Τι είναι το QoS και απαριθμήστε τις τεχνικές για την επίτευξη καλών QOS;

Το QOS αντιπροσωπεύει ποιότητα υπηρεσίας . Είναι ένα σύνολο λειτουργιών μέσα σε ένα δίκτυο που εξασφαλίζει ότι ένα ορισμένο επίπεδο απόδοσης παρέχεται σε ένα συγκεκριμένο τύπο κυκλοφορίας δικτύου, ακόμη και υπό βαρύ φορτίο. Ουσιαστικά, δίνει προτεραιότητα σε ορισμένους τύπους δεδομένων έναντι άλλων για να αποτρέψει τη συμφόρηση και να διασφαλίσει ότι οι κρίσιμες εφαρμογές λαμβάνουν το εύρος ζώνης που χρειάζονται.

Σκεφτείτε το σαν αυτοκινητόδρομος με διαφορετικές λωρίδες. Ορισμένες λωρίδες ενδέχεται να προορίζονται για οχήματα έκτακτης ανάγκης (κυκλοφορία υψηλής προτεραιότητας), ενώ άλλοι χειρίζονται την τακτική κυκλοφορία. Το QOS εξασφαλίζει ότι τα οχήματα έκτακτης ανάγκης περνούν ακόμη και όταν ο αυτοκινητόδρομος μπλοκάρει.

Τεχνικές για την επίτευξη καλών QoS:

Οι τεχνικές QoS εφαρμόζονται σε διαφορετικά στρώματα του μοντέλου δικτύου (π.χ. στρώμα συνδέσμου, στρώμα δικτύου, στρώμα μεταφοράς) και συχνά περιλαμβάνουν συνδυασμό προσεγγίσεων. Ακολουθούν μερικές βασικές τεχνικές:

1. Ταξινόμηση και αστυνόμευση κυκλοφορίας:

* Ταξινόμηση: Προσδιορισμός διαφορετικών τύπων κυκλοφορίας με βάση διάφορες παραμέτρους όπως διεύθυνση IP, αριθμός θύρας, πρωτόκολλο (π.χ. VoIP, ροή βίντεο, περιήγηση στο διαδίκτυο) και εφαρμογή.

* αστυνόμευση: Παρακολούθηση και έλεγχος του ρυθμού ροής της κυκλοφορίας. Εάν μια ροή υπερβαίνει τα καθορισμένα όριά της (π.χ. εύρος ζώνης, μέγεθος έκρηξης), έχει διαμορφωθεί ή πέσει για να αποτρέψει τη συμφόρηση.

2. Διαμόρφωση και προγραμματισμός της κυκλοφορίας:

* Διαμόρφωση: Προσαρμογή του ρυθμού ροής της κυκλοφορίας για την κάλυψη συγκεκριμένων απαιτήσεων QoS. Αυτό συνεπάγεται τη διαμόρφωση και την καθυστέρηση των πακέτων για την εξομάλυνση των εκρήξεων της κυκλοφορίας.

* Προγραμματισμός: Προσδιορισμός της σειράς με την οποία μεταδίδονται τα πακέτα. Διαφορετικοί αλγόριθμοι προγραμματισμού δίνουν προτεραιότητα σε διαφορετικούς τύπους κυκλοφορίας. Οι συνήθεις αλγόριθμοι περιλαμβάνουν:

* First-in, First-Out (FIFO): Απλούστερος αλγόριθμος. επεξεργάζεται τα πακέτα με τη σειρά που φθάνουν. Δεν είναι κατάλληλο για QoS.

* Προτεραιότητα ουρά: Εκχωρεί διαφορετικά επίπεδα προτεραιότητας στην κυκλοφορία. Η κυκλοφορία υψηλής προτεραιότητας επεξεργάζεται πρώτα.

* Σταθμισμένη δίκαιη ουρά (WFQ): Παρέχει δίκαιη κατανομή εύρους ζώνης μεταξύ διαφορετικών τάξεων κυκλοφορίας, ακόμη και με διαφορετική έκρηξη.

* Στρογγυλά Robin (WRR): Κύκλοι μέσα από διαφορετικές ουρές, κατανέμοντας έναν ορισμένο αριθμό πακέτων από κάθε ουρά σε κάθε γύρο.

* Queing βασισμένη στην κλάση (CBQ): Ένας ιεραρχικός μηχανισμός ουράς που επιτρέπει πιο σύνθετα συστήματα προτεραιοτήτων.

3. Κράτηση πόρων:

* RSVP (πρωτόκολλο κράτησης πόρων): Χρησιμοποιείται για την κράτηση εύρους ζώνης και άλλους πόρους κατά μήκος μιας διαδρομής για συγκεκριμένες ροές πριν ξεκινήσουν. Αυτό εξασφαλίζει ότι υπάρχουν επαρκείς πόροι για κρίσιμες εφαρμογές.

* intserv (ενσωματωμένες υπηρεσίες): Ένα πλαίσιο για την παροχή εγγυήσεων QoS με την κράτηση των πόρων από άκρο σε άκρο. Πιο πολύπλοκο από το Diffserv.

4. Διαφοροποιημένες υπηρεσίες (Diffserv):

* Μια κλιμακωτή προσέγγιση στο QoS που χρησιμοποιεί ένα απλούστερο μοντέλο από το intserv. Η κυκλοφορία ταξινομείται σε διαφορετικές κατηγορίες υπηρεσίας (COS), το καθένα με διαφορετική θεραπεία με QoS (π.χ. χαμηλή προτεραιότητα, υψηλή προτεραιότητα). Χρησιμοποιεί διαφοροποιημένα σημεία κώδικα υπηρεσιών (DSCP) σε κεφαλίδες IP για να επισημάνει την κλάση της κυκλοφορίας.

5. Διαχείριση συμφόρησης:

* Αποφυγή συμφόρησης: Τεχνικές για την πρόληψη της συμφόρησης του δικτύου πριν από την εμφάνιση. Περιλαμβάνει τη διαμόρφωση της κυκλοφορίας, την αστυνόμευση και την κράτηση πόρων.

* Έλεγχος συμφόρησης: Διαχείριση συμφόρησης μόλις εμφανιστεί. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει την πτώση των πακέτων, τη μείωση των ποσοστών μετάδοσης ή την εκ νέου κυκλοφορία.

Η επιλογή των σωστών τεχνικών εξαρτάται από:

* Οι συγκεκριμένες απαιτήσεις QoS των ατόμων (ες).

* Η υποδομή δικτύου.

* Οι διαθέσιμοι πόροι.

* Το επίπεδο πολυπλοκότητας που μπορεί να αντιμετωπιστεί.

Συχνά, ένας συνδυασμός αυτών των τεχνικών χρησιμοποιείται για την επίτευξη της βέλτιστης απόδοσης QoS. Για παράδειγμα, ένα δίκτυο μπορεί να χρησιμοποιήσει τη Diffserv για ευρεία ταξινόμηση και ιεράρχηση και, στη συνέχεια, WFQ ή CBQ σε μεμονωμένους δρομολογητές για λεπτότερο έλεγχο.