Jakość usług, czyli QoS, jest ważną cechą nowoczesnych sieci. Technologia pozwala na różne przetwarzanie różnych rodzajów ruchu, dzięki czemu „ważny” ruch zawsze ma pierwszeństwo przed mniej ważnym. Chociaż to uproszczone wyjaśnienie może wydawać się proste, w rzeczywistości jest dość złożone i po wprowadzeniu go będziesz chciał znaleźć sposób, aby sprawdzić, czy działa.
Jest oczywiście oczywiste. Jeśli Twój ważny ruch działa dobrze nawet w czasach dużego obciążenia sieci, istnieje duże prawdopodobieństwo, że QoS wykonuje swoją pracę. Aby jednak uzyskać jasny obraz tego, jak wszystko działa, najlepszym rozwiązaniem są narzędzia do testowania i pomiaru QoS. I one też są tematem dzisiejszego wpisu.
Dzisiaj najpierw omówimy QoS, wyjaśnimy, co to jest i, co ważniejsze, jak działa . Poznamy klasyfikację i oznaczanie oraz kolejkowanie. Następnie omówimy konsekwencje niekorzystania z QoS i porozmawiamy o ograniczeniach tej potężnej technologii, ponieważ, jak wszystko inne, nie jest idealna. To zaprowadzi nas do najważniejszej części tego postu, naszych recenzji kilku najlepszych narzędzi do testowania i pomiaru QoS. Omówimy najciekawsze funkcje kilku narzędzi, które uznaliśmy za najciekawsze.
Czym dokładnie jest QoS?
Ponieważ typowe użycie sieci rosło na przestrzeni lat, obejmując coraz więcej różnych typów ruchu, a przeciążenie sieci stawało się coraz częstsze i ważniejsze, inżynierowie szybko zdali sobie sprawę, że potrzebują sposobu na organizację i priorytetyzację ruchu. W końcu przeciążenie sieci nie jest takie złe, jeśli nadal możesz zapewnić, że ważny ruch ma szansę przejść. Na tym właśnie polega Quality of Service (QoS). QoS to nie tylko jedno, ale połączenie funkcji i technologii, które współpracują ze sobą, aby osiągnąć cel, jakim jest prawidłowe ustalanie priorytetów i routing ruchu sieciowego. Dzięki wielu próbom i błędom mamy dzisiaj stosunkowo uniwersalny system QoS, który można wykorzystać do niezawodnego zapewnienia, że ważny ruch zostanie przyciągnięty do potrzeb.
Ważnym aspektem QoS jest to, że musi być wdrażany od początku do końca, aby był użyteczny. QoS jest konfigurowany na urządzeniach — takich jak przełączniki i routery — które obsługują ruch. Każde takie urządzenie w ścieżce danych musi mieć poprawną konfigurację QoS, w przeciwnym razie nie przyniesie oczekiwanego efektu. Ponadto każde urządzenie musi mieć konfigurację QoS zgodną z innymi urządzeniami. QoS wykorzystuje oznaczenia priorytetów, aby osiągnąć swoją magię. Łatwo sobie wyobrazić, co by się stało, gdyby jedno urządzenie uznało numer o wyższym priorytecie za ważniejszy, a drugie zrobiło coś przeciwnego.
PRZECZYTAJ RÓWNIEŻ: 9 najlepszych programów do mapowania diagramów sieciowych i topologii
Jak działa QoS
Zanim zaczniemy, chciałbym powiedzieć kilka rzeczy. Po pierwsze, nie jestem inżynierem sieci. Po drugie, celem tego wyjaśnienia nie jest absolutna dokładność. Świadomie nadmiernie upraszczam, a może nawet do pewnego stopnia przekręcam rzeczywistość, aby ten rozdział był łatwiejszy do zrozumienia. Moim celem jest ogólne wyobrażenie o tym, jak to działa, a nie szkolenie z konfiguracji QoS.
QoS działa poprzez określenie, który ruch jest bardziej „ważny” i nadanie priorytetu temu ruchowi w całej sieci. Nie ma „złotej zasady” określającej, jaki ruch jest ważniejszy od innych. Oczywiście część ruchu — na przykład głos lub przesyłanie strumieniowe wideo — będzie zwykle uważana za ważną po prostu dlatego, że nie będzie działać prawidłowo w przypadku pogorszenia wydajności . Część ruchu — na przykład przeglądanie stron internetowych w wielu organizacjach — jest uważana za nieistotną i dlatego nie będzie traktowana priorytetowo.
