Якість обслуговування або QoS - складний предмет. Але його використання настільки поширене в ці дні, що про це повинен знати кожен адміністратор мережі. QoS набув популярності, оскільки все більше мереж почало переносити дані, яким потрібно надавати пріоритет, в той же час використання рекреаційних мереж стає все більш звичним. Наш намір полягає не в тому, щоб зробити вас експертами з питань якості, але, натомість, ми хочемо пролити трохи світла на цю тему якнайбільше нетехнічного способу. Простіше кажучи, наша мета - відповісти на таке питання: Що таке QoS і для чого це добре?
Це не курс теорії QoS іреалізація. Ми не будемо показувати вам одну команду комутатора або маршрутизатора. Наша мета - дозволити вам просто зрозуміти суть QoS. Почнемо з роз'яснення, що таке QoS - а ні. Після цього ми трохи зупинимось, щоб обговорити кілька інструментів від SolarWinds, які ви можете спробувати. Потім ми обговоримо різні фактори, які можуть вплинути на продуктивність мережі. Це призведе нас до основи нашої справи: як працює QoS. Як бачите, це набагато простіше, ніж здається. І перш ніж ми закінчимо, ми поговоримо про те, що відбувається, коли ви не використовуєте QoS, і що QoS не може вам допомогти.
Отже, що таке QoS, саме?
По мірі зростання використання мережі все більше й більшетрафік різного типу та через перевантаження мережі все частіші та важливіші, інженери незабаром зрозуміли, що їм потрібен спосіб організації та визначення пріоритетності трафіку. QoS - це не одне, а поєднання функцій та технологій, які працюють разом для досягнення цього. Завдяки безлічі спроб та помилок, тепер у нас є відносно універсальна система QoS, яка може бути використана для надійного забезпечення важливого трафіку, який потребує необхідної уваги.
Важливим аспектом QoS є те, що він повинен бутиреалізовані від кінця до кінця, щоб бути корисними. QoS налаштований на пристроях, таких як комутатори та маршрутизатори, які обробляють трафік. Будь-який такий пристрій на шляху даних повинен мати правильну конфігурацію QoS, інакше це не матиме очікуваного ефекту. Також кожен пристрій повинен мати конфігурацію QoS, сумісну з іншими. QoS використовує позначення пріоритету для здійснення своєї магії. Ви можете легко уявити, що буде, якби один пристрій вважав фігуру високого пріоритету важливішою, а інший робив навпаки.
Аналогія реального життя
Ми часто порівнюємо мережу з автомобільним трафікомде автодороги представляють мережеві посилання, а транспортні засоби представляють пакети даних. Це досить хороша аналогія, оскільки існує багато подібності між двома видами руху. Напевно, більше, ніж є відмінностей. Ми використаємо ту саму аналогію, щоб спробувати конкретно пояснити, що таке QoS.
Отже, давайте уявимо собі зайняте шосе. В п’ятницю вдень у годину пік, і там багато автомобілів та вантажівки. Трафік вже рухається досить повільно, але, щоб ще гірше, ми підходимо до перехрестя, а з іншого боку цього перехрестя триває деяка дорожня робота, нічого не роблячи, окрім проблеми. Більшість з вас більш ніж ймовірно опинилися в такій ситуації.
Щоб спробувати допомогти трафіку трохи краще рухатися,на майбутньому перехресті є доїжник. Він робить все можливе, щоб спробувати дати кожному автолюбителю свою справедливу частку дороги. Але навіть за його допомоги все не дуже рухається, і вам подобається це чи ні, ви застрягли в трафіку.
Потім здалеку ви чуєте швидку допомогусирена, що йде ззаду вас. Це коли дорожній конт на перехресті зміщується у високій передачі. Визнаючи, що швидкій допомозі дійсно потрібно пройти, він переконує, що дозволити рух транспорту перед автомобілем швидкої допомоги і зупинити протилежний рух, гарантуючи, що він може продовжувати свій маршрут з якомога меншою затримкою. Тим часом, іншим автомобілістам доводиться чекати своєї черги, перш ніж вони зможуть відновити свій маршрут, коли проїде пріоритетний автомобіль.
