Apakah QoS? Cara menggunakan QoS untuk kelajuan Internet yang lebih pantas apabila anda amat memerlukannya

WebTech360 - Dalam artikel di bawah, kami akan memperkenalkan dan membimbing anda untuk mempelajari tentang konsep QoS - Kualiti Perkhidmatan pada peranti penghala.

Apakah QoS?

QoS (singkatan untuk Kualiti Perkhidmatan) ialah satu cara untuk mengawal keutamaan trafik sistem rangkaian, ciri ini berfungsi pada semua lapisan sistem yang berbeza, tetapi dalam ujian ini, kami akan menumpukan pada peranti penghala yang digunakan dalam model rumah atau peribadi. Lebih khusus lagi, QoS akan menunjukkan dengan jelas kesannya di lokasi yang sering berlaku kesesakan (atau biasa dipanggil kesesakan), dan pada masa yang sama memutuskan bahagian trafik mana yang lebih penting daripada yang lain, berdasarkan peraturan yang pengguna sediakan berkaitan dengan alamat IP, alamat MAC, perkhidmatan aktif...

Kes Penggunaan QoS dalam Amalan

Untuk memahaminya dengan lebih baik, mari kita ambil contoh kesesakan lalu lintas di lebuh raya semasa waktu sibuk. Semua pemandu di jalan raya mempunyai satu matlamat, untuk sampai ke destinasi terakhir mereka. Oleh itu, mereka perlu terus bergerak, walaupun pada kadar siput.

Kemudian bunyi siren ambulans menyedarkan mereka tentang kenderaan yang perlu sampai ke destinasi dengan segera dan terpaksa mendahului mereka. Oleh itu, pemandu bergerak keluar dari jalan - kini "laluan" ambulans - dan biarkan ia berlalu.

Begitu juga, apabila rangkaian menghantar data, ia juga mempunyai persediaan di mana beberapa jenis data dilayan lebih baik daripada semua yang lain. Paket data penting perlu sampai ke destinasinya lebih cepat daripada yang lain, kerana ia sensitif terhadap masa dan akan "tamat tempoh" jika ia tidak tiba tepat pada masanya.

Mengapa QoS penting?

Pada zaman dahulu, rangkaian maklumat dan rangkaian perniagaan adalah entiti yang berasingan. Panggilan telefon dan komunikasi jauh biasanya dikendalikan oleh rangkaian bersambung RJ11. Panggilan dipantau oleh sistem PABX. Ini dijalankan secara berasingan daripada rangkaian IP bersambung RJ45 yang menyambungkan komputer riba, desktop dan pelayan. Kedua-dua jenis rangkaian jarang bersilang, melainkan, sebagai contoh, komputer memerlukan talian telefon untuk menyambung ke Internet. Contoh rangkaian sedemikian akan kelihatan seperti ini:

Apabila rangkaian hanya menghantar data, kelajuan adalah kurang penting. Hari ini, aplikasi interaktif yang membawa audio dan video mesti dihantar melalui rangkaian pada kelajuan tinggi, tanpa kehilangan paket atau variasi dalam kelajuan penghantaran.

Orang ramai kini membuat panggilan perniagaan menggunakan aplikasi mesyuarat dalam talian seperti Skype, Zoom dan GoToMeeting, yang menggunakan protokol pengangkutan IP untuk menghantar dan menerima mesej video atau audio. Demi kelajuan, aplikasi penting ini boleh menyelesaikan kerja tanpa proses pentadbiran yang biasanya diperlukan oleh penghantaran data standard.

Di manakah kesesakan biasanya berlaku?

Mekanisme pengendalian utama QoS biasanya digunakan apabila kesesakan berlaku pada masa atau tempat tertentu dalam sistem, dan faktor utama di sini ialah parameter yang anda tetapkan berkaitan dengan lebar jalur :

Katakan tetapan QoS anda ditetapkan untuk melebihi lebar jalur yang anda perolehi daripada ISP anda. Apa yang berlaku jika trafik penghala anda tidak diutamakan kerana sistem "berfikir" bahawa lebar jalur adalah munasabah. Sementara itu, jika anda telah mencapai had ISP anda, merekalah yang memutuskan perkara yang dibenarkan dan tidak dibenarkan untuk terus berjalan.

