O’zbekiston respublikаsi аloqа, аxborotlаshtirish vа telekommunikаtsiya texnologiyalаri dаvlаt qo’mitаsi

bob. QoS “Quality of Service” haqida umumiy tushunchalar

2.1QoS vositalari
QoS nima?
Xizmat sifati (QoS) - tarmoqning cheklangan tarmoq sig'imi ostida yuqori ustuvor ilovalar va trafikni ishonchli ishlatish qobiliyatini kafolatlash uchun tarmoqda ishlaydigan texnologiyalar to'plami. QoS texnologiyalari tarmoq trafigidagi muayyan oqimlarga tabaqalashtirilgan ishlov berish va sig'imlarni taqsimlashni ta'minlash orqali buni amalga oshiradi. Bu tarmoq ma'muriga paketlarni qayta ishlash tartibini va ushbu ilova yoki trafik oqimiga berilgan tarmoqli kengligi miqdorini belgilash imkonini beradi.

QoS bilan bog'liq bo'lgan o'lchovlar tarmoqli kengligi (o'tkazish qobiliyati), kechikish (kechikish), jitter (kechikishdagi farq) va xatolik darajasidir. Bu QoSni yuqori tarmoqli kengligi, real vaqtdagi trafik, masalan, IP orqali ovoz (VoIP), video konferentsiya va so'rov bo'yicha video kabi kechikish va jitterga yuqori sezgirlik uchun alohida ahamiyatga ega qiladi. Minimal tarmoqli kengligi talablari va maksimal kechikish chegaralari bo'lgan ushbu ilovalar "noelastik" deb ataladi.

Paketlarga buyurtma berish va tarmoqli kengligini taqsimlash uchun QoS mexanizmlari navbat va tarmoqli kengligini boshqarishdir. Biroq, ularni amalga oshirishdan oldin, trafikni tasniflash vositalaridan foydalangan holda farqlash kerak. Siyosat bo'yicha trafikni tasniflash tashkilotlarga o'zlarining eng muhim ilovalari uchun resurslarning izchilligini va etarli darajada mavjudligini ta'minlashga imkon beradi.

Trafik port yoki IP bo'yicha qo'pol ravishda tasniflanishi yoki dastur yoki foydalanuvchi kabi murakkabroq yondashuv yordamida tasniflanishi mumkin. Oxirgi parametrlar yanada mazmunli identifikatsiya qilish va natijada ma'lumotlarni tasniflash imkonini beradi.

Keyinchalik, navbat va o'tkazish qobiliyatini boshqarish vositalariga tarmoqqa kirishda olingan tasnifga xos bo'lgan trafik oqimlarini boshqarish qoidalari tayinlanadi.

Navbat mexanizmi tarmoq uni qayta ishlashga tayyor bo'lgunga qadar trafik oqimlari ichidagi paketlarni saqlashga imkon beradi. Priority Queuing (PQ) ilovalar va trafikning eng muhim partiyalari uchun tarmoq ishlashining zaruriy mavjudligi va minimal kechikishini ta'minlash uchun, ularning tasnifi asosida ularga belgilangan ustuvorlik va maxsus o'tkazish qobiliyatini ta'minlash uchun ishlab chiqilgan. Bu tarmoqdagi eng muhim harakatlar pastroq ustuvorlikdagi faoliyatlar orqali o'tkazish qobiliyatidan mahrum bo'lmasligini ta'minlaydi. Ilovalar, foydalanuvchilar va trafik 8 tagacha tabaqalashtirilgan navbatlarda to'planishi mumkin.

O'tkazish qobiliyatini boshqarish mexanizmlari tarmoqdagi trafik oqimlarini o'lchaydi va nazorat qiladi, uning imkoniyatlaridan oshib ketmaslik va natijada paydo bo'ladigan tarmoq tiqilishi. O'tkazish qobiliyatini boshqarish mexanizmlariga trafikni shakllantirish, ishlashni optimallashtirish yoki kafolatlash va kerak bo'lganda foydalanish mumkin bo'lgan tarmoqli kengligini oshirish uchun foydalaniladigan tezlikni cheklash usuli va muayyan trafik oqimlarini tarmoqli kengligi bilan ta'minlashning turli usullarini taklif qiluvchi rejalashtirish algoritmlari kiradi.

Provayderga qarab, yuqoridagi xizmatlar va boshqaruv elementlari bitta qutiga qadar boshqarilishi va birlashtirilishi mumkin. Palo Alto Networks xavfsizlik devorlari orqali QoS uchun shunday holat. Shunday qilib, QoS o'lchovlari va tasnifini qutidan va quyi oqim tarmog'i infratuzilmasidan tashqarida etkazish uchun Differentsial xizmatlarning kod nuqtasi (DSCP) amalga oshiriladi. DSCP har bir paketni o'z tasnifi asosida belgilaydi va buni paket o'tadigan har bir qutiga etkazadi va QoS siyosatining izchil amalga oshirilishini ta'minlaydi.