Два чудові інструменти від SolarWinds
Перш ніж ми підемо далі, я хотів би обговоритикілька інструментів від SolarWinds. Хоча вони не пов’язані безпосередньо з QoS, обидва дуже корисні для визначення місця, де є вузькі місця у ваших мережах та що їх викликає. Вони допоможуть вам оцінити поточну ситуацію, що є першим кроком для виправлення проблем загалом та впровадження QoS.
1. Монітор ефективності роботи мережі (Безкоштовний пробний період)
Ведучий продукт SolarWinds - МережаМонітор продуктивності, можливо, є одним з найкращих інструментів контролю пропускної здатності SNMP. Це інструмент, який використовує Простий протокол управління мережею для графіку еволюції використання пропускної здатності мережевих ланцюгів у часі. Приладна панель програмного забезпечення, його види та графіки повністю настроюються. Інструмент можна налаштувати з мінімальними зусиллями і може розпочати моніторинг майже відразу після встановлення. NPM може масштабуватись від найменших мереж до величезних мереж із сотнями пристроїв, розповсюджених на декількох сайтах.
БЕЗКОШТОВНЕ ПРОБЛЕМУВАННЯ 30 днів: Монітор продуктивності мережі SolarWinds
Використовується мережевий монітор продуктивності SolarWindsSNMP регулярно проводити опитування пристроїв (як правило, п'ять хвилин) та читати їх лічильники інтерфейсів. Потім він обчислює використання пропускної здатності, зберігає його в базі даних для подальшої довідки та відображає графіки, що показують еволюцію використання пропускної здатності з часом. NPM - це величезний інструмент з кількома додатковими функціями. Наприклад, він може створювати мережеві карти та відображати критичний шлях між двома пристроями.
Ціни на мережевий монітор продуктивності починаються приблизно від 3000 доларів. Доступна 30-денна пробна версія, якщо ви бажаєте спробувати продукт перед його придбанням.
2. Аналізатор трафіку NetFlow (Безкоштовний пробний період)
Аналізатор трафіку SolarWinds NetFlow даєадміністратор більш детальний вигляд мережевого трафіку. Це не просто показує використання пропускної здатності в бітах на секунду. Інструмент надає детальну інформацію про спостережуваний трафік. Він розповість, який тип трафіку є більш поширеним або який користувач використовує більшу пропускну здатність. Він також надасть неоціненну інформацію про різні типи трафіку, такі як веб-перегляд веб-сайтів, бізнес-додатки, телефонія чи потокове відео, які здійснюються у вашій мережі.
БЕЗКОШТОВНЕ ПРОБЛЕМУВАННЯ 30 днів: Аналізатор трафіку SolarWinds Netflow
Аналізатор трафіку NetFlow використовує NetFlowпротокол для збору детальної інформації про використання з ваших мережевих пристроїв. Протокол NetFlow вбудований у безліч мережевих пристроїв різних постачальників. У налаштуваннях мережеві пристрої надсилають детальну інформацію про кожну мережеву “розмову” чи потік до колектора та аналізатора NetFlow. Аналізатор трафіку SolarWinds NetFlow є одним з таких колекторів і аналізаторів.
Якщо ви хочете спробувати товар, перш ніж взяти його за мету, у SolarWinds можна завантажити безкоштовну 30-денну пробну версію. Це повнофункціональна версія, яка не має обмежень, але часу.
Фактори, що впливають на продуктивність мережі
У звичайній мережі на доставку даних може впливати кілька факторів. Ми склали список основних факторів, які можуть вплинути на роботу мережі.
Низька пропускна здатність
Це пов'язано з ємністю мережевого зв’язку. Деякі можуть обробляти більше трафіку, ніж інші. Зазвичай він вимірюється в бітах - або часто кіло або мегабітах – в секунду. Якщо ви перевищите потужність посилання, виникне перевантаженість, а продуктивність буде знижена.
Відкинуті пакети
Пакети можна скидати мережевими пристроями длякілька причин. Можливо, вони зіпсувалися в дорозі і вже не можуть бути визнані. Але частіше пакети скидаються, коли вони надходять на пристрій, буфери якого вже заповнені. Приймаюча програма зазвичай розуміє, що деякі дані відсутні, і вимагає її повторної передачі, що спричинить додаткові затримки та погіршення продуктивності.
Помилки
Шум і перешкоди можуть пошкодити дані. Особливо це стосується бездротового зв'язку та довгих мідних проводів. Коли виявлені помилки, приймаюча програма попросить повторно передавати відсутні дані, знову погіршуючи продуктивність.
Затримка
Затримка пов'язана з чергою мережевих пристроївдані, перш ніж надсилати їх. Це також може статися, коли використовуються більш довгі маршрути, щоб уникнути заторів. Його не слід плутати з пропускною здатністю. З затримкою затримка може наростати з часом, навіть якщо пропускна здатність є достатньою.
Джиттер
Джиттер визначається як зміна затримкипотрібно, щоб кожен пакет даних досяг його призначення. Це трапляється з різних причин. Наприклад, два пакети можуть приймати різні маршрути. Наслідком цього є те, що, коли тремтіння стає надто високим, пакети можуть вийти з послідовності за призначенням. Якщо пакети є частиною документа Word, вони будуть коректно впорядковані, і ніхто не вплине, але якщо ми говоримо про голосові чи потокові відеодані, це може спричинити всілякі проблеми.
Як ми недавно бачили, деякі проблеми трафіку, такі як голосовий або потокове відео, будуть більше впливати на проблеми з ефективністю. Ось чому різний трафік потребує різного керування і чому існує QoS.
Як працює QoS
Перш ніж розпочати, я хотів би зазначити кілька речей. По-перше, я не інженер з мережі. По-друге, мета цього пояснення - не бути абсолютно точним. Я свідомо спрощую речі і, можливо, певною мірою перекручую реальність, щоб полегшити засвоєння цього розділу. Моя мета - дати вам загальне уявлення про те, як це працює, а не навчити вас конфігурації QoS.
QoS працює, визначаючи, який трафік більше"Важливо" та надаючи пріоритет цьому трафіку по всій мережі. Не існує жодного «золотого правила» щодо того, який трафік важливіший за інші. Очевидно, деякий трафік - наприклад, голосовий або потоковий відео - зазвичай вважатиметься важливим просто тому, що він не працюватиме належним чином, коли страждає від зниження продуктивності. Деякий трафік, наприклад, перегляд веб-сторінок у багатьох організаціях, вважається неважливим і тому не буде надавати пріоритет.
Для QoS є два компоненти. По-перше, рух потрібно класифікувати та маркувати. Незважаючи на те, що трафік можна відзначити декількома, Диференційовані послуги є найбільш поширеними сьогодні. Це ми детально розповімо коротко. Другий компонент - це черга, яка забезпечить передачу пріоритетних даних з якомога меншими затримками. Черга здійснюється на мережевих пристроях згідно з маркуваннями диференційованих служб.
Диференційовані послуги або DiffServ використовують aшість-бітовий код у заголовку кожного упакованого для позначення відповідно до кількох класів зростаючого пріоритету. Це маркування називається кодом точки диференціації послуг або DSCP. Типові значення DSCP складають від 0, найменш важливий трафік до 48, найважливіший.
Класифікація та маркування
Для правильного керування мережевим трафікомвідповідно до його пріоритету, спочатку його необхідно класифікувати та позначити відповідним чином. Маркування можна зробити прямо біля джерела. Наприклад, не рідкість, коли IP-телефони визначають свій трафік як DSCP 46, значення високого пріоритету. Для трафіку, який не позначений у джерелі, речі є складнішими.
Немайований трафік насправді не існуєDiffServ. За замовчуванням весь трафік позначений DSCP 0, найнижчий пріоритет. Це від першого мережевого пристрою, що управляє трафіком - як правило, комутатором - для його маркування. Як це робиться? Переважно через ACL.
ACL або списки контролю доступу - це особливістьбільшість мережевого обладнання, яке можна використовувати для ідентифікації трафіку. Як випливає з назви, вони спочатку використовувалися як засіб контролю доступу. ACL ідентифікує трафік на основі кількох критеріїв. Серед них більш поширеними є IP-адреса джерела та призначення та номер порту джерела та місця призначення. Протягом багатьох років ACL ставали все більш вдосконаленими і тепер їх можна використовувати для точного вибору дуже конкретного трафіку.