Selain itu, jika anda menetapkan tahap lebar jalur QoS lebih rendah daripada piawaian ISP, ini bermakna anda sedang mencipta kesesakan "tiruan", dan kami boleh mengawal, memantau dan memerhatikannya melalui penghala.

Beberapa perkara yang perlu diberi perhatian untuk memastikan kestabilan dalam sistem, termasuk tetapan Uplink dan Downlink :

Mari kita mulakan dengan menyemak purata kelajuan sambungan kita daripada ISP. Untuk melakukan ini, anda boleh menggunakan beberapa perkhidmatan sokongan dalam talian yang tersedia seperti Speakeasy Speed ​​​​Test dan SpeedTest :

Menurut cadangan pakar serta ramai pengguna berpengalaman, anda harus menetapkan QoS pada kira-kira 85% daripada nilai yang diperoleh daripada ujian untuk memastikan sistem beroperasi dengan berkesan. Selepas menentukan kelajuan Uplink dan Downlink , anda harus meningkatkannya secara beransur-ansur sebanyak kira-kira 1-2% setiap kali. Untuk beberapa kes khas, pengguna boleh meningkatkannya sehingga 95% sementara sistem masih memastikan prestasi, tanpa terjejas oleh sebarang kesan sampingan.

Apakah yang berlaku jika QoS tidak digunakan dalam rangkaian?

Jika QoS tidak dikonfigurasikan dengan betul boleh menyebabkan satu (atau semua) masalah berikut:

kelewatan

Apabila paket RTP tidak diberikan keutamaan, ia dihantar pada kadar lalai peranti. Dalam rangkaian yang sesak, paket-paket tersebut perlu bergerak bersama-sama dengan paket-paket lain yang tidak mendesak. Walaupun kependaman rangkaian itu sendiri tidak akan menjejaskan kualiti data audiovisual yang dihantar, ia akan menjejaskan komunikasi antara pengguna akhir. Pada kependaman 100ms, seseorang akan mula bercakap dengan orang lain apabila paket tiba tidak segerak, dan pada 300ms, perbualan akan menjadi tidak dapat difahami.

Jitter

Aplikasi masa nyata menghapuskan penimbalan peringkat pengangkutan standard, jadi tiada mekanisme untuk memasang semula paket masuk dalam susunan yang betul. Jitter ialah kadar tidak teratur di mana paket tiba di rangkaian. Ia boleh mengakibatkan paket tiba lewat dan tidak mengikut urutan. Oleh kerana aplikasi tidak menunggu strim untuk dipesan dengan betul, paket luar urutan digugurkan, mengakibatkan herotan atau jurang dalam audio atau video yang dihantar.

Kehilangan paket

Ini adalah senario kes terburuk di mana beberapa (atau sebahagian) paket hilang akibat terlalu banyak kesesakan pada peranti rangkaian. Apabila baris gilir keluaran suis atau penghala penuh, kejatuhan ekor berlaku apabila peranti menjatuhkan sebarang paket baharu sehingga kapasiti tersedia semula.

Dalam semua kes yang baru anda lihat, QoS boleh membantu dengan menjadualkan data, mengurus baris gilir dan mencegah kehilangan data.

Tidak sukar untuk membayangkan bagaimana komunikasi dan penstriman media boleh terjejas teruk tanpa QoS - terutamanya pada rangkaian yang menyediakan protokol RTP. Walaupun ia direka dengan sempurna, akhirnya komunikasi mula-mula akan menjadi sukar, kemudian merosot apabila trafik rangkaian meningkat, dan akhirnya menjadi mustahil.

Tiga ralat yang disebutkan di atas sebenarnya sangat penting dalam menentukan kualiti trafik berasaskan RTP yang QoS dan syarikat perisian pemantauan rangkaian seperti SolarWinds gunakan sebagai metrik.

Alat rangkaian untuk pemantauan QoS

Penganalisis Trafik NetFlow SolarWinds (Percubaan Percuma)

Adalah agak tidak adil untuk meneruskan tanpa menyebut sedikit lagi tentang salah satu alat pemantauan rangkaian terbaik di luar sana: SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer.

