודה או מתג בודדים. המטרה שלנו היא לאפשר לכם פשוט להבין את מהות QoS.

נתחיל להבהיר מה זה QoS - ולא. לאחר מכן, נעצור בקצרה כדי לדון בכמה כלים מ- SolarWinds שאולי תרצה לנסות. לאחר מכן, נדון בגורמים השונים שיכולים להשפיע על ביצועי הרשת. זה ייקח אותנו אל ליבת העניין שלנו: איך עובד QoS. כפי שתראו, זה הרבה יותר פשוט מכפי שזה נראה. ולפני שנסיים, נדון במה שקורה כשאתה לא משתמש ב- QoS ומה QoS לא יכול לעזור לך.

מה זה QoS?

ככל שהשימוש ברשת התפתח וכולל יותר ויותר תנועה מסוג אחר וככל שגודש עומס הרשת ומה שכיחות וחשובה יותר, מהנדסים הבינו עד מהרה שהם צריכים דרך להתארגן ולתעדף תנועה. QoS אינו דבר אחד אלא שילוב של תכונות וטכנולוגיות העובדות יחד כדי להשיג זאת.

באמצעות ניסויים וטעויות רבים, יש לנו כעת מערכת QoS אוניברסלית יחסית שניתן להשתמש בה כדי להבטיח באופן אמין שתעבורה חשובה תזכה בתשומת לב שהיא זקוקה.

היבט חשוב ב- QoS הוא שיש ליישם אותו מקצה לקצה כדי להיות מועיל. QoS מוגדר בהתקנים - כמו מתגים ונתבים - המטפלים בתנועה. כל מכשיר כזה בנתיב הנתונים חייב להיות בעל תצורת QoS הנכונה אחרת דברים שלא יהיו להם האפקט הצפוי.

כמו כן, לכל מכשיר חייבת להיות תצורת QoS התואמת לזה של האחרים. QoS משתמש בסימני עדיפות כדי להשיג את הקסם שלו. אתה יכול לדמיין בקלות מה היה קורה אם מכשיר אחד יחשב בנתון בעדיפות גבוהה יותר כחשוב יותר ואילו אחר יעשה את ההפך.

משמעות QoS ברשת

לעתים קרובות אנו משווים רשת לתעבורת כלי רכב בהם כבישים מהירים מייצגים קישורי רשת וכלי רכב מייצגים חבילות נתונים. זו אנלוגיה טובה למדי מכיוון שיש הרבה קווי דמיון בין שני סוגי התעבורה. ככל הנראה יותר ממה שיש הבדלים. אנו נשתמש באותה אנלוגיה כדי לנסות להסביר במדויק מה זה QoS.

אז בואו נדמיין כביש מהיר. זה יום שישי אחר הצהריים בשעות העומס ויש המון מכוניות ומשאיות. התנועה כבר עוברת די לאט, אבל כדי להחמיר את המצב, אנחנו מתקרבים לצומת וממשיכים בצד השני של הצומת ההיא, יש עבודות דרך אשר אינן עושות דבר מלבד להוסיף לזה בעיה. רובכם סביר להניח שהייתם במצב כזה.

כדי לנסות לעזור לתנועה להתקדם קצת יותר טוב, יש שוטר תנועה בצומת הקרוב. הוא עושה כמיטב יכולתו לנסות להעניק לכל נהג וכל נהג את חלקו ההוגן מהדרך. אבל אפילו בסיועו, הדברים לא זזים הרבה, או אם תרצו או לא, אתם תקועים בתנועה.

ואז, מרחוק, אתה שומע צפירת אמבולנס שמגיעה מאחוריך. זה כאשר שוטר התנועה בצומת עובר להילוך גבוה.

מתוך הכרה בכך שהאמבולנס באמת צריך לעבור, הוא דואג לתת לתנועה מול הכביש האמבולנס עובר ולהפסיק את התנועה המתנגדת, ומבטיח שהוא יכול להמשיך בנתיבו באיחור מועט כמו אפשרי. בינתיים, נהגים אחרים נאלצים להמתין לתורם לפני שיוכלו לחדש את מסלולם לאחר שרכב העדיפות עבר.

SolarWinds QoS: הכלים הטובים ביותר!

לפני שנמשיך הלאה, אני רוצה לדון בכמה כלים של SolarWinds. למרות שהם אינם קשורים ישירות ל- QoS, שניהם מועילים מאוד בזיהוי היכן יש צווארי בקבוק ברשתות שלך ומה גורם להם.

הם יעזרו לכם להעריך את המצב הנוכחי, שהוא הצעד הראשון בתיקון בעיות באופן כללי ויישום QoS.

