Механизм Qos
QoS (quality-of-service) — это технология, позволяющая различным классам трафика иметь разный приоритет в обслуживании[1]. В области компьютерных сетей этот термин обозначает вероятность того, что коммуникационная сеть выполнит определенное соглашение о трафике, или, в некоторых случаях, неформальное обозначение вероятности передачи пакета между двумя точками в сети. Буквально QoS можно перевести как: «QoS» — это способность сети предоставить трафику запрашиваемую услугу в рамках определенного технологического лимита. Этот термин можно интерпретировать как совокупность методов управления ресурсами пакетной сети.
Механизм работы
В большинстве случаев качество связи определяется четырьмя параметрами.
Битрейт — это номинальная пропускная способность средств передачи информации. Она зависит от пропускной способности канала связи, (Гц), и отношения сигнал/шум. Измеряется в бит/с, кбит/с(Кбит/с), Мбит/с/Мбит/с, Гбит/с/Гбит/с.
Задержка передачи (Delay) измеряется в миллисекундах.
При пакетной передаче происходит изменение задержки (джиттер).
Потеря пакетов. Это количество пакетов, которые были потеряны во время передачи.
Канал связи можно представить в виде трубы. Пропускная способность может быть описана с помощью двух параметров: ее диаметра и длины.
FIFO — это метод, который используется, когда передача данных сталкивается с узким местом при получении и отправке пакетов на маршрутизаторы. Это создает перегрузку при интенсивном трафике. Маршрутизатор игнорирует все пакеты, которые не находятся в буфере FIFO (входящие или исходящие), и поэтому они теряются безвозвратно. Интеллектуальные очереди — более разумный вариант. Приоритет пакетов определяется типом сервиса — ToS. Чтобы создать интеллектуальную очередь, пакеты должны иметь метку обслуживания. QoS — это термин, который обычные пользователи чаще всего встречают в домашних маршрутизаторах с поддержкой QoS. Например, имеет смысл дать высокий приоритет пакетам VoIP и низкий приоритет пакетам FTP, SMTP и файлообменным клиентам.
Модели QoS
Негарантированная доставка — Best Effort Service
Знаки ToS Best Effort Service не являются устройством тонкой настройки. Они указывают на увеличение пропускной способности, без каких-либо классов трафика или регулирования.
Интегрированная услуга — Интегрированная услуга — IntServ
RFC 1633 утверждает, что модель интегрированного сервиса обеспечивает сквозное качество и необходимую пропускную способность. Для достижения своих целей IntServ использует протокол резервирования сетевых ресурсов RSVP. Это гарантирует, что все промежуточные узлы выполняют свои требования. IntServ (резервирование ресурсов) часто называют «резервированием ресурсов».
Дифференцированный сервис (DiffServ).
RFC 2474 и RFC2475 описывают эти концепции. Эта модель обеспечивает QoS, основанное на распределении ресурсов в ядре сети и определенных классификаторах или ограничениях на границах сети. Они объединяются для предоставления необходимых услуг. В этой модели трафик делится на классы. Каждый класс имеет QoS разного уровня. DiffServ — это управление формированием трафика (управление классами пакетов, тегами и интенсивностью), а также управление политикой (распределение ресурсов и политика отбрасывания пакетов). DiffServ является отличным примером интеллектуального управления приоритетами трафика.
Приложения, которым требуется QoS
Ряд сетевых приложений может требовать определенного качества обслуживания, например:
Для потоковых мультимедийных приложений необходима гарантированная пропускная способность.
Низкая задержка и джиттер необходимы для VoIP и видеоконференций.
Многие приложения требуют определенного уровня надежности, например, удаленная хирургия.
Альтернативные определения и субъективные оценки QoS
Метрический метод — это еще один способ оценки качества, особенно для IP-телефонии или IP-TV. Он отражает субъективно ощущаемое качество. Метрический метод использует субъективные оценки и метрики, такие как «восприятие производительности пользователем», «удовлетворенность пользователя» и «количество довольных клиентов». Этот метод известен как Mean Opinion Score (MOS), «полностью субъективная концепция» или Quality of Experience, (QoE), «метод эмпирических оценок».
QoS относится к совокупному эффекту удовлетворенности клиентов всеми услугами. Это определение оценивает приложение в виде субъективной оценки. Она корректируется с помощью соответствующих коэффициентов, касающихся времени отклика, шума, слышимых помех, уровня громкости и частотной характеристики, заметного эха и других значимых факторов. Кроме того, она включает субъективную оценку сервиса (обслуживания клиентов).
Протоколы, предлагающие услуги QoS
DiffServ — IP-дифференцированные услуги.
Интегрированные услуги IP (IntServ).
Resource reSerVation Protocol, (RSVP (протокол)).
Многопротокольная коммутация меток (MPLS).
RSVP-TE
Frame relay
X.25
Асинхронный режим передачи (ATM)
HomePNA