Suite pemantauan rangkaian ini membantu menyelesaikan masalah yang mungkin disebabkan oleh:

- Rangkaian Lambat : Rangkaian yang perlahan boleh memberi kesan kepada perniagaan kerana ia terus memperlahankan kelajuan pemindahan data. Melainkan kesesakan rangkaian dialih keluar, seluruh organisasi akan mengalami ketersambungan yang lemah.

- Komunikasi perlahan : Perniagaan yang gagal mewujudkan saluran komunikasi yang jelas dalam rangkaiannya akan lumpuh. Lebih teruk lagi, kegagalan untuk berkomunikasi dengan jelas dengan pelanggan hampir pasti akan membawa masalah kepada perniagaan.

- Rangkaian Tidak Dipantau : Pentadbir yang tidak dapat memantau rangkaian mereka dengan betul tidak akan dapat mengetahui keadaan semasa rangkaian mereka atau cara merancang untuk pengembangan rangkaian masa hadapan. Tanpa memantau rangkaian dan menjejak prestasi setiap peranti, pengurus rangkaian tidak boleh membuat keputusan termaklum dan berkemungkinan memburukkan lagi isu prestasi rangkaian.

Dilengkapi dengan Penganalisis Trafik Netflow, pentadbir rangkaian akan dapat menyelesaikan masalah yang biasa dihadapi, kerana alat ini membantu:

• Membantu melaksanakan QoS dan mengoptimumkannya - melalui maklum balas aliran data
• Semak dan laporkan tentang konfigurasi dasar QoS semasa, memaklumkan keputusan reka bentuk.
• Pantau penggunaan lebar jalur untuk menentukan aplikasi dan peranti yang menggunakan sumber rangkaian - ini boleh diasingkan, dijadualkan semula atau dilumpuhkan.

Papan pemuka Netflow Traffic Analyzer biasa mengandungi maklumat penting yang pentadbir perlu memantau status dan membuat pelarasan tetapan pantas. Contoh:

Laporan dan analitis ini termasuk: Latensi, Jitter dan Kehilangan Paket.

Paessler PRTG

Pilihan lain yang boleh anda gunakan untuk memantau QoS ialah Paessler PRTG. Kit alat pemantauan rangkaian ini mempunyai bahagian khusus untuk memantau prestasi QoS. Ciri ini menunjukkan anda menandai aliran trafik dalam masa nyata, dan ia juga menyimpan data untuk analisis prestasi dan perancangan kapasiti.

Perisian PRTG termasuk 4 penderia pemantauan, meliputi 3 kaedah QoS yang berbeza. Ia ditambah dengan sensor Ping Jitter yang memantau ketetapan penghantaran paket dalam aliran.

Tiga jenis QoS yang boleh dipantau oleh PRTG ialah Standard QoS, Cisco IP-SLA dan Cisco CBQoS. Pemantau QoS standard dilaksanakan sebagai penderia sehala atau penderia Pergi-balik. Pemantau ini boleh beroperasi pada sambungan merentasi Internet.

Cisco IP-SLA Sensor direka khusus untuk memantau trafik VoIP yang ditag pada rangkaian anda. Ia merekodkan pelbagai metrik untuk trafik suara, termasuk kelewatan pergi balik, kependaman, jitter dan Skor Pendapat Min (MOS).

Cisco CBQoS Sensor mengikuti pelaksanaan Kualiti Perkhidmatan berasaskan kelas. CBQoS ialah kaedah beratur dan jika anda ingin melaksanakannya, anda perlu memantau berbilang titik masuk pada penghala dan suis anda. Anda membuat sekurang-kurangnya 3 baris gilir maya untuk setiap peranti, jadi ada lagi yang perlu dipantau.

PRTG boleh menyediakan dan memetakan semua infrastruktur rangkaian anda secara automatik. Walau bagaimanapun, melaksanakan QoS memerlukan membuat keputusan, jadi anda perlu menyediakan kaedah itu sendiri dengan menentukan jenis trafik rangkaian yang perlu diutamakan.