QoS składa się z dwóch komponentów. Najpierw ruch musi być sklasyfikowany i oznaczony. Chociaż istnieje kilka sposobów oznaczania ruchu, usługi zróżnicowane są obecnie najbardziej rozpowszechnione. To jest ten, który opiszemy za chwilę. Drugim elementem jest kolejkowanie, które zapewni przesyłanie priorytetowych danych z możliwie najmniejszymi opóźnieniami. Kolejkowanie odbywa się na urządzeniach sieciowych zgodnie z oznaczeniami usług zróżnicowanych.
Zróżnicowane usługi, lub DiffServ, używają sześciobitowego kodu w nagłówku każdego spakowanego, aby znak był zgodny z kilkoma klasami o rosnącym priorytecie. To oznaczenie jest określane jako punkt kodu usług różnicujących lub DSCP. Typowe wartości DSCP wahają się od 0, najmniej ważnego ruchu, do 48, najważniejszego.
Klasyfikacja i oznakowanie
Aby ruch sieciowy był prawidłowo obsługiwany zgodnie z jego priorytetem, musi najpierw zostać odpowiednio sklasyfikowany i oznaczony. Znakowanie można wykonać bezpośrednio u źródła. Na przykład często zdarza się, że telefony IP oznaczają swój ruch jako DSCP 46, wartość o wysokim priorytecie. W przypadku ruchu, który nie jest oznaczony u źródła, sprawa jest nieco bardziej skomplikowana.
Nieoznaczony ruch w rzeczywistości nie istnieje z DiffServ. Domyślnie cały ruch jest oznaczony jako DSCP 0, najniższy priorytet. Oznakowanie ruchu zależy od pierwszego urządzenia sieciowego obsługującego ruch — zwykle przełącznika. Jak to jest zrobione? Głównie przez listy ACL.
Listy ACL lub listy kontroli dostępu to funkcja większości urządzeń sieciowych, która może być używana do identyfikowania ruchu. Jak sama nazwa wskazuje, były pierwotnie używane jako środek kontroli dostępu. Listy ACL identyfikują ruch na podstawie kilku kryteriów. Wśród nich bardziej powszechne są źródłowy i docelowy adres IP oraz źródłowy i docelowy numer portu. Z biegiem lat listy ACL stawały się coraz bardziej dopracowane i mogą być teraz używane do precyzyjnego wybierania bardzo specyficznego ruchu.
W przypadku list ACL używanych do wstawiania oznaczeń QoS, reguły nie tylko określają, jak rozpoznać ruch, ale także jaką wartością DSCP go oznaczyć.
Kolejkowanie
Teraz, gdy ruch jest oznaczony, pozostaje tylko nadać mu priorytet zgodnie z jego oznakowaniem. Zwykle osiąga się to za pomocą wielu kolejek o rosnącym priorytecie. Chociaż wartości DSCP mają szerokość 6 bitów i dlatego mogą wynosić od 0 do 63, sprzęt sieciowy rzadko używa tak wielu kolejek. Typowe dla większości urządzeń sieciowych jest używanie od trzech do siedmiu kolejek, przy czym pięć jest najczęściej spotykaną liczbą. Mając pięć kolejek i ponad 60 oznaczeń, z pewnością doszedłeś do wniosku, że w każdej kolejce znajduje się więcej niż jedna wartość DSCP.
Kolejka o najniższym priorytecie, często nazywana kolejką best-effort lub BE, będzie tą, na którą silnik routingu będzie zwracał najmniej uwagi. I odwrotnie, najwięcej uwagi przyciągnie kolejka o najwyższym priorytecie, którą często nazywamy czasem rzeczywistym lub RT. Gwarantuje to, że „ważny” ruch będzie kierowany lub przełączany priorytetowo. Oczywiście oznacza to również, że ruch typu best-effort może zostać poważnie opóźniony, a być może nawet nigdy nie zostanie dostarczony. Należy o tym pamiętać podczas klasyfikowania i oznaczania ruchu o najlepszej wydajności.
POWIĄZANE CZYTANIE: Najlepsze narzędzia do wykrywania włamań
Czy QoS jest obowiązkowe?
Konsekwencje niekorzystania z QoS są bardzo zróżnicowane. Na przykład, jeśli Twoja sieć nie przenosi bardzo wrażliwego ruchu, takiego jak Voice over IP (VoIP) lub strumieniowe przesyłanie wideo, nieużywanie QoS może nie mieć znaczenia. Jest to szczególnie ważne, gdy Twój obecny poziom ruchu jest niski. W rzeczywistości w sytuacji małego ruchu QoS nie przynosi prawie żadnych korzyści.