QoS ma'nosiga ko'ra, asosiy maqsad tarmoqlar va tashkilotlarga trafikni birinchi o'ringa qo'yish imkonini berishdir, bunda maxsus tarmoqli kengligi, boshqariladigan jitter va past kechikish taklif etiladi. Buni ta'minlash uchun foydalaniladigan texnologiyalar biznes ilovalari, keng tarmoqli tarmoqlar (WAN) va xizmat ko'rsatuvchi provayderlar tarmoqlari unumdorligini oshirish uchun juda muhimdir.
QoS vositalari
QoS vositalari odatda quyidagi toifalarga kiradi:Tasniflash. Trafikni aniqlaydi va boshqa tarmoq qurilmalari uni aniqlashi va ustuvorligini ta'minlash uchun uni belgilaydi.
Navbat. Paketlarni keyinroq qayta ishlash uchun buferda saqlash uchun tarmoqli kengligi zahiralanadi.
Politsiya. Muayyan tarmoqli kengligi va cheklovini qo'llaydi va qoidaga rioya qilmaydigan paketlarni tashlab yuboradi. Bu tirbandlikdan qochishning bir qismidir.
Shakllantirish. Politsiyaga o'xshaydi, lekin ortiqcha trafikni butunlay tashlab yuborish o'rniga buferda navbatga qo'yadi. Bu navbat bilan birga tirbandlikni boshqarishning bir qismidir.
Og'irlangan tasodifiy erta tashlash (WRED). Tarmoq tiqilib qolishining salbiy ta'siridan yuqori ustuvor ma'lumotlarni saqlash uchun past ustuvor ma'lumotlar oqimini tushiradi. Parchalanish va siqilish. Kechikish va jitterni oldini olish uchun tarmoqdagi tarmoqli kengligini pasaytiradi.
QoS vositalari faqat bitta yoki ushbu funktsiyalarning kombinatsiyasini bajarishi mumkin. Ko'pgina QoS vositalari boshqariladi va bu funksiyalarni avtomatik ravishda bajaradi, bu esa ma'murlarga kerak bo'lganda sozlamalar va siyosatlarni o'zgartirishga ruxsat beradi. Ba'zi mashhur QoS monitoringi vositalari:

SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer

Paessler PRTG tarmoq monitori
Nagios tarmoq tahlilchisi
ManageEngine NetFlow Analyzer
OpenNMS (ochiq manba)
Ntopng (ochiq manba)
Tarmoqli kengligi (ochiq manba)
QoS qanday ishlaydi?
QoS tarmoq texnologiyasi xizmat turlarini aniqlash uchun paketlarni belgilash orqali ishlaydi, so'ngra marshrutizatorlarni ustuvorligiga qarab har bir ilova uchun alohida virtual navbatlar yaratish uchun sozlash. Natijada, tarmoqli kengligi muhim ilovalar yoki ustuvor kirish huquqi berilgan veb-saytlar uchun ajratilgan.

QoS texnologiyalari tarmoq trafigidagi muayyan oqimlarga sig'im va ishlov berish taqsimotini ta'minlaydi. Bu tarmoq ma'muriga paketlarni qayta ishlash tartibini belgilash va har bir dastur yoki trafik oqimi uchun tegishli hajmdagi tarmoqli kengligini ta'minlash imkonini beradi.

Tarmoq trafigining turlari
QoS tarmoq dasturiy ta'minoti qanday ishlashini tushunish u o'lchaydigan turli xil trafik turlarini aniqlashga bog'liq. Bular:

Tarmoqli kengligi: havola tezligi. QoS routerga tarmoqli kengligidan qanday foydalanishni aytib berishi mumkin. Masalan, har xil trafik turlari uchun turli navbatlarga ma'lum miqdordagi tarmoqli kengligi belgilash.

