Kvalita služieb alebo QoS je komplexná téma. V súčasnosti je však jeho používanie také bežné, že by o tom mal vedieť každý správca siete. QoS sa stal populárnym, pretože čoraz viac sietí začalo prenášať údaje, ktoré je potrebné uprednostňovať, zatiaľ čo využívanie rekreačných sietí sa stalo čoraz bežnejšou. Naším cieľom nie je, aby ste sa stali odborníkmi na QoS, ale namiesto toho sa chceme na túto tému vrhnúť čo najviac netechnickým spôsobom. Jednoducho povedané, naším cieľom je zodpovedať túto otázku: Čo je QoS a na čo je dobrý?
Nejde o kurz teórie QoS aimplementácie. Nezobrazíme vám príkaz jedného prepínača alebo smerovača. Naším cieľom je umožniť vám jednoducho pochopiť podstatu QoS. Začneme objasnením toho, čo je QoS - a nie. Potom sa krátko zastavíme, aby sme prediskutovali niekoľko nástrojov od spoločnosti SolarWinds, ktoré by ste mohli vyskúšať. Potom diskutujeme o rôznych faktoroch, ktoré môžu ovplyvniť výkon siete. Tým sa dostaneme k jadru našej záležitosti: ako funguje QoS. Ako vidíte, je to oveľa jednoduchšie, ako sa zdá. Predtým, ako dospejeme k záveru, diskutujeme o tom, čo sa stane, keď nepoužívate QoS a s čím vám QoS nemôže pomôcť.
Čo je presne QoS?
S rastúcim využívaním siete čoraz viacprevádzka rôzneho typu a ako sa preťaženie siete stáva čoraz častejším a dôležitejším, inžinieri si čoskoro uvedomili, že potrebujú spôsob, ako zorganizovať a uprednostniť prevádzku. QoS nie je jedna vec, ale kombinácia funkcií a technológií, ktoré na dosiahnutí tohto cieľa spolupracujú. Prostredníctvom mnohých pokusov a omylov máme teraz relatívne univerzálny systém QoS, ktorý sa dá spoľahlivo zabezpečiť, aby si dôležitá premávka získala pozornosť, ktorú potrebuje.
Dôležitým aspektom QoS je, že musí byťimplementované od začiatku do konca, aby boli akéhokoľvek použitia. QoS je nastavený na zariadeniach, ako sú prepínače a smerovače, ktoré zabezpečujú prenos. Každé takéto zariadenie v dátovej ceste musí mať správnu konfiguráciu QoS alebo iné veci, ktoré nebude mať očakávaný účinok. Každé zariadenie musí mať tiež konfiguráciu QoS, ktorá je kompatibilná s ostatnými. QoS používa prioritné značenie na dosiahnutie svojej mágie. Ľahko si viete predstaviť, čo by sa stalo, keby jedno zariadenie považovalo číslo s vyššou prioritou za dôležitejšie, zatiaľ čo iné urobilo opak.
Skutočná analógia
Sieť často porovnávame s automobilovou dopravoukde diaľnice predstavujú sieťové spojenia a vozidlá predstavujú dátové pakety. Je to pomerne dobrá analógia, pretože medzi týmito dvoma typmi premávky existuje veľa podobností. Pravdepodobne viac, ako sú rozdiely. Rovnakú analógiu použijeme na konkrétne vysvetlenie toho, čo je QoS.
Predstavme si teda rušnú diaľnicu. Je piatok popoludní v špičke a je tu veľa áut a nákladných automobilov. Premávka sa už pohybuje pomerne pomaly, ale čo sa ešte zhoršuje, blížime sa ku križovatke a na druhej strane tejto križovatky prebieha určitá práca na ceste, ktorá nerieši problém. Väčšina z vás sa v takej situácii viac ako pravdepodobne vyskytla.
Ak sa chcete pokúsiť pomôcť premávke trochu lepšie,na najbližšej križovatke je dopravný policajt. Snaží sa dať každému motoristovi spravodlivý podiel na ceste. Ale ani s jeho pomocou sa veci príliš nehýbajú a bez ohľadu na to, či sa to stalo alebo nie, ste zaseknutí v premávke.
Potom v diaľke začujete sanitkusiréna prichádzajúca zozadu. To je vtedy, keď dopravný policajt na križovatke zaradí vysoký prevodový stupeň. Uznáva, že sanitka musí skutočne prejsť, a preto musí nechať prejsť premávku pred sanitkou a zastaviť opozíciu a zabezpečiť, aby mohla pokračovať na svojej trase s čo najmenším oneskorením. Medzitým musia iní motoristi čakať, až na ne príde rad, než môžu pokračovať vo svojej trase po prejdení prioritného vozidla.