Ale w sytuacjach, w których Twoja sieć cierpi z powodu jakichkolwiek lub wielu problemów, takich jak nadmierne wykorzystanie i przeciążenie, brak QoS prowadzi do różnego rodzaju problemów. W przypadku ruchu, który wymaga transmisji w czasie rzeczywistym lub zbliżonym do czasu rzeczywistego, np. Voice over IP, może to być na przykład przyczyną zniekształconego, uciętego lub niezrozumiałego dźwięku. Miałoby to również wpływ na przesyłanie strumieniowe wideo, powodując nadmierne buforowanie lub pikselację podczas odtwarzania.
Ale nawet inne usługi mogą ucierpieć z powodu braku QoS. Wyobraź sobie, że użytkownik sieci korporacyjnej próbuje uzyskać dostęp do ważnego internetowego systemu księgowego, podczas gdy w tym samym czasie setki użytkowników ma przerwę na lunch i intensywnie przegląda Internet. Może to spowodować, że aplikacja księgowa będzie bezużyteczna, o ile jej ruch nie zostanie prawidłowo potraktowany priorytetowo przy użyciu funkcji QoS.
QoS ma ograniczenia
Ale tak dobrze, jak to jest, wdrożenie QoS nie jest rozwiązaniem każdego problemu. Administratorzy sieci mają tendencję do myślenia, że wdrożenie QoS zwolni ich z konieczności zwiększania przepustowości. Co prawda wdrożenie QoS spowoduje natychmiastową i bardzo widoczną poprawę działania ruchu o wysokim priorytecie. Spowoduje to również degradację ruchu o niższym priorytecie.
QoS zajmie się tymczasowym przeciążeniem sieci i zapewni, że usługi o znaczeniu krytycznym dla firmy będą nadal działać poprawnie podczas przeciążenia, ale go nie zatrzyma. Nadal musisz monitorować wykorzystanie sieci i mieć wdrożony program planowania pojemności.
Najlepsze narzędzia do testowania i pomiaru QoS
Widzieliśmy, jak usługa QoS jest szczególnie korzystna dla ruchu w czasie rzeczywistym, takiego jak ruch VoIP lub widok strumieniowy. Nie będzie więc zaskoczeniem, że wiele narzędzi do testowania i pomiaru QoS to w rzeczywistości narzędzia do testowania VoIP. Narzędzia, które umieściliśmy na naszej liście, mają jedną wspólną cechę: dokładnie mierzą wydajność sieci, gdy w użyciu jest QoS, a zatem mogą być używane do sprawdzania, czy konfiguracja QoS działa zgodnie z oczekiwaniami.
1. SolarWinds VoIP i menedżer jakości sieci (BEZPŁATNA PRÓBA)
Wielu administratorów sieci zna SolarWinds , firmę, która od 20 lat tworzy jedne z najlepszych narzędzi do administrowania siecią. Na przykład Network Performance Monitor jest platformą monitorowania SNMP, która konsekwentnie plasuje się wśród najlepszych dostępnych. Firma słynie również z bezpłatnych narzędzi, z których każde zostało zaprojektowane w celu zaspokojenia konkretnych potrzeb administratorów sieci. Obejmują one bezpłatny TFTP S erwerze lub zaawansowane S ubnet C alculator , na przykład.
Do testowania i pomiaru QoS potrzebujesz SolarWinds VoIP i Network Quality Manager . Jest to dedykowane narzędzie do monitorowania VoIP, które jest wyposażone w wiele wspaniałych funkcji. To narzędzie może być używane do monitorowania wskaźników jakości połączeń VoIP, w tym fluktuacji, opóźnień, utraty pakietów i MOS. Może być również używany do rozwiązywania problemów z wydajnością połączeń VoIP, korelując problemy z połączeniami z wydajnością sieci WAN. System oferuje również monitorowanie sieci WAN w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem technologii Cisco IP SLA. Funkcja wizualnego śledzenia ścieżki połączeń VoIP pozwala zobaczyć i zlokalizować problemy z połączeniami na całej ścieżce sieciowej.
Konfiguracja SolarWinds VoIP i Network Quality Manager jest łatwa i można ją wykonać za pomocą zaledwie kilku kliknięć myszą. System automatycznie wykrywa urządzenia sieciowe z obsługą Cisco IP SLA i zazwyczaj wdraża w mniej niż godzinę. A po uruchomieniu zapewnia bardzo głęboki wgląd w środowisko sieciowe VoIP.
