Kvalitet af service, eller QoS, er et komplekst emne. Men dens brug er så almindelig i disse dage, at enhver netværksadministrator bør vide om det. QoS blev populær, da flere og flere netværk begyndte at bære data, der skal prioriteres, samtidig med at rekreative netbrug blev mere og mere almindeligt. Vores hensigt er ikke at gøre dig QoS eksperter, men i stedet ønsker vi at kaste lys over emnet er så meget som en ikke-teknisk måde som muligt. Tu sagt det simpelthen, vores mål med dette er at besvare følgende spørgsmål: Hvad er QoS og hvad er det godt for?
Så hvad er QoS, Præcis?
Da netværksforbruget voksede til at omfatte flere og flere trafik af forskellig type, og da netværksbelastning blev mere og hyppigere og vigtigere, indså ingeniører hurtigt, at de havde brug for en måde at organisere og prioritere trafik på. QoS er ikke en ting, men en kombination af funktioner og teknologier, der arbejder sammen for at opnå det. Gennem en masse forsøg og fejl har vi nu et relativt universelt QoS-system, som kan bruges til pålideligt at sikre, at vigtig trafik får den opmærksomhed, den har brug for.
Et vigtigt aspekt ved QoS er, at det skal implementeres fra ende til slut til at være uden brug. QoS er konfigureret på enhederne, som f.eks. Switche og routere, der håndterer trafik. Enhver sådan enhed i databasen skal have den korrekte QoS-konfiguration, eller ellers vil det ikke have den forventede effekt. Desuden skal hver enhed have en QoS-konfiguration, som er kompatibel med de andre '. QoS bruger prioriterede markeringer til at udføre sin magi. Du kan nemt forestille dig, hvad der ville ske, hvis en enhed betragtede højt højere prioritetsfigur som vigtigere, mens en anden gjorde det modsatte.
En Real-Life Analogi
Vi sammenligner ofte netværk med køretøjstrafik, hvor motorveje repræsenterer netværksforbindelser og køretøjer repræsenterer datapakker. Det er en ret god analogi, da der er mange ligheder mellem de to typer af trafik. Sandsynligvis mere end der er forskelle. Vi bruger den samme analogi til at forsøge at konkret forklare, hvad QoS er.
Så lad os forestille os en travl motorvej. Det er fredag eftermiddag i rushtid og der er masser af biler og lastbiler. Trafikken bevæger sig ganske langsomt langsomt, men for at gøre tingene værre nærmer vi et kryds og på den anden side af skæringspunktet er der nogle vejarbejder foregår, der gør andet end at tilføje til problemet. De fleste af jer har sandsynligvis været i en sådan situation.
Så i fjerntiden hører du en ambulance sirene kommer bag dig. Det er her, når trafikpolitiet ved krydset skifter i høj gear. Ved at erkende, at ambulancen virkelig skal gå igennem, sørger han for at lade trafikken foran ambulancen gå igennem og for at stoppe modstridende trafik og sikre, at den kan fortsætte sin rute med så lidt forsinkelse som muligt. I mellemtiden skal andre bilister vente på deres tur, før de kan genoptage deres rute, når det prioriterede køretøj er gået.
To fantastiske værktøjer fra SolarWinds
Før vi går videre, vil jeg gerne diskutere et par værktøjer fra SolarWinds. Selv om de ikke er direkte relateret til QoS, er begge meget nyttige til at identificere, hvor der er flaskehalse i dine netværk, og hvad der forårsager dem. De vil hjælpe dig med at vurdere den nuværende situation, hvilket er det første skridt i at rette op på problemer generelt og implementere QoS.
1. Network Performance Monitor (GRATIS prøve)
SolarWinds 'flagskibsprodukt, Network Performance Monitor er muligvis et af de bedste SNMP båndbredde overvågningsværktøjer. Dette er et værktøj, der vil bruge Simple Network Management Protocol til at grafisere udviklingen af netværkskredsløbets båndbreddeudnyttelse over tid. Softwarens instrumentbræt, dets synspunkter og diagrammer er fuldt tilpassede. Værktøjet kan konfigureres med minimal indsats og kan begynde at overvåge næsten umiddelbart efter installationen. NPM kan skalere fra de mindste netværk til de store med hundredvis af enheder fordelt på flere websteder.
Prissætning for Network Performance Monitor starter på omkring $ 3000. En 30-dages prøve er tilgængelig, hvis du foretrækker at prøve produktet, før du køber det.
2. NetFlow Traffic Analyzer (GRATIS prøve)
SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer giver administratoren et mere detaljeret billede af netværkstrafik. Det viser ikke bare båndbreddeforbrug i bits per sekund. Værktøjet giver detaljeret information om den observerede trafik. Det vil fortælle dig, hvilken type trafik der er mere udbredt, eller hvilken bruger bruger mere båndbredde. Det vil også give uvurderlig information om de forskellige typer trafik - f.eks. Webbrowsing, forretningsapps, telefoni eller streaming video - der transporteres på dit netværk.
Hvis du vil prøve produktet, inden du forpligter dig til at købe det, kan du downloade en 30-dages prøveversion fra SolarWinds. Dette er en fuldt udvalgt version, der ikke har nogen begrænsning, men tid.
Faktorer der påvirker netværkets ydeevne
I et typisk netværk kan dataudgivelsen påvirkes af flere faktorer. Vi har samlet en liste over de primære faktorer, som kan påvirke netværksydelsen.
Lav gennemløb
Dette har at gøre med et netværkslinks kapacitet. Nogle kan klare mere trafik end andre. Det måles som regel i Bits-eller ofte kilo eller megabits-per sekund. Hvis du overskrider linkets kapacitet, vil overbelastning forekomme, og ydeevnen nedbrydes.
Dropte pakker
Pakker kan droppes af netværksenheder af flere grunde. Måske blev de ødelagt i transit og kan ikke anerkendes længere. Men mere almindeligt pakker falder, når de ankommer på en enhed, hvis buffere allerede er fulde. Den modtagne ansøgning vil normalt indse, at nogle data mangler og anmode om genudsendelse, hvilket vil medføre yderligere forsinkelser og ydeevneforringelse.
fejl
Støj og interferens kan ødelægge data. Dette gælder især i trådløs kommunikation og over lange kobberledninger. Når der opdages fejl, vil den modtagne applikation bede om, at de manglende data genfremsendes, igen nedbrydende ydeevne.
Latency
Latency har at gøre med netværksenheder køer data, før de sendes ud. Det kan også ske, når længere ruter bruges til at undgå overbelastning. Det bør ikke forveksles med gennemstrømning. Med forsinkelse kan forsinkelsen opbygge sig over tid, selvom gennemstrømningen er tilstrækkelig.
jitter
Jitter er defineret som en variation i den forsinkelse, det tager for hver datapakke at nå sin destination. Det sker af forskellige grunde. For eksempel kan to pakker tage forskellige ruter. Konsekvensen er, at når jitter bliver for høj, kan pakker komme ud af rækkefølge på deres destination. Hvis pakkerne er en del af et Word-dokument, vil de blive korrekt omorganiseret, og ingen vil blive påvirket, men hvis vi taler om stemme eller streaming video data, kan det forårsage alle mulige problemer.
Som vi netop har set, vil nogle typer trafik - som f.eks. Stemme- eller streaming-video - blive mere påvirket af ydeevneproblemer. Derfor har forskellige trafik behov for anden håndtering og hvorfor QoS eksisterer.
Hvordan QoS fungerer
Før vi begynder, vil jeg gerne nævne nogle få ting. For det første er jeg ikke en netværksingeniør. For det andet må målet med denne forklaring ikke være helt nøjagtigt. Jeg er bevidst oversimplifying ting og endda måske vride virkeligheden til en vis grad for at gøre dette afsnit lettere at fordøje. Mit mål er at give dig en generel ide om, hvordan det virker, ikke at træne dig på QoS-konfiguration.
QoS fungerer ved at identificere, hvilken trafik der er mere "vigtig" og ved at prioritere trafikken i hele netværket. Der er ingen "gylden regel" om, hvilken trafik der er vigtigere end andre. Det vil naturligvis betragtes, at en eller anden trafik - som f.eks. Stemme eller streaming video - normalt betragtes som vigtig, simpelthen fordi den ikke fungerer korrekt, når den lider af ydelsesforringelse. En del trafik - som f.eks. Webbrowsing i mange organisationer - betragtes som ubetydelig og vil derfor ikke prioriteres.
Der er to komponenter til QoS. For det første skal trafikken klassificeres og markeres. Selv om der er flere måder, kan trafikken markeres, differentierede tjenester i de mest udbredte i dag. Dette er det, vi vil detaljere om lidt. Den anden komponent er køen, som sikrer, at prioriterede data overføres med så lidt forsinkelser som muligt. Køning foretages på netværksenhederne i henhold til mærker med differentierede tjenester.
Differentierede tjenester, eller DiffServ, bruger en seks-bit kode i overskriften for hver pakket til at markere er ifølge flere klasser af stigende prioritet. Denne markering kaldes koden for differentierende tjenester, eller DSCP. Typiske DSCP værdier spænder fra 0, den mindst vigtige trafik til 48, den vigtigste.
Klassificering og mærkning
For at netværkstrafikken skal kunne håndteres korrekt efter prioritet, skal den først klassificeres og markeres hensigtsmæssigt. Mærkning kan gøres lige ved kilden. For eksempel er det ikke ualmindeligt, at IP-telefonapparater markerer deres trafik som DSCP 46, en høj prioritet værdi. For trafik, der ikke er markeret ved kilden, er tingene mere komplicerede.
Umarkeret trafik eksisterer faktisk ikke med DiffServ. Som standard er al trafik markeret DSCP 0, den laveste prioritet. Det er op til den første netværksenhed, der håndterer trafikken - normalt en switch - for at markere den. Hvordan er det gjort? For det meste gennem ACLs.
ACL'er eller Access Control Lists, er en funktion af de fleste netværksudstyr, som kan bruges til at identificere trafik. Som navnet antyder, blev de oprindeligt brugt som et middel til at kontrollere adgangen. ACL'er identificerer trafik baseret på flere kriterier. Blandt dem er de mere almindelige kilde- og destinations-IP-adressen og kilde- og destinationsportnummeret. Gennem årene er ACL'er blevet mere og mere raffinerede og kan nu bruges til præcist at vælge en meget specifik trafik.
I tilfælde af ACL'er, der bruges til at indsætte QoS-markeringer, angiver reglerne ikke kun, hvordan man genkender trafik, men også hvilken DSCP-værdi, der skal markeres med.
Stå i kø
Nu er trafikken markeret, alt det der er tilbage, er at prioritere det efter dets mærkning. Dette opnås normalt ved at bruge flere køer med stigende prioritet. Selv om DSCP-værdier er 6-bit brede og derfor kan variere fra 0 til 63, bruger netværksudstyr sjældent så mange køer. Det er typisk for de fleste netværk udstyr at bruge fra tre til syv køer med fem er det mest almindelige nummer. Med fem køer og over 60 markeringer har du helt sikkert fundet ud af, at mere end én DSCP-værdi går i hver kø.
Den laveste prioritetskø, som ofte kaldes den bedste indsats eller BE-kø, er den, der får mindst opmærksomhed fra rutemotoren. Omvendt køber den højeste prioritetskø, som vi ofte ringer i realtid eller RT, mest opmærksomhed. Dette sikrer, at "vigtig" trafik bliver dirigeret eller skiftet i prioritet. Det betyder selvfølgelig også, at bestræbelser kan blive forsinket alvorligt og måske aldrig leveret. Dette er noget at huske på, når du klassificerer og markerer best-effort-trafik
Konsekvenser af ikke at bruge QoS
Konsekvenserne af at bruge QoS varierer meget. Hvis f.eks. Dit netværk ikke har nogen meget følsom trafik som IP-telefoni eller streaming-video, kan det ikke være nogen forskel at bruge QoS. Dette gælder især, når dine nuværende trafikniveauer er lave. Faktisk, i en situation med lav trafik giver QoS næsten ingen fordel. Hvis vi går tilbage til vores motorvej analogi. Hvis ambulancen er alene på en 5-lane motorvej, skal den ikke prioriteres.
Men i situationer, hvor dit netværk lider under nogen eller mange problemer som overutnyttelse og overbelastning, vil fraværet af QoS føre til alle mulige problemer. For trafik, der kræver transmission i realtid eller i nærheden af realtid, som f.eks. IP-telefoni, kan det for eksempel være årsagen til forstyrret, hakket eller uforståeligt lyd. Video streaming vil også blive påvirket, hvilket resulterer i for høj buffering under afspilning.
Men selv andre tjenester kan lide under mangel på QoS. Forestil dig, at en virksomhedsnetværksbruger forsøger at få adgang til et vigtigt webbaseret regnskabssystem, mens hundredvis af brugere er på deres frokostpause, hvor de surer på internettet. Dette kunne gøre regnskabsapplikationen ubrugelig, medmindre trafikken er korrekt prioriteret ved hjælp af QoS.
QoS vil ikke ordne alt
Men så godt som det er implementering af QoS ikke løsningen på ethvert problem. Netværksadministratorer har en tendens til at tro, at implementering af QoS vil afhjælpe dem for behovet for at tilføje båndbredde. Det er korrekt, at implementering af QoS vil medføre en øjeblikkelig og meget tilsyneladende forbedring af driften af højt prioriteret trafik. Det vil også nedbryde lavere prioritet en.
QoS vil sørge for midlertidig netværksbelastning, og det sikrer, at forretningskritiske tjenester fortsætter med at fungere korrekt, mens der er overbelastning, men det vil ikke stoppe det. Du skal stadig overvåge netværksforbruget og have et kapacitetsplanlægningsprogram på plads.
Konklusion
QoS bør være en del af en organisations netværksstrategi, men det bør ikke være det eneste element. Men mere end noget, der skal ydes ekstrem forsigtighed ved planlægning og oprettelse af QoS. Selvom det kan gøre små mirakler, når de anvendes korrekt, kan det gøre situationen meget værre for bestemte brugere. Og inden du implementerer QoS, skal der også etableres overvågningsværktøjer for at vurdere situationen. De samme værktøjer vil også give os uvurderlig efter implementering.