מוצר הדגל של SolarWinds, צג ביצועי רשת הוא אולי אחד הכלים הטובים ביותר לניטור רוחב הפס של SNMP. זהו כלי שישתמש בפרוטוקול ניהול הרשת Simple כדי לתאר את התפתחות מעגלי הרשת של השימוש ברוחב הפס לאורך זמן. לוח המחוונים של התוכנה, התצוגות והתרשימים שלה ניתנים להתאמה אישית מלאה. ניתן להגדיר את הכלי במאמץ מינימאלי והוא יכול להתחיל לבצע ניטור כמעט מיד לאחר ההתקנה. NPM יכול להתאים את הסולם מהרשתות הקטנות ביותר לרשתות ענק עם מאות מכשירים הפרוסים על אתרים מרובים.

• ניסיון חינם:מוניטור ביצועי רשת של SolarWinds
• הורדה רשמית:https://www.solarwinds.com/network-performance-monitor/

צג ביצועי הרשת של SolarWinds משתמש ב- SNMP כדי לאתר מכשירים בפרקי זמן קבועים - בדרך כלל חמש דקות - ולקרוא את מוני הממשק שלהם.

לאחר מכן הוא מחשב את השימוש ברוחב הפס המאחסן אותו בבסיס נתונים לעיון עתידי ומציג גרפים המראים התפתחות שימוש ברוחב הפס לאורך זמן. NPM הוא כלי ענק עם מספר תכונות נוספות. לדוגמה, הוא יכול לבנות מפות רשת ולהציג את הנתיב הקריטי בין שני מכשירים.

התמחור עבור צג ביצועי הרשת מתחיל בסביבות 3,000 $. א ניסיון חינם למשך 30 יום זמין האם אתה מעדיף לנסות את המוצר לפני שאתה קונה אותו.

ה מנתח תנועה של SolarWinds NetFlow נותן למנהל תצוגה מפורטת יותר של תנועת הרשת. זה לא רק מראה שימוש ברוחב הפס בקטעים לשנייה.

• ניסיון חינם:מנתח תנועה של SolarWinds Netflow
• הורדה רשמית: https://www.solarwinds.com/netflow-traffic-analyzer/

הכלי מספק מידע מפורט על התנועה שנצפתה. זה יגיד לך איזה סוג של תנועה נפוץ יותר או איזה משתמש משתמש ברוחב פס רב יותר. זה גם יספק מידע שלא יסולא בפז על סוגי התעבורה השונים - כגון גלישה באינטרנט, אפליקציות עסקיות, טלפוניה או סטרימינג וידאו - המועברים ברשת שלך.

ה מנתח התעבורה של NetFlow משתמש בפרוטוקול NetFlow כדי לאסוף מידע שימוש מפורט ממכשירי הרשת שלך. פרוטוקול NetFlow מובנה במכשירי רשת רבים מספקים שונים. כאשר הם מוגדרים, התקני רשת שולחים מידע מפורט על כל "שיחה" או זרימה ברשת אל אספן ומנתח NetFlow. מנתח התעבורה של SolarWinds NetFlow הוא אספן ומנתח כזה.

אם אתה רוצה לנסות את המוצר לפני שאתה מתחייב לרכוש אותו, א גרסת ניסיון בחינם למשך 30 יום ניתן להוריד מ- SolarWinds. זוהי גרסה מלאה הכוללת מגבלה מלבד זמן.

גורמים המשפיעים על ביצועי רשת

ברשת טיפוסית, מסירת נתונים יכולה להיות מושפעת מכמה גורמים. ריכזנו רשימה של הגורמים העיקריים שיכולים להשפיע על ביצועי הרשת.

תפוקה נמוכה

זה קשור ליכולת של קישור רשת. חלקם יכולים להתמודד עם תנועה רבה יותר מאחרים. זה נמדד בדרך כלל בסיביות - או לעתים קרובות קילו או מגה-ביט לשנייה. אם תחרוג מהיכולת של הקישור, גודש יתרחש והביצועים יבוטלו.

הפיל מנות

ניתן להוריד מנות על ידי התקני רשת מכמה סיבות. אולי הם נפגמו במעבר ולא ניתן לזהות אותם יותר. אך לעתים קרובות יותר מנות נשמטות כשהן מגיעות למכשיר שהמאגר שלו כבר מלא. היישום המקבל יבין בדרך כלל כי נתונים מסוימים חסרים ויבקש את העברתם מחדש אשר תגרום לעיכובים נוספים ולשפלת ביצועים.

שגיאות

רעש והפרעה עלולים להשחית נתונים. זה נכון במיוחד בתקשורת אלחוטית ועל חוטי נחושת ארוכים. כאשר יתגלו שגיאות, היישום המקבל יבקש לשגר מחדש את הנתונים החסרים, מה שמביא שוב את הביצועים המשפילים.