Kechikish: paketning manbasidan yakuniy manziligacha borishi uchun ketadigan vaqt. Bunga ko'pincha navbatning kechikishi ta'sir qilishi mumkin, bu tirbandlik paytida yuzaga keladi va paket uzatilgunga qadar navbatda kutadi. QoS ma'lum turdagi trafik uchun ustuvor navbat yaratish orqali tashkilotlarga bundan qochish imkonini beradi.
Yo'qotish: Paket yo'qolishi natijasida yo'qolgan ma'lumotlar miqdori, odatda tarmoq tiqilib qolishi tufayli yuzaga keladi. QoS tashkilotga ushbu hodisada qaysi paketlarni tashlashni hal qilish imkonini beradi.
Jitter: tiqilib qolish natijasida tarmoqdagi paketlarning tartibsiz tezligi, bu paketlarning kech va ketma-ket kelishiga olib kelishi mumkin. Bu uzatilayotgan audio va videoda buzilish yoki bo'shliqlarga olib kelishi mumkin.
IP tarmoqlarida QoS
IP uchun IETF tabaqalashtirilgan xizmat (DiffServ) va integratsiyalashgan xizmatni belgilab berdi (IntServ) QoS modellari. IntServ modeli signalli resurslar zahiralariga asoslangan va kafolatlangan tarmoqli kengligini ta'minlaydi. Mahalliy IP magistral muhitlarida IntServ model jiddiy miqyoslash muammolariga duch keladi va foydalanilmayapti. DiffServ modeli har bir hop harakatini qayd qiluvchi kod nuqtalarini belgilashga asoslangantarmoq chekkasida alohida paketlar va paketlarga mos ravishda ishlov berish tarmoq. Bu IntServ-ga qaraganda ancha kengroq. Salbiy tomoni shundaki, faqat DiffServ yumshoq QoSni ta'minlaydi. U paketga boshqa paketlarga nisbatan qanday munosabatda bo'lish kerakligini belgilaydi paketlar. DiffServ tarmog'idagi haddan tashqari yuqori ustuvor trafik kechikishning oshishiga olib keladi, hamma uchun jitter va paket yo'qolishi. IETF da quyidagi DiffServ per-hop xatti-harakatlari (PHB) RFC holatiga yetdi:
Tezlashtirilgan yo'naltirish (EF) PHB guruhi [RFC 3246] [18], kam yo'qotishlarni ta'minlash uchun, past kechikish, past jitter, kafolatlangan tarmoqli kengligi, oxirigacha xizmat ko'rsatish (virtual lizing liniyasi). EF PHB uchun kod nuqtasi 101110 tavsiya etiladi.
Ishonchli yo'naltirish (AF) PHB guruhi[RFC 2597] [19] har biri to'rtta AF TCni belgilaydi uch tomchi ustunlik darajasini o'z ichiga oladi. AF kod nuqtalari 6.4-jadvalda ko'rsatilgan.
Mobillik qatlami va IP-ga asoslangan QoS o'zaro ishlashning eng aniq usuli magistral DiffServ dan foydalanmoqda. Ulanishning UMTS TC ko'rsatkichi DiffServ bilan taqqoslanadi kod nuqtasi (masalan, suhbat sinfi uchun EF, interaktiv/ uchun tanlangan AF kod nuqtalari) oqim va fon uchun eng yaxshi harakat). Bu standart o'zaro ishlash sxemasi.
QoS mexanizmlari
Ba'zi QoS mexanizmlari ma'lumotlar trafigining sifatini boshqarishi va SLA'larda ko'rsatilgan QoS talablarini saqlab turishi mumkin. QoS mexanizmlari tarmoqni boshqarishda o'ynaydigan rollariga qarab muayyan toifalarga bo'linadi.

Tasniflash va belgilash. Ushbu vositalar ilovalarni farqlaydi va paketlarni turli trafik turlariga saralaydi. Belgilash har bir paketni tarmoq sinfining a'zosi sifatida ko'rsatadi, bu tarmoqdagi qurilmalarga paket sinfini tan olish imkonini beradi. Tasniflash va belgilash marshrutizatorlar, kalitlar va kirish nuqtalari kabi tarmoq qurilmalarida amalga oshiriladi.

Tiklanishni boshqarish. Ushbu vositalar paketlarni qaysi navbatga joylashtirishni aniqlash uchun paketlarni tasniflash va belgilashdan foydalanadi. Tirbandlikni boshqarish vositalariga ustuvor navbat, birinchi kelgan, birinchi chiquvchi va past kechikish navbatlari kiradi.
Tiqilib qolishning oldini olish. Ushbu vositalar tarmoq trafigini tiqilib qolish uchun kuzatib boradi va tiqilib qolganda past ustuvor paketlarni tashlab yuboradi. Tiqilib qolishning oldini olish vositalari vaznli tasodifiy erta aniqlash va tasodifiy erta aniqlashni o'z ichiga oladi.
Shakllantirish. Ushbu vositalar tarmoqqa oqib kelayotgan trafikni manipulyatsiya qiladi va elektron pochta va xabar almashish kabi kamroq vaqt talab qiladigan ilovalarga nisbatan real vaqtda ilovalarga ustuvorlik beradi. Trafikni shakllantirish vositalariga buferlar, umumiy trafikni shakllantirish va ramka-relayli trafikni shakllantirish kiradi.
Bog'lanish samaradorligi. Ushbu vositalar tarmoqli kengligidan foydalanishni maksimal darajada oshiradi va tarmoqqa kirish paketlari uchun kechikishni kamaytiradi. Faqat QoS uchun bo'lmasa-da, ulanish samaradorligi vositalari boshqa QoS mexanizmlari bilan birgalikda qo'llaniladi. Bog'lanish samaradorligi vositalariga real vaqtda transport protokoli, sarlavhani siqish, uzatishni boshqarish protokoli, sarlavhani siqish va havolani siqish kiradi.