Характеристики QoS

Содержание

Слайд 2

КАЧЕСТВО ОБСЛУЖИВАНИЯ
QoS (Quality of Servers) рассматривается как
«суммарный эффект рабочих характеристик

КАЧЕСТВО ОБСЛУЖИВАНИЯ QoS (Quality of Servers) рассматривается как «суммарный эффект рабочих характеристик

обслуживания, который определяет степень
удовлетворенности пользователя этой службой»
(E.800)

Задача: обеспечить заданное качество обслуживания
в сквозном соединении (end-to-end) для различных видов
трафика.
Условие: заданное качество обслуживания должны
поддерживать все сетевые устройства на всем
сквозном соединении.

Слайд 3

Эталонная модель сквозного QoS

Эталонная модель сквозного QoS

Слайд 4

ITU-T: International Telecommunication Union – Международный Союз Электросвязи
ETSI: European Telecommunications Standardizations Institute

ITU-T: International Telecommunication Union – Международный Союз Электросвязи ETSI: European Telecommunications Standardizations
- Европейский институт по стандартизации телекоммуникаций
IETF: Internet Engineering Task Force – Инженерная группа по решению задач Internet
MMCF: Multimedia Communications Forum - Форум по мультимедийным коммуникациям
EURESCOM: European Institute for Research and Strategic Studies in Telecommunications - Европейский институт по исследованиям и стратегическому планированию в телекоммуникациях

Организации, стандартизирующие модели обеспечения качества обслуживания

Слайд 5

Анализ стандартизированных моделей QoS

Анализ стандартизированных моделей QoS

Слайд 6

Характеристики QoS (Y.1540)
Задержки и джиттер* задержки
Величина потерь
Производительность сети
Надежность сетевых элементов
G.1000 – определяет

Характеристики QoS (Y.1540) Задержки и джиттер* задержки Величина потерь Производительность сети Надежность
структуру связей между рабочими характеристиками QoS.
* джиттер задержки – отклонение значений задержки от заданной величины

Слайд 7

Классификация трафика мультисервисной IP-сети по приложениям

Классификация трафика мультисервисной IP-сети по приложениям

Слайд 8

Показатели качества обслуживания, учитываемые при передаче мультимедийного трафика, и механизмы их формирования

Очереди

Показатели качества обслуживания, учитываемые при передаче мультимедийного трафика, и механизмы их формирования
в узлах

Перегрузки в узлах

Влияние сети

Влияние оконечного
устройства

Задержка
распространения

Ошибки в канале

Алгоритм
кодирования/декодирования

Механизм пакетизации

Задержка джиттер-буфера

Алгоритм
нивелирования потерь

Превышение допустимой
задержки

ЗАДЕРЖКИ

ПОТЕРИ

Показатели QoS

Механизмы медленного
старта и квитирования

Слайд 9

Классы QoS и соответствующие им приложения (Y.1541)

Класс 0: Приложения реального времени, чувствительные

Классы QoS и соответствующие им приложения (Y.1541) Класс 0: Приложения реального времени,
к джиттеру, характеризуемые высоким уровнем интерактивности (VoIP, видеоконференции)
Класс 1: Приложения реального времени, чувствительные к джиттеру, интерактивные (VoIP, видеоконференции)
Класс 2: Транзакции данных, характеризуемые высоким уровнем интерактивности (например, сигнализация)
Класс 3: Транзакции данных, интерактивные приложения
Класс 4: Приложения, допускающие низкий уровень потерь (короткие транзакции, массивы данных, потоковое видео)
Класс 5: Традиционные применения сетей IP

Слайд 10

Нормы на параметры доставки пакетов IP с разделением по классам обслуживания, модель

Нормы на параметры доставки пакетов IP с разделением по классам обслуживания, модель
ITU-T

Примечание. Н - не нормировано. Значения параметров представляют собой верхние
границы для средних задержек, джиттера, потерь и ошибок пакетов.

