QoS în rețele: Ce face calitatea serviciilor și cum funcționează

Calitatea serviciului (QoS) este un set de tehnici de rețea care ajută traficul important să primească un tratament mai previzibil atunci când o legătură sau un dispozitiv devine congestionat. Poate prioritiza apelurile vocale, întâlnirile video și aplicațiile critice pentru afaceri față de traficul mai puțin sensibil la timp, cum ar fi descărcările în masă. QoS nu creează lățime de bandă suplimentară și nu face fiecare conexiune mai rapidă; gestionează concurența pentru resursele limitate ale rețelei.

Navigarea pe web, un apel telefonic VoIP și o întâlnire video trimit diferite fluxuri de trafic printr-un switch de rețea și un router către internet
Diferite aplicații partajează legături de rețea, dar sensibilitatea lor la întârzieri și pierderi de pachete variază.

Ce înseamnă QoS în rețele?

QoS este prescurtarea de la Quality of Service (Calitatea Serviciului) . În termeni practici, permite administratorilor să definească modul în care echipamentele de rețea ar trebui să gestioneze diferite categorii de pachete, în special atunci când mai multe fluxuri de trafic concurează pentru a părăsi aceeași interfață. Fără o politică, multe rețele utilizează livrarea cu cel mai bun efort: pachetele primesc în general un tratament similar, iar congestia poate întârzia sau poate elimina oricare dintre ele.

Gândiți-vă la o autostradă aglomerată. Un controlor de trafic nu poate adăuga benzi, dar poate ajuta o ambulanță să treacă printr-o intersecție înaintea traficului obișnuit. QoS funcționează într-un mod similar: poate oferi un tratament preferențial traficului sensibil la latență în timp ce restul traficului așteaptă. Acest compromis este important deoarece prioritizarea unei clase poate crește întârzierile pentru alta.

O ambulanță care se deplasează printr-un drum aglomerat cu mai multe benzi, ilustrând de ce traficul urgent ar putea necesita prioritate în timpul aglomerației
La fel ca un vehicul de urgență într-un ambuteiaj, pachetele sensibile la timp beneficiază cel mai mult atunci când rețeaua este congestionată.

Ce probleme de performanță a rețelei abordează QoS?

  • Congestie și randament scăzut: Când cererea se apropie de sau depășește capacitatea unei legături, cozile cresc și unele pachete pot fi abandonate. QoS decide ce trafic ar trebui să primească acces preferențial la capacitatea disponibilă.
  • Latență: Timpul necesar unui pachet pentru a călători de la sursă la destinație. Așteptarea în coadă în timpul congestiei poate adăuga întârzieri aplicațiilor vocale, de jocuri și interactive.
  • Jitter: Variația întârzierii pachetelor. Timpii de sosire neuniformi pot face ca semnalul audio sau video în timp real să fie sacadat.
  • Pierdere de pachete: Pachetele pot fi eliminate atunci când bufferele se umplu sau din cauza unor erori. Retransmiterea poate încetini și mai mult aplicațiile care se bazează pe aceasta.
  • Erori de transmisie: Zgomotul, interferențele, cablajul defectuos sau condițiile wireless pot corupe datele. QoS nu este o soluție pentru problema fizică subiacentă.

QoS este cel mai util atunci când traficul concurează pentru o resursă restricționată. Dacă o legătură are o capacitate amplă și cozile se formează rar, modificarea priorităților pachetelor poate produce o îmbunătățire puțin vizibilă.

Cum funcționează QoS: clasificare, marcare și programare

Implementările diferă în funcție de furnizor și dispozitiv, dar un model comun are trei acțiuni principale: identificarea traficului, atribuirea acestuia unei clase și decizia privind modul în care clasa utilizează resursele atunci când cererea depășește capacitatea. Politicile pot include, de asemenea, supravegherea, modelarea și evitarea congestiei.

1. Clasificați traficul

Un switch sau un router identifică pachetele folosind reguli de politică. În funcție de echipament și design, regulile pot inspecta adresele IP, protocoalele, porturile, informațiile despre aplicații sau un marcaj de trafic existent. De exemplu, o organizație ar putea clasifica telefoanele IP gestionate separat de navigarea web a oaspeților.

2. Marcați pachetele cu DSCP

O abordare utilizată pe scară largă este DiffServ (Differentiated Services). Câmpul Differentiated Services din antetul IP conține un punct de cod DSCP (Differentiated Services Code Point) pe șase biți , permițând 64 de valori posibile ale punctului de cod. Dispozitivele utilizează semnificația configurată a unei valori pentru a selecta un comportament de redirecționare per-hop. Valorile DSCP nu reprezintă o garanție universală end-to-end: echipamentele trebuie configurate pentru a le interpreta și a le gestiona în mod consecvent.

De exemplu, DSCP 46 este asociat în mod obișnuit cu Expedited Forwarding pentru trafic în timp real proiectat corespunzător, în timp ce DSCP 0 este marcajul implicit „best-effort”. Nu aveți încredere orbește în marcajele care sosesc de la dispozitive nede încredere; rețelele pot reclasifica sau remarca traficul la limitele lor.

O diagramă de clasificare a rețelei care sortează pachetele primite în trafic vocal marcat DSCP 46, aplicații de business marcate DSCP 26 și trafic implicit de tip best-effort marcat DSCP 0
Clase DSCP ilustrative. Marcajele și mapările politicilor reale ar trebui să corespundă designului rețelei.

3. Coadă și programare pachete

Când pachetele așteaptă să părăsească o interfață, politica de așteptare și programare a dispozitivului determină ce coadă este deservită și câtă lățime de bandă poate utiliza fiecare clasă. O coadă în timp real poate primi un tratament cu întârziere redusă; aplicațiile de business pot primi o partajare definită; iar traficul optim utilizează serviciul rămas. O politică bine concepută limitează, de asemenea, traficul prioritar, astfel încât o clasă să nu poată priva toate celelalte.

Trei cozi de ieșire pentru voce în timp real, aplicații de business și trafic web optimizat care alimentează un planificator de priorități înainte ca pachetele să plece către următorul router
Planificarea QoS gestionează transmiterea pachetelor atunci când mai multe clase de trafic concurează pentru o legătură de ieșire.

QoS este de la un capăt la altul?

Comportamentul QoS depinde de cale și de politicile de la fiecare blocaj relevant. Un marcaj DSCP poate călători cu un pachet IP, dar fiecare router sau switch aplică doar tratamentul pentru care este configurat. Un dispozitiv sau furnizor de servicii ulterior poate ignora sau rescrie marcajul. Pentru rezultate consecvente, coordonați clasificările, limitele de încredere, mapările cozilor și politicile de lățime de bandă pe calea gestionată și verificați ce se întâmplă la marginile rețelei.

Cum să investigați o problemă QoS înainte de a modifica setările

  1. Măsurați mai întâi: Verificați utilizarea interfeței, căderile de date, erorile, latența și fluctuațiile de semnal pe perioada în care utilizatorii raportează probleme.
  2. Găsiți blocajul: Determinați dacă problema se află pe o rețea LAN, un segment Wi-Fi, un circuit WAN, o rețea VPN sau o cale a unui furnizor de servicii.
  3. Identificați traficul: Folosiți contoare de dispozitive și, acolo unde este disponibil, telemetrie de flux pentru a vedea ce aplicații, gazde sau protocoale consumă lățime de bandă.
  4. Definiți prioritățile afacerii: Stabiliți care servicii sunt sensibile la întârzieri sau critice pentru misiune și care pot tolera așteptarea.
  5. Aplicați o politică limitată și validați: Configurați dispozitivele relevante folosind documentația furnizorului, apoi comparați întreruperile în coadă, întârzierile și experiența utilizatorului înainte și după. Urmăriți și traficul cu prioritate mai mică.

Instrumentele de monitorizare a rețelei și de analiză a fluxului pot ajuta la diagnosticare, deși nu înlocuiesc configurația corectă QoS. Consultați informațiile oficiale SolarWinds Network Performance Monitor pentru monitorizarea dispozitivelor și a interfeței și SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer pentru vizibilitate bazată pe flux asupra traficului în funcție de aplicație, protocol și grup de adrese IP.

Ce nu poate rezolva QoS

QoS nu poate crește capacitatea fizică a unui circuit, repara un cablu deteriorat, elimina interferențele radio sau controla congestia din afara rețelei unde se aplică politica sa. Acesta redistribuie impactul congestiei: traficul cu prioritate ridicată se poate îmbunătăți, în timp ce traficul cu prioritate mai mică așteaptă mai mult sau înregistrează mai multe căderi de bandă. Dacă legătura rămâne supraîncărcată, poate fi totuși necesară planificarea susținută a capacității, reducerea traficului sau o actualizare a lățimii de bandă.

Prin urmare, QoS ar trebui să se bazeze pe condiții măsurate și pe o politică de servicii clară - nu să fie activată ca o soluție generală. Începeți prin a localiza blocajul, prioritizați traficul care are nevoie cu adevărat de o livrare previzibilă și monitorizați rezultatele pentru fiecare clasă.

Referințe tehnice oficiale

Lasă un comentariu

10 cele mai bune instrumente Ping Sweep pentru găsirea dispozitivelor în rețeaua dvs.

10 cele mai bune instrumente Ping Sweep pentru găsirea dispozitivelor în rețeaua dvs.

Comparați 10 instrumente de scanare ping pentru descoperirea rapidă a rețelelor LAN, scanarea multi-platformă și gestionarea adreselor IP. Aflați ce vă poate spune o scanare (sweep).

6 Cele mai bune instrumente de gestionare a rețelei pentru urmărirea performanței

6 Cele mai bune instrumente de gestionare a rețelei pentru urmărirea performanței

Comparați șase instrumente de gestionare a rețelei pentru monitorizarea performanței, inclusiv acoperirea SNMP, maparea, alertele, modelele de implementare și compromisurile de costuri.

QoS în rețele: Ce face calitatea serviciilor și cum funcționează

QoS în rețele: Ce face calitatea serviciilor și cum funcționează

Aflați ce înseamnă QoS în rețele, cum marcajele DSCP și cozile de trafic prioritizează aplicațiile vocale, video și de business și ce nu poate remedia QoS.

Cel mai bun software de server SFTP pentru transferuri securizate de fișiere

Cel mai bun software de server SFTP pentru transferuri securizate de fișiere

Compară software-ul de server SFTP fiabil pentru Windows și Linux, inclusiv OpenSSH, Bitvise, SolarWinds și SFTPGo. Găsește soluția potrivită pentru nevoile tale de securitate și transfer de fișiere.

Cele mai bune practici de monitorizare a rețelei: Ce să urmăriți și ce instrumente să utilizați

Cele mai bune practici de monitorizare a rețelei: Ce să urmăriți și ce instrumente să utilizați

Construiți o monitorizare practică a rețelei cu o acoperire clară a dispozitivelor, indicatori de performanță utili, alerte acționabile și o comparație între SolarWinds NPM, PRTG și OpManager.

Cele mai bune 7 instrumente de gestionare a adreselor IP pentru echipele de rețea

Cele mai bune 7 instrumente de gestionare a adreselor IP pentru echipele de rețea

Comparați șapte instrumente de gestionare a adreselor IP pentru descoperirea subrețelelor, coordonarea DNS și DHCP, inventarul rețelei și IPAM open-source.

10 cele mai bune instrumente de scanare a rețelei pentru descoperirea dispozitivelor și a adreselor IP

10 cele mai bune instrumente de scanare a rețelei pentru descoperirea dispozitivelor și a adreselor IP

Comparați instrumentele de scanare a rețelei pentru descoperirea rapidă a dispozitivelor, scanări IP pe mai multe platforme și IPAM pentru întreprinderi, cu îndrumări privind potrivirea fiecărei opțiuni la rețeaua dvs.

Cum se utilizează Nmap pentru Traceroute și citirea căii de rețea

Cum se utilizează Nmap pentru Traceroute și citirea căii de rețea

Folosește opțiunea --traceroute din Nmap pentru a mapa salturi la o gazdă autorizată, a înțelege ieșirea saltului și a RTT-ului și a depana răspunsurile lipsă fără a suprascana.

6 Cele mai bune instrumente de monitorizare a serverelor Windows pentru o disponibilitate și o performanță mai bune

6 Cele mai bune instrumente de monitorizare a serverelor Windows pentru o disponibilitate și o performanță mai bune

Comparați șase instrumente de monitorizare Windows Server în funcție de colectarea datelor Windows, vizibilitatea aplicațiilor, modelul de implementare și licențierea pentru a găsi instrumentul potrivit.

6 instrumente de monitorizare a rețelei Linux pentru dispozitive, gazde și trafic

6 instrumente de monitorizare a rețelei Linux pentru dispozitive, gazde și trafic

Comparați șase instrumente de monitorizare a rețelei Linux pentru descoperirea dispozitivelor SNMP, grafice de interfață, metrici gazdă, verificări de servicii și fluxuri de trafic.