Paessler membenarkan anda menggunakan PRTG secara percuma jika anda hanya mengaktifkan sehingga 100 penderia. Jika anda memerlukan lebih banyak lagi, anda boleh mencuba sistem secara percuma selama 30 hari, yang termasuk pemantauan QoS.

Bagaimana untuk mengkonfigurasi QoS?

Penghala dan suis kabel boleh dikonfigurasikan untuk mengutamakan protokol yang biasanya diakses oleh suite perisian pengurusan penghala. Keseluruhan proses mengkonfigurasi pilihan QoS adalah tugas yang agak mudah yang merangkumi:

• Log masuk ke apl dan sambung ke hab atau beralih melaluinya
• Navigasi ke menu konfigurasi QoS
• Tetapkan pilihan keutamaan pakej

Dan dengan itu, paket media akan dapat mengalir dengan lancar melalui rangkaian. Jurutera rangkaian tegar boleh melaksanakan semua tugas yang disenaraikan di atas melalui antara muka konfigurasi baris arahan.

Bagaimanakah paket RTP diutamakan?

Pengutamaan paket QoS boleh dilakukan menggunakan dua kaedah utama:

- Klasifikasi : Kaedah cekap ini mengenal pasti jenis paket dan menetapkan keutamaannya dengan menandakannya. Pengenalpastian boleh dilakukan menggunakan ACL (Senarai Kawalan Akses), melaksanakan LAN menggunakan CoS (Kelas Perkhidmatan) atau dengan bantuan suis menggunakan penandaan QoS berasaskan perkakasan.

- Baris Gilir : Baris gilir ialah penimbal memori berprestasi tinggi yang terdapat dalam penghala dan suis. Paket yang melaluinya disimpan di kawasan ingatan khusus sambil menunggu untuk dihantar. Apabila protokol, seperti RTP, diberikan keutamaan yang lebih tinggi, ia dipindahkan ke baris gilir khusus yang mendorong data ke hadapan pada kadar yang lebih pantas, sekali gus mengurangkan risiko digugurkan. Barisan beratur keutamaan yang lebih rendah tidak mendapat rawatan ini.

Satu perkara penting yang perlu diingat di sini ialah penandaan keutamaan paket hanya sah dalam rangkaian ia dicipta. Sebaik sahaja ia meninggalkan rangkaian, pemilik rangkaian penerima menentukan keutamaan baharunya.

Perkara yang perlu dipertimbangkan semasa mengutamakan paket

Beberapa perkara dan petua yang boleh membantu semasa memutuskan cara mengutamakan pakej termasuk:

- Secara umumnya adalah idea yang baik untuk mempunyai penanda keutamaan yang diberikan oleh peranti yang paling hampir dengan sumber data. Ini memastikan bahawa paket bergerak merentasi seluruh rangkaian dengan keutamaan yang betul.

- Peranti yang dipilih untuk menandakan paket masuk hendaklah sentiasa menjadi suis. Ini kerana peranti ini boleh memuatkan trafik keseimbangan pada rangkaian dan berkongsi beban dengan suis lain, sekali gus mengurangkan beban pada CPU mereka.

- Trafik masuk hampir selalu lebih besar daripada trafik keluar. ISP biasanya memperuntukkan kurang lebar jalur kepada trafik keluar pelanggan dan di sana (pada laluan rangkaian keluar) yang QoS terutamanya perlu digunakan.

Cisco mempunyai cadangan tentang cara paket harus ditanda seperti yang ditunjukkan dalam rajah ini:

Pada akhirnya, kejayaan pelaksanaan QoS sentiasa bergantung pada kualiti dasar yang mengawal cara paket diklasifikasikan, ditanda dan disusun beratur. Dasar mesti dibuat dengan teliti untuk pelaksanaan QoS yang berjaya.

Untuk apa QoS tidak boleh digunakan?

Selepas membaca tentang QoS, anda mungkin menganggapnya sebagai penawar untuk kesesakan rangkaian. Pada tahap tertentu, QoS boleh menjadikan kebanyakan komunikasi RTP lebih lancar dan kelihatan menyelaraskan trafik rangkaian. Malangnya, QoS bukan penyelesaian satu saiz untuk semua untuk setiap masalah rangkaian.