To narzędzie zapewnia monitorowanie w czasie rzeczywistym wydajności sieci WAN typu site-to-site, a także posiada funkcje ostrzegania, które powiadamiają o wszelkich nietypowych sytuacjach. Może pomóc w zapewnieniu, że obwody WAN działają zgodnie z oczekiwaniami, wykorzystując metryki Cisco IP SLA, syntetyczne testy ruchu oraz niestandardowe progi wydajności i alerty. Posiada również wizualne śledzenie poprawek połączeń VoIP, nieocenione narzędzie do rozwiązywania problemów.
SolarWinds VoIP i sieci Jakości będzie monitorować nie tylko swoje obwody WAN, może również wyświetlać wykorzystania i wydajności metryk swoich bramek VoIP i pni PRI. Może pomóc w planowaniu przepustowości, umożliwiając pomiar jakości głosu przed nowymi wdrożeniami VoIP.
Cena SolarWinds VoIP i Network Quality Manager zaczyna się od 1615 USD za maksymalnie 5 urządzeń źródłowych IP SLA i 300 telefonów IP. Dostępne są również inne poziomy licencjonowania — w tym licencja na nieograniczoną liczbę urządzeń. Podobnie jak w przypadku większości narzędzi SolarWinds, dostępna jest bezpłatna 30-dniowa wersja próbna, jeśli chcesz przetestować produkt przed podjęciem decyzji o jego zakupie.
2. Monitor sieci PRTG
PRTG Network Monitor z Paessler AG jest dobrze znany system monitorowania sieci, które ma o wiele więcej niż tylko wykorzystanie pasma sieciowego monitora. Dzięki zastosowaniu czujników, które są jak dodatki programowe , PRTG może służyć do monitorowania różnych parametrów sieci i systemów. Narzędzie może monitorować dowolny system, urządzenie, ruch i aplikację w Twojej infrastrukturze IT. Szczególnie interesujące w kontekście dzisiejszego wpisu są dwa konkretne czujniki. Czujnik QoS mierzy parametry, takie jak utrata pakietów UDP, jitter, opóźnienie Ethernet itp. W przypadku urządzeń Cisco obsługujących IP-SLA istnieje czujnik IP-SLA, który można wykorzystać do odczytu podobnych metryk z urządzeń Cisco. Obie metody pokazują jakość połączenia VoIP i umożliwiają:określić, jaki poziom opóźnienia , jittera itp. jest akceptowalny. Za każdym razem, gdy próg zostanie przekroczony, możesz zostać powiadomiony i podjąć odpowiednie środki w celu zaradzenia sytuacji. Powiadomienia można wysyłać pocztą elektroniczną lub SMS-em lub przesyłać na urządzenie mobilne za pomocą bezpłatnej aplikacji klienckiej dostępnej na Androida, iOS i Windows Phone.
Paessler twierdzi, że możesz rozpocząć monitorowanie za pomocą PRTG w ciągu kilku minut od rozpoczęcia instalacji. System automatycznego wykrywania narzędzia przeskanuje segmenty sieci i automatycznie rozpozna szeroką gamę urządzeń i systemów. Następnie utworzy czujniki z predefiniowanych szablonów urządzeń. Następnie trzeba będzie skonfigurować określone czujniki związane z QoS, co wydłuży instalację, ale nadal jest to jedno z najszybszych narzędzi do skonfigurowania.
PRTG Network Monitor jest dostępny w wolnej, w pełni funkcjonalny w wersji, która jest ograniczona do 100 czujników, gdzie każdy liczy monitorowanych parametrów jako jeden czujnik. Na przykład monitorowanie przepustowości na każdym porcie 48-portowego przełącznika będzie liczone jako 48 czujników. Aby monitorować ponad 100 czujników, musisz kupić licencję. Zużyjesz również czujnik dla każdej instancji QoS, którą chcesz monitorować. Cena wzrasta wraz z liczbą czujników i zaczyna się od 1 600 USD za 500 czujników do 14 500 USD za nieograniczoną liczbę czujników. Dostępna jest bezpłatna 30-dniowa wersja próbna bez ograniczeń dla urządzeń.
