Глава 1. QoS

QoS - обработка агрегированного трафика таким образом, чтобы поток передавался с требуемыми от генератора трафика правилами.

CoS - конфигурация определенной обработки трафика на конкретном узле.

Каждый класс ассоциирован с трафиком, который требует одинаковой обработки, пока он идет по сети.

Как описать поведение (обработку) трафика?

QoS поведение описывает как должен обрабатываться определенный тип трфика, пока он