חביון

חביון קשור למכשירי רשת בתור נתונים בתור לפני שהם שולחים אותם. זה יכול לקרות גם כאשר משתמשים במסלולים ארוכים יותר כדי למנוע עומס. אין להתבלבל עם התפוקה. עם החביון, העיכוב יכול להצטבר לאורך זמן, גם אם התפוקה מספיקה.

ריצוד

ריצוד מוגדר כווריאציה בעיכוב שנדרש לכל חבילת נתונים כדי להגיע ליעדה. זה קורה מסיבות שונות. לדוגמה, שתי מנות עשויות לעבור בדרכים שונות. התוצאה היא שכאשר הריצוד מתגבר מדי, מנות יכולות להגיע ברצף ביעדן. אם המנות הן חלק ממסמך Word, הן יוסדרו מחדש כראוי ואף אחד לא יושפע, אבל אם אנחנו מדברים על נתוני קול או הזרמת וידאו, זה יכול לגרום לכל מיני בעיות.

כפי שראינו זה עתה, סוגים מסוימים של תנועה - כגון וידאו קולי או סטרימינג - יושפעו יותר מבעיות ביצועים. זו הסיבה שתעבורה שונה זקוקה לטיפול שונה ומדוע קיימת QoS.

כיצד עובד QoS

לפני שנתחיל, ברצוני לומר כמה דברים. ראשית, אני לא מהנדס רשת. שנית, מטרת ההסבר הזה אינה להיות מדויקת לחלוטין. אני מפשט את הידע ביודעין יותר מדי ואפילו אולי מסובב את המציאות במידה מסוימת כדי להקל על העיכול הזה. המטרה שלי היא לתת לך מושג כללי על איך זה עובד, ולא לאמן אותך בתצורת QoS.

QoS פועל על ידי זיהוי מה התנועה ה"חשובה "יותר ועל ידי עדיפות לתעבורה זו ברחבי הרשת. אין "כלל זהוב" באשר לתנועה חשובה יותר מאחרים. ברור, תנועה מסוימת - כגון קול או וידאו זורם - בדרך כלל תיחשב חשובה פשוט מכיוון שהיא לא תעבוד כראוי כאשר היא סובלת מהשפעת ביצועים. תנועה מסוימת - כמו גלישה באינטרנט בארגונים רבים - נחשבת כלא חשובה ולכן לא תינתן עדיפות.

ישנם שני רכיבים ל- QoS. ראשית, יש לסווג ולסמן את התנועה. למרות שישנן מספר דרכים בהן ניתן לסמן תנועה, שירותי בידול הנפוצים ביותר כיום. זה זה שנפרט תוך זמן קצר. הרכיב השני הוא התור שיבטיח כי נתוני עדיפות יועברו עם עיכובים קטנים ככל האפשר. התור מתבצע במכשירי הרשת על פי סימוני השירותים השונים.

השירותים המובחנים, או DiffServ, משתמשים בקוד של שישה סיביות בכותרת של כל אחד מהארוזים כדי לסמן לפי מספר סוגים בעלי עדיפות הולכת וגוברת. סימון זה מכונה נקודת קוד הבחינה לשירותים, או DSCP. ערכי DSCP אופייניים נעים בין 0, התנועה הפחות חשובה ל 48, החשובה ביותר.

סיווג וסימון

כדי שתנועת רשת תטופל כראוי לפי העדיפות שלה, תחילה עליה להיות מסווגת ומסומנת כראוי. ניתן לבצע סימון ממש במקור. למשל, אין זה נדיר שמכשירי טלפון IP מסמנים את התנועה שלהם כ- DSCP 46, ערך עדיפות גבוהה. לתנועה שאינה מסומנת במקור, הדברים מעט מסובכים יותר.

תנועה לא מסומנת לא קיימת בפועל עם DiffServ. כברירת מחדל, כל התנועה מסומנת ב- DSCP 0, בעדיפות הנמוכה ביותר. זה תלוי בהתקן הרשת הראשון המטפל בתנועה - בדרך כלל מתג - לסימון זה. איך זה נעשה? בעיקר באמצעות רשימות ACL.

רשימות ACL, או רשימות בקרת גישה, הן תכונה של רוב ציוד הרשת שניתן להשתמש בהן לזיהוי תנועה. כפי שמשתמע משמם, הם שימשו במקור כאמצעי לבקרת הגישה. רשי ה- ACL מזהים תנועה על פי מספר קריטריונים. ביניהם, הנפוצה יותר היא כתובת ה- IP של המקור ויעד ומספר יציאת המקור והיעד. לאורך כל השנים ACLs הפכו מעודנים יותר ויותר וכעת ניתן להשתמש בהם כדי לבחור במדויק תנועה ספציפית מאוד.