3. ManageEngine OpManager
ManageEngine OpManager jest jeszcze jeden z najbardziej znanych narzędzi monitorowania sieci. Będzie monitorować parametry życiowe Twoich serwerów (fizycznych i wirtualnych), a także sprzęt sieciowy i ostrzegać Cię, gdy tylko coś przekroczy specyfikację. Narzędzie posiada intuicyjny interfejs użytkownika, który pozwoli Ci łatwo znaleźć potrzebne informacje. Produkt zawiera również doskonały silnik raportowania oraz kilka gotowych i niestandardowych raportów. Aby uzupełnić pakiet, funkcje alarmowe tego systemu są również bardzo kompletne.
A jeśli chodzi o monitorowanie QoS, opcja monitora VoIP ManageEngine OpManager płynnie integruje się z OpManagerem, aby proaktywnie monitorować i raportować o zdolności infrastruktury do obsługi połączeń VoIP. Narzędzie wykorzystuje Cisco IP SLA do ciągłego monitorowania krytycznych parametrów jakości usług sieci VoIP. Monitorowane parametry VoIP obejmują utratę pakietów, opóźnienie, jitter, średnią ocenę opinii (MOS) i czas podróży w obie strony (RTT).
ManageEngine OpManager jest wyceniany na podstawie liczby monitorowanych urządzeń. Ceny wahają się od 715 USD za 25 urządzeń do 14 995 USD za 1000 urządzeń. Opcja monitorowania VoIP dodaje 125 USD za urządzenie, które tego wymaga. Podobnie jak w przypadku większości w pełni funkcjonalnych komercyjnych narzędzi do monitorowania, dostępna jest bezpłatna 30-dniowa wersja próbna.
4. Monitor VoIP
VoIPmonitor to sieciowy sniffer pakietów typu open source z komercyjnym interfejsem do monitorowania większości protokołów VoIP. Narzędzie, które działa w systemie Linux, jest przeznaczone do analizy jakości połączeń VoIP na podstawie parametrów sieci, takich jak zmiany opóźnienia (jitter) i utrata pakietów, zgodnie z modelem E ITU-T G.107, który przewiduje jakość przy użyciu skali MOS . Informacje o połączeniach wraz z odpowiednimi statystykami są zapisywane w bazie danych MySQL. Opcjonalnie każde wywołanie można zapisać w pliku pcap (format przechwytywania plików, który można otworzyć za pomocą innych narzędzi analitycznych, takich jak Wireshark) za pomocą tylko protokołu SIP lub protokołów SIP, RTP, RTCP, T.38 i udptl. Monitor VoIPmoże również dekodować mowę i odtwarzać ją za pomocą GUI WEB, a także zapisywać ją na dysku jako plik .WAV. Natywnie obsługuje kodeki G.711 alaw i ulaw, a komercyjne wtyczki dodają obsługę G.722, G.729a, G.723, iLBC, Speex, GSM, Silk, iSAC i OPUS. VoIPmonitor może również konwertować T.38 FAX na PDF.
VoIPmonitor Zaczepy GUI jest dostępny zarówno jako lokalnie hostingiem w cenach od $ 42 / miesiąc dla 10 kanałów do $ 917 / miesiąc do 6000 kanałów lub jako usługi chmurowej z cen waha się od 20 $ / miesiąc do 3 kanałów do $ 200 / miesiąc na 200 kanałów. Obie wersje są dostępne w bezpłatnej i nieograniczonej 30-dniowej wersji próbnej.
5. VQmon/EP
VQmon/EP różni się od innych narzędzi do monitorowania QoS tym, że jest zintegrowany z Twoimi urządzeniami. Twierdzi, że jest najczęściej stosowaną technologią monitorowania jakości i wydajności połączeń VoIP na żywo. System jest zintegrowany z gamą telefonów IP sprzedawanych przez Avaya, Mitel, Polycom, Cisco i kilku innych producentów. Zapewnia wbudowaną obsługę standardowych protokołów raportowania SIP QoE (RFC 6035) i RTCP XR (RFC 3611), umożliwiając administratorom sieci monitorowanie jakości połączeń w dowolnym miejscu w sieci bez użycia sond.
VQmon/EP może wykryć utratę pakietów i zdarzenia odrzucania bufora jittera. Może również wyodrębniać kluczowe informacje z oprogramowania DSP i generować wyniki jakości połączeń w czasie rzeczywistym oraz dane diagnostyczne. To narzędzie generuje wyniki MOS jakości słuchania i konwersacji oraz współczynniki R, a także szeroki zakres danych diagnostycznych. Ponadto VQmon/EP oferuje progi jakości połączeń w czasie rzeczywistym, obsługujące generowanie alertów lub automatyczną konfigurację.