Jangan sekali-kali menggunakan QoS untuk tujuan berikut:

Tingkatkan lebar jalur

Walaupun QoS membantu mengutamakan paket RTP dan menjadikannya kelihatan seperti rangkaian secara tiba-tiba meningkatkan lebar jalur, ia tidak sepatutnya diambil seperti itu. QoS tidak boleh digunakan sebagai alat untuk "meningkatkan lebar jalur," apabila ia hanya menggunakan sumber sedia ada dengan lebih cekap sedikit (dan memihak kepada paket RTP).

Sebaliknya, pertimbangkan untuk menyimpan fail untuk mengurangkan jumlah data yang datang dan pergi. Jika itu tidak berfungsi, ini bermakna had lebar jalur telah dicapai. Apabila syarikat mencapai had lebar jalurnya, satu-satunya pilihan yang berdaya maju ialah keluar dan membeli beberapa lagi peralatan rangkaian, bukan menggunakan QoS.

Jauhkan rangkaian daripada menjadi sesak

Jika sesetengah aplikasi masih berjalan dan perlahan-lahan menggunakan lebar jalur rangkaian, melaksanakan QoS bukanlah penyelesaiannya. Walaupun panggilan Skype akhirnya mungkin mula diterima, QoS tidak akan menangani masalah akar. Akhirnya, aplikasi akan "menelan" apa sahaja sumber yang ada, menafikan faedah QoS.

Satu penyelesaian yang mungkin berfungsi di sini ialah mencari apl yang memerlukan sumber dan melumpuhkannya atau menjadualkannya semula untuk dijalankan selepas waktu bekerja.

Sekali lagi, keseluruhan tujuan mengkonfigurasi QoS pada rangkaian anda adalah untuk memastikan penstriman panggilan audio dan video anda tidak ketinggalan (atau ranap) disebabkan oleh kesesakan rangkaian. QoS bukanlah alat yang sebenarnya boleh meningkatkan lebar jalur. Ia juga tidak boleh melalui rangkaian yang sesak.

Pelaksanaan QoS yang baik meningkatkan kualiti dan kelajuan data kritikal dengan mengoptimumkan lebar jalur yang diperuntukkan, memudahkan penandaan paket supaya ia dikenal pasti, dan menetapkan keutamaan yang ditentukan. QoS menggunakan lebar jalur yang tersedia, tetapi tidak mengembangkannya.

Soalan Lazim tentang QoS dalam Rangkaian

Apakah perbezaan antara QoS dan Pendikitan Rangkaian?

Pendikitan, juga dikenali sebagai kepolisan, melibatkan penetapan had keseluruhan pada pemprosesan trafik dan mengurangkan tahap trafik yang berlebihan. QoS ialah kaedah mengutamakan sesetengah trafik berbanding yang lain dan menggunakan baris gilir, dengan itu memaksimumkan lebar jalur untuk sesetengah trafik dengan mengorbankan lebar jalur untuk trafik lain.

Apakah peranan utama DSCP dalam QoS?

Titik Kod Perkhidmatan Terbeza (DSCP) muncul dalam pengepala paket. Ini ialah peluang peringkat paket untuk meminta keutamaan daripada perisian pengurusan QoS pada peranti rangkaian. Pengurus rangkaian boleh memilih untuk mendayakan atau melumpuhkan penemuan DSCP pada peranti, jadi nilai ini boleh diabaikan memihak kepada kaedah giliran QoS yang lain.

Bolehkah anda menerangkan pembentukan trafik dalam QoS?

Pembentukan trafik adalah kaedah yang digunakan oleh QoS untuk mendapatkan nilai terbaik daripada kapasiti rangkaian. Semua rangkaian mengalami permintaan puncak dan perancangan kapasiti tradisional memerlukan lebar jalur peruntukan pada tahap puncak serta margin keselamatan. Pembentukan trafik QoS memperkenalkan kelewatan kecil pada trafik tertentu untuk membolehkan rangkaian dengan kapasiti kurang daripada permintaan puncak untuk menampung semua trafik.

Semoga berjaya!