במקרה של רשימות ACL המשמשות להכנסת סימוני QoS, הכללים לא רק קובעים כיצד לזהות תנועה אלא גם איזה ערך DSCP לסמן אותה.

בתור

כעת, כאשר התנועה מסומנת, כל שנותר הוא לתעדף אותה בהתאם לסימון שלה. בדרך כלל זה מושג על ידי שימוש בתורים מרובים בעלי עדיפות הולכת וגוברת. למרות שערכי DSCP הם רחבים של 6 סיביות, ולכן יכולים לנוע בין 0 ל 63, ציוד הרשת לעיתים רחוקות משתמש באותה תורים רבים. אופייני לרוב ציוד הרשת להשתמש משלושה לשבעה תורים כאשר חמישה הם המספר הנפוץ ביותר. עם חמישה תורים ולמעלה מ -60 סימונים, אתה ודאי הבנת שיותר מערך DSCP אחד נכנס בכל תור.

התור בעל העדיפות הנמוכה ביותר, המכונה לעתים קרובות התור הכי טוב למאמץ או BE, יהיה זה שמקבל הכי פחות תשומת לב ממנוע הניתוב. לעומת זאת, התור בעדיפות הגבוהה ביותר, שלעתים קרובות אנו מכנים בזמן אמת או RT, יקבל את מירב תשומת הלב. זה מבטיח שתעבורה "חשובה" תנותב או תועבר בעדיפות. כמובן, פירוש הדבר גם שהמאמץ הטוב ביותר עשוי להתעכב ברצינות ואולי אפילו לא להיעשות. זה משהו שכדאי לזכור כשאתה מסווג ומסמן תנועה עם המאמץ הטוב ביותר

ההשלכות של אי השימוש ב- QoS

ההשלכות של אי שימוש ב- QoS משתנות מאוד. לדוגמה, אם הרשת שלך אינה נושאת תנועה רגישה במיוחד כמו טלפוניה IP או סטרימינג וידאו, אי שימוש ב- QoS עשוי לא ישנה. זה נכון במיוחד כאשר רמות התעבורה הנוכחיות שלך נמוכות. למעשה, במצב של תנועה נמוכה, QoS כמעט ולא מביא שום תועלת. אם נחזור לאנלוגיה של הכביש המהיר שלנו. אם האמבולנס נמצא לבד על כביש 5 נתיבים, לא יהיה צורך לתעדף אותו.

אך במצבים בהם הרשת שלך סובלת מסוגיות - או רבות - כגון ניצול יתר וגודש, אז היעדר QoS יוביל לכל מיני בעיות. עבור תנועה הדורשת שידור בזמן אמת או קרוב בזמן אמת - כגון טלפוניית IP, זה יכול, למשל, להיות הגורם לאודיו מקולקל, קצוץ או לא מובן. זרימת וידאו תושפע גם כן, וכתוצאה מכך חציצה מוגזמת במהלך ההפעלה.

אבל אפילו שירותים אחרים עלולים לסבול מהיעדר QoS. תאר לעצמך שמשתמש ברשת עסקית מנסה לגשת למערכת הנהלת חשבונות מבוססת אינטרנט חשובה, ובמקביל מאות משתמשים בהפסקת הצהריים שלהם, וגולשים מאוד באינטרנט. זה עלול להפוך את היישום החשבונאי לבלתי שמיש אלא אם כן עדיפות לתעבורה את התעבורה הנכונה באמצעות QoS.

QoS לא יתקן הכל

אבל טוב ככל שיהיה, יישום QoS אינו הפיתרון לכל בעיה. מנהלי רשת נוטים לחשוב כי יישום QoS ישחרר אותם מהצורך להוסיף רוחב פס. אמנם נכון כי יישום QoS יביא לשיפור מיידי וברור מאוד של פעולת התנועה בעדיפות גבוהה. זה גם תשפיל עדיפות נמוכה יותר.

QoS תדאג לגודש ברשת באופן זמני והיא תבטיח כי שירותים קריטיים לעסקים ימשיכו לפעול כראוי בזמן שיש עומס אך היא לא תעצור זאת. אתה עדיין צריך לפקח על השימוש ברשת ויש לך תוכנית לתכנון קיבולת.

סיכום

QoS צריך להיות חלק מאסטרטגיית הרשת של כל ארגון, אך הוא לא צריך להיות הפריט היחיד. אך יותר מכל, יש לנקוט בזהירות יתרה בתכנון ובהקמת QoS. אמנם הוא יכול לעשות ניסים קטנים בעת יישום נכון, אך הדבר עלול להחמיר את המצב הרבה יותר עבור משתמשים מסוימים. ולפני שתיישם QoS, יש להתקין גם כלי ניטור כדי להעריך את המצב. אותם כלים יספקו לא יסולא בפז לאחר היישום.