Dva skvelé nástroje od spoločnosti SolarWinds
Skôr ako pôjdeme ďalej, rád by som prediskutoval aniekoľko nástrojov od spoločnosti SolarWinds. Aj keď nesúvisia priamo s QoS, obidve sú veľmi užitočné pri zisťovaní, kde sú vo vašich sieťach prekážky a čo ich spôsobuje. Pomôžu vám posúdiť súčasnú situáciu, ktorá je prvým krokom k náprave problémov vo všeobecnosti a implementácii QoS.
1. Monitor výkonu siete (Skúška zadarmo)
Vlajková loď SolarWinds, sieťMonitor výkonu je možno jedným z najlepších nástrojov na monitorovanie šírky pásma SNMP. Toto je nástroj, ktorý použije protokol Simple Network Management Protocol na zaznamenanie vývoja využívania šírky pásma sieťových obvodov v priebehu času. Prístrojová doska softvéru, jej zobrazenia a grafy sú plne prispôsobiteľné. Nástroj je možné nastaviť s minimálnym úsilím a môže začať monitorovať takmer okamžite po inštalácii. NPM sa môže škálovať od najmenších k najväčším sieťam, pričom stovky zariadení sú rozmiestnené na viacerých miestach.
30-dňový skúšobný deň ZDARMA: Monitor výkonu siete SolarWinds
Používa monitor SolarWinds Network Performance MonitorSNMP zisťuje zariadenia v pravidelných intervaloch - zvyčajne päť minút - a číta ich počítadlá rozhraní. Potom vypočíta využitie šírky pásma a uloží ju do databázy pre budúce použitie a zobrazí grafy ukazujúce vývoj využívania šírky pásma v priebehu času. NPM je obrovský nástroj s niekoľkými ďalšími funkciami. Napríklad môže vytvárať sieťové mapy a zobrazovať kritickú cestu medzi dvoma zariadeniami.
Ceny monitora výkonu siete sa začínajú približne na 3 000 $. Ak chcete produkt vyskúšať pred jeho zakúpením, je k dispozícii 30-dňová skúšobná verzia.
2. Analyzátor prevádzky NetFlow (Skúška zadarmo)
Dopravný analyzátor SolarWinds NetFlow poskytujepodrobnejší pohľad na sieťovú komunikáciu. Nezobrazuje iba využitie šírky pásma v bitoch za sekundu. Nástroj poskytuje podrobné informácie o pozorovanej premávke. Povie vám, aký typ prenosu je rozšírenejší alebo aký používateľ používa väčšiu šírku pásma. Poskytne tiež neoceniteľné informácie o rôznych druhoch prenosu - ako je napríklad prehľadávanie webu, obchodné aplikácie, telefonovanie alebo streamovanie videa - prenášané vo vašej sieti.
30-dňový skúšobný deň ZDARMA: SolarWinds Netflow Traffic Analyzer
Analyzátor prevádzky NetFlow používa systém NetFlowprotokol na zhromažďovanie podrobných informácií o používaní zo sieťových zariadení. Protokol NetFlow je zabudovaný do mnohých sieťových zariadení od rôznych výrobcov. Po nakonfigurovaní sieťové zariadenia odosielajú podrobné informácie o každej „konverzácii“ alebo toku siete do zberača a analyzátora NetFlow. SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer je jedným takým zberačom a analyzátorom.
Ak si chcete produkt vyskúšať ešte pred nákupom, môžete si zo SolarWinds stiahnuť bezplatnú 30-dňovú skúšobnú verziu. Jedná sa o plne funkčnú verziu, ktorá nemá žiadne obmedzenia, iba čas.
Faktory ovplyvňujúce výkon siete
V typickej sieti môže byť poskytovanie údajov ovplyvnené niekoľkými faktormi. Zostavili sme zoznam primárnych faktorov, ktoré môžu ovplyvniť výkon siete.
Nízka priepustnosť
Súvisí to s kapacitou sieťového prepojenia. Niektorí dokážu zvládnuť vyšší prenos ako ostatní. Zvyčajne sa meria v bitoch - alebo často v kilo alebo megabitoch - za sekundu. Ak prekročíte kapacitu odkazu, dôjde k preťaženiu a zníži sa výkon.
Vypustené pakety
Pakety môžu byť vyradené sieťovými zariadeniami preniekoľko dôvodov. Možno sa počas tranzitu poškodili a už ich nedokážu spoznať. Bežnejšie pakety sa však vyhodia, keď dorazia na zariadenie, ktorého vyrovnávacie pamäte sú už plné. Prijímajúca aplikácia zvyčajne zistí, že niektoré údaje chýbajú, a požiada o ich opakovaný prenos, ktorý spôsobí ďalšie oneskorenia a zhoršenie výkonu.
chyby
Hluk a rušenie môžu poškodiť údaje. Platí to najmä pre bezdrôtové komunikácie a pre dlhé medené drôty. Keď sa zistia chyby, prijímajúca aplikácia požiada o opakovaný prenos chýbajúcich údajov, čo opäť zníži výkon.
latencia
Latencia súvisí s radom sieťových zariadenípred odoslaním údajov. Môže sa to tiež stať, keď sa používajú dlhšie trasy, aby sa zabránilo preťaženiu. Nemalo by sa zamieňať s priepustnosťou. Pri oneskorení sa oneskorenie môže časom zvyšovať, aj keď je dostatočná priepustnosť.
chvenie
Jitter je definovaný ako zmena oneskoreniatrvá, kým každý dátový paket dosiahne svoj cieľ. Stáva sa to z rôznych dôvodov. Napríklad dva pakety môžu mať rôzne cesty. Dôsledkom je, že keď sa chvenie príliš zvýši, pakety môžu doraziť mimo svojho cieľa na miesto určenia. Ak sú pakety súčasťou dokumentu programu Word, budú mať správne poradie a nikto ich nebude mať vplyv, ale ak hovoríme o hlasových alebo streamovaných video dátach, môže to spôsobiť najrôznejšie problémy.
Ako sme práve videli, niektoré typy prenosu - napríklad hlas alebo streamované video - budú viac ovplyvnené problémami s výkonom. To je dôvod, prečo rôzny prenos vyžaduje odlišné zaobchádzanie a prečo existuje QoS.
Ako funguje QoS
Než začneme, rád by som uviedol niekoľko vecí. Najprv nie som sieťový inžinier. Po druhé, cieľom tohto vysvetlenia nesmie byť absolútna presnosť. Vedome zjednodušujem veci a dokonca možno do istej miery krútim realitu, aby sa táto sekcia ľahšie strávila. Mojím cieľom je poskytnúť vám všeobecnú predstavu o tom, ako to funguje, nie vás školiť v konfigurácii QoS.
QoS funguje tak, že identifikuje väčšiu návštevnosť„Dôležité“ a uprednostnením tejto prevádzky v celej sieti. Neexistuje „zlaté pravidlo“ o tom, ktorá premávka je dôležitejšia ako iná. Je zrejmé, že určitá premávka - napríklad hlas alebo streamované video - sa za normálnych okolností považuje za dôležitú jednoducho preto, že nebude fungovať správne, keď trpí znížením výkonu. Určitá prevádzka - napríklad prehliadanie webu v mnohých organizáciách - sa považuje za nepodstatnú, a preto nebude mať prioritu.
QoS má dve zložky. Po prvé musí byť klasifikovaná a označená premávka. Aj keď existuje niekoľko spôsobov, ako sa dá označiť prevádzka, diferencované služby sú dnes najčastejšie. Toto je ten, o ktorom budeme podrobne informovať v krátkom čase. Druhým komponentom je radenie do poradia, ktoré zabezpečí, že prioritné údaje sa budú prenášať s čo najmenším oneskorením. Poradie vo fronte sa vykonáva na sieťových zariadeniach podľa značiek diferencovaných služieb.
Diferencované služby alebo DiffServ používajú ašesťbitový kód v záhlaví každého zabaleného pre značku je podľa niekoľkých tried s rastúcou prioritou. Toto označenie sa označuje ako kódový bod diferenčných služieb alebo DSCP. Typické hodnoty DSCP sú v rozsahu od 0, najmenej dôležitá prevádzka po 48, najdôležitejšia.
Klasifikácia a označovanie
Správna manipulácia so sieťovým prenosompodľa svojej priority musí byť najprv primerane klasifikovaný a označený. Značenie je možné vykonať priamo pri zdroji. Napríklad nie je neobvyklé, že IP telefónne súpravy označujú svoju komunikáciu ako DSCP 46, čo je hodnota s vysokou prioritou. V prípade premávky, ktorá nie je vyznačená pri zdroji, je situácia komplikovanejšia.
Neoznačená prevádzka v skutočnosti neexistujeDiffServ. V predvolenom nastavení je všetka prevádzka označená ako DSCP 0, čo je najnižšia priorita. Je to na prvom sieťovom zariadení, ktoré premávku riadi - zvyčajne na prepínači -, aby ho označilo. Ako sa to robí? Väčšinou prostredníctvom ACL.
Zoznamy prístupových práv alebo zoznamy kontroly prístupu sú vlastnosťouväčšina sieťových zariadení, ktoré možno použiť na identifikáciu prenosu. Ako vyplýva z ich názvu, pôvodne sa používali na kontrolu prístupu. Zoznamy ACL identifikujú prenos na základe niekoľkých kritérií. Medzi nimi sú častejšie zdrojová a cieľová IP adresa a číslo zdrojového a cieľového portu. V priebehu rokov sa zoznamy prístupových práv (ACL) stále viac vylepšujú a teraz ich možno použiť na presný výber veľmi špecifickej premávky.
V prípade ACL používaných na vkladanie označení QoS pravidlá nielen určujú, ako rozpoznávať prenos, ale aj to, s akou hodnotou DSCP sa označujú.
Queuing
Teraz, keď je označená premávka, zostáva iba douprednostňovať podľa svojho označenia. To sa zvyčajne dosahuje použitím viacerých frontov so zvýšenou prioritou. Hoci hodnoty DSCP sú široké 6 bitov, a preto sa môžu pohybovať od 0 do 63, sieťové zariadenia zriedka používajú toľko front. Pre väčšinu sieťových zariadení je typické používať tri až sedem front, z ktorých päť je najbežnejšie číslo. S piatimi radmi a viac ako 60 značkami ste si určite mysleli, že v každej fronte ide viac ako jedna hodnota DSCP.
Fronta s najnižšou prioritou, ktorá sa často nazývanajlepšou snahou alebo radom BE bude tá, ktorá dostane zo smerovacieho motora najmenšiu pozornosť. Naopak, najväčšiu pozornosť získajú fronty s najvyššou prioritou, ktoré často nazývame real-time alebo RT. To zaisťuje, že „dôležitá“ prevádzka bude smerovaná alebo prepínaná prioritne. To, samozrejme, tiež znamená, že najlepšie úsilie sa môže vážne oneskoriť a možno dokonca nikdy dosiahnuť. To je niečo, na čo treba pamätať pri klasifikácii a označovaní dopravy s maximálnym úsilím
Dôsledky nepoužívania QoS
Dôsledky nepoužívania QoS sa veľmi líšia. Napríklad, ak vaša sieť nevykonáva žiadny vysoko citlivý prenos, ako je IP telefonovanie alebo streamovanie videa, nepoužívanie QoS nemusí mať žiadny význam. Platí to najmä v prípade nízkej úrovne vašej aktuálnej prevádzky. V skutočnosti v situácii nízkej premávky QoS neprináša takmer žiadny úžitok. Ak sa vrátime k našej analógii na diaľnici. Ak je sanitka sama na 5prúdovej diaľnici, nie je potrebné uprednostňovať ju.
Ale v situáciách, v ktorých vaša sieť trpíakékoľvek - alebo veľa - problémov, ako je nadmerné využívanie a preťaženie, potom absencia QoS povedie k najrôznejším problémom. Pre prenos, ktorý vyžaduje prenos v reálnom čase alebo takmer v reálnom čase - napríklad IP telefónia, by to mohlo byť napríklad príčinou skomoleného, sekaného alebo nezrozumiteľného zvuku. Ovplyvnilo by sa to aj streamovanie videa, čo by malo za následok nadmerné ukladanie do vyrovnávacej pamäte počas prehrávania.
Ale aj ďalšie služby by mohli trpieťneprítomnosť QoS. Predstavte si, že sa užívateľ podnikovej siete pokúša získať prístup k dôležitému webovému účtovnému systému, zatiaľ čo stovky používateľov sú na obednej prestávke a intenzívne prehliadajú internet. To by mohlo spôsobiť, že účtovná aplikácia bude nepoužiteľná, pokiaľ jej prevádzka nebude správne určovať priority pomocou QoS.
QoS neopravila všetko
Implementácia QoS však nie je tak dobrá, ako jeriešenie každého problému. Správcovia siete majú tendenciu si myslieť, že implementácia QoS ich zbaví potreby pridať šírku pásma. Aj keď je pravda, že implementácia QoS spôsobí okamžité a veľmi zjavné zlepšenie prevádzky vysoko prioritnej premávky. Zníži sa tým aj priorita s nižšou prioritou.
QoS sa postará o dočasnú sieťpreťaženie a zabezpečí, aby služby kritického podnikania naďalej fungovali správne, keď dôjde k preťaženiu, ale nezastavia ich. Stále musíte monitorovať využitie siete a mať program plánovania kapacity.
záver
QoS by mala byť súčasťou siete akejkoľvek organizáciestratégia, ale nemala by byť jedinou položkou. Pri plánovaní a nastavovaní QoS by sa však viac ako čokoľvek malo venovať mimoriadnej starostlivosti. Aj keď pri správnom použití dokáže urobiť malé zázraky, situácia by mohla niektorých používateľov zhoršiť. A pred zavedením QoS by sa mali zaviesť aj monitorovacie nástroje na vyhodnotenie situácie. Tie isté nástroje budú po implementácii tiež neoceniteľné.
Komentáre