У випадку ACL, які використовуються для вставки позначок QoS, правила не лише визначають, як розпізнати трафік, але і те, яке значення DSCP потрібно позначити.
Черга
Тепер, коли трафік позначений, все, що залишилося, - церозставити пріоритет відповідно до його маркування. Зазвичай це здійснюється за допомогою використання декількох черг із збільшенням пріоритетності. Незважаючи на те, що значення DSCP 6-бітні, вони можуть становити від 0 до 63, мережеве обладнання рідко використовує стільки черг. Для більшості мережевих пристроїв типово використовувати від трьох до семи черг, причому п'ять є найпоширенішим числом. З п'ятьма чергами та понад 60 маркуваннями ви неодмінно зрозуміли, що у кожній черзі більше одного значення DSCP.
Черга з найнижчим пріоритетом, яку часто називаютьчерга з найкращими зусиллями чи BE буде тим, хто отримує найменше уваги від двигуна маршрутизації. І навпаки, найбільше уваги приверне черга з найвищим пріоритетом, яку ми часто називаємо в режимі реального часу або RT. Це гарантує, що "важливий" трафік буде спрямований або перемикатися в пріоритеті. Звичайно, це також означає, що найкращі зусилля можуть бути серйозно затримані і, можливо, навіть не поставлені. Про це потрібно пам’ятати, коли класифікуєте та маркуєте трафік, що забезпечує найкращі зусилля
Наслідки використання QoS
Наслідки невикористання QoS дуже різняться. Наприклад, якщо ваша мережа не має дуже чутливого трафіку, такого як IP-телефонія або потокове відео, використання QoS може не мати ніякої різниці. Це особливо актуально, коли поточний рівень трафіку низький. Насправді, в умовах низького трафіку, QoS майже не приносить користі. Якщо ми повернемося до нашої шосеї аналогії. Якщо швидка допомога одна на 5-смуговій трасі, їй не потрібно буде надавати пріоритет.
Але в ситуаціях, коли ваша мережа страждаєбудь-які чи багато питань, таких як перевиконання та перевантаженість, то відсутність якості буде призводити до різного роду проблем. Для трафіку, який вимагає передачі в режимі реального часу або майже в реальному часі - наприклад, IP-телефонії, це може бути, наприклад, причиною зіткнення, рубання або нерозбірливого аудіо. Також може вплинути потокове відео, що призведе до надмірної буферизації під час відтворення.
Але навіть інші служби можуть постраждати відвідсутність QoS. Уявіть, що користувач корпоративної мережі намагається отримати доступ до важливої веб-системи бухгалтерського обліку, в той же час сотні користувачів перебувають на обідній перерві, сильно переглядаючи Інтернет. Це може зробити прикладну програму обліку непридатною, якщо трафік не буде визначений правильно за допомогою QoS.
QoS не виправить усе
Але наскільки це добре, реалізація QoS не є тимрішення кожної проблеми. Адміністратори мережі схильні думати, що реалізація QoS позбавить їх від необхідності додавати пропускну здатність. Хоча це правда, що реалізація QoS спричинить негайне і дуже очевидне поліпшення роботи трафіку з високим пріоритетом. Це також погіршить пріоритет нижчого рівня.
QoS подбає про тимчасову мережуі це забезпечить, що критично важливі для бізнесу сервіси продовжують працювати належним чином, поки є затори, але це не зупинить його. Потрібно стежити за використанням мережі та мати програму планування потужностей.
Висновок
QoS має бути частиною будь-якої мережі організаціїстратегія, але це не повинно бути єдиним пунктом. Але більше за все слід бути надзвичайно обережним при плануванні та створенні QoS. Хоча при правильному застосуванні він може творити невеликі чудеса, певний користувач може погіршити ситуацію. І перед тим, як впровадити QoS, слід також застосувати інструменти моніторингу для оцінки ситуації. Ці ж інструменти будуть також безцінними після впровадження.
Коментарі