Слайд 11

Коэффициенты готовности и значения времени простоя оборудования

Коэффициенты готовности и значения времени простоя оборудования

Слайд 12

Причины системной ненадежности

Источник: Gartner Group

Причины системной ненадежности Источник: Gartner Group

Слайд 13

Причины отказов в IP-сетях

7% Оборудование на территории заказчика

36% Процессы в маршрутизаторах
Модификация АО/ПО
Ошибки

Причины отказов в IP-сетях 7% Оборудование на территории заказчика 36% Процессы в
конфигурации

21% Отказы маршрутизаторов
Отказы АО
Качество ПО

Физические линии 27%
Резервирование

Перегрузки 5%
Проектирование сетей

Злой умысел 2%

Неизвестные причины 2%

Источник: University of Michigan

Слайд 14

Службы QoS

Best effort – обработка информации как можно быстрее, но без дополнительных

Службы QoS Best effort – обработка информации как можно быстрее, но без
усилий (FIFO, drop tail)
Мягкий QoS – сервис с предпочтениями. Приоритетное обслуживание, значения параметров QoS зависят от характеристик трафика.
Жесткий QoS – гарантированный сервис. Основан на предварительном резервировании ресурсов для каждого потока.

Слайд 15

Логические плоскости механизмов QoS

Управление
допустимостью
соединения
QoS-маршрутизация
Резервирование
ресурсов

Предотвращение
перегрузок
Управление

Логические плоскости механизмов QoS Управление допустимостью соединения QoS-маршрутизация Резервирование ресурсов Предотвращение перегрузок
буфером
Классификация
трафика
Маркировка пакетов
Управление
характеристиками
трафика
Организация и
планирование
очередей

Измерения
Восстановление
трафика
Соглашение
об уровне
обслуживания

Плоскость
менеджмента

Плоскость
данных

Контрольная
плоскость

Слайд 16

Базовая архитектура службы QoS

Средства QoS узла

Протоколы
QoS-сигнализации

Централизованная
политика

Механизмы
обслуживания
очередей

Механизмы
профилирования
трафика

AF-phb

EF-phb

Резервирование
ресурсов

Приоритет

QoS-маршрутизация

Базовая архитектура службы QoS Средства QoS узла Протоколы QoS-сигнализации Централизованная политика Механизмы

Слайд 17

Механизмы обслуживания очередей

FIFO (First In First Out) – без использования дополнительных возможностей,

Механизмы обслуживания очередей FIFO (First In First Out) – без использования дополнительных
используется в best effort
PQ (Priority Queuing) – приоритетные очереди, вводится приоритет трафика (1-8)
CQ (Custom Queuing) – настраиваемые очереди, используется при резервировании ресурсов
WFQ (Weighting Fair Queuing) –взвешенное справедливое обслуживание, позволяет динамически управлять ресурсами

Слайд 18

Организация очередей WFQ

Приоритет:
7-8 сигнализация, транзакции
5-6 трафик реального времени
1-4 эластичный трафик

Организация очередей WFQ Приоритет: 7-8 сигнализация, транзакции 5-6 трафик реального времени 1-4 эластичный трафик

Слайд 19

Механизмы профилирования трафика

Drop tail – отбрасывание хвоста: отбрасываются все пакеты, заставшие буфер

Механизмы профилирования трафика Drop tail – отбрасывание хвоста: отбрасываются все пакеты, заставшие
полным. Используется в best effort.
RED – случайное раннее обнаружение: при угрозе перегрузки пакеты из буфера отбрасываются с ненулевой вероятностью.
Дырявое ведро – отбрасываются пакеты, не обслужившиеся за установленный период.
Корзина маркеров (токенов) – дозирование трафика с целью уменьшения неравномерности продвижения пакетов

Слайд 20

Управление потоками

Прерывание передачи: при перегрузке передача пакетов источниками трафика прерывается на случайный

Управление потоками Прерывание передачи: при перегрузке передача пакетов источниками трафика прерывается на
интервал времени, затем возобновляется с той же интенсивностью.
Использование динамического окна: размер окна (количество пакетов, посылаемых источником за период) изменяется в зависимости от загрузки буфера.
Медленный старт: в случае перегрузки источники трафика прекращают передачу, затем посылают пакеты, постепенно увеличивая размер окна.

Слайд 21

Модели обеспечения качества обслуживания в сетях IP

Модель предоставления интегрированных услуг (IntServ)
RFC-2205,

Модели обеспечения качества обслуживания в сетях IP Модель предоставления интегрированных услуг (IntServ)
1994-1997 г.
Модель предоставления дифференцированных услуг (DiffServ)
RFC 2475, 1998 г.
MPLS (Multi-Protocol Label Switching)

Слайд 22

Интегрированные услуги IntServ

Разработана IETF, 1994-1997 г.
RFC 2205, RFC 2210, RFC 2211, RFC

Интегрированные услуги IntServ Разработана IETF, 1994-1997 г. RFC 2205, RFC 2210, RFC
2212
Цель: предоставление приложениям возможности запрашивать сквозные требования по ресурсам.
Недостатки: проблемы масштабирования.
Основной механизм: протокол резервирования ресурсов RSVP, в узлах используется WFQ.

Слайд 23

RSVP – Resourse Reservation Protocol

Протокол резервирования ресурсов. Позволяет посылать в сеть информацию

RSVP – Resourse Reservation Protocol Протокол резервирования ресурсов. Позволяет посылать в сеть
о требованиях QoS для каждого потока. Работает совместно с IP.
Резервирование проводится по адресу получателя. В случает отказа маршрута резервирование происходит заново.
Работает с двумя видами сообщений:
PATH: запрос на резервирование. Содержит:
скорость передачи данных;
максимально допустимый размер пульсации трафика.
RESV: запрос резервирования. Содержит:
скорость передачи данных;
максимально допустимый размер пульсации трафика.
QoS

Слайд 24

Организация RSVP-пути

PATH A

PATH C

PATH B

A

D

B

C

RESV D,C,B,A

RESV C,B, A

RESV B,A

Организация RSVP-пути PATH A PATH C PATH B A D B C

Слайд 25

Процесс резервирования пути

Узел-отправитель посылает запрос PATH как обычный пакет.
Каждый маршрутизатор прописывает в

Процесс резервирования пути Узел-отправитель посылает запрос PATH как обычный пакет. Каждый маршрутизатор
своей памяти адрес предыдущего и посылает свой адрес в PATH-запросе.
Получатель в ответ на PATH генерирует RESV и отправляет по прописанному в PATH пути. Т.о. резервирование происходит в обратном порядке, от получателя к отправителю.
Маршрутизаторы обрабатывают RESV-запросы, пытаясь предоставить требуемые ресурсы. В случае невозможности предоставления ресурсов резервирование начинается сначала.
Путь считается установленным, когда отправитель получает RESV. После этого начинается сеанс.

Слайд 26

Дифференцированные услуги DiffServ

Разработана IETF, 1998 г.
RFC 1349, RFC 2475, RFC 2597,

Дифференцированные услуги DiffServ Разработана IETF, 1998 г. RFC 1349, RFC 2475, RFC
RFC 2598
Цель: поддержка легко масштабируемых дифференцируемых услуг в Internet
Недостатки: отсутствие гарантированного QoS
Основной механизм: маркировка трафика с использованием бита ToS (Type of Service). Поддерживает политики поведения сетевого узла: AF-phb и EF-phb (Per-Hop Behavior)

Слайд 27

Политики поведения сетевого узла - phb

AF-phb (Assured Forwarding): политика гарантированной доставки –

Политики поведения сетевого узла - phb AF-phb (Assured Forwarding): политика гарантированной доставки
средство, позволяющее обеспечить несколько различных уровней надежности доставки IP-пакетов.
Механизмы: эффективное управление полосой пропускания за счет организации собственной очереди для каждого типа трафика; 3 уровня приоритетов пакетов; RED.
EF-phb (Expedited Forwarding): политика немедленной доставки – обеспечение сквозного QoS для приложений реального времени.
Механизмы: приоритезация трафика; WFQ; распределение ресурсов; RED.
Имя файла: Характеристики-QoS.pptx
Количество просмотров: 240
Количество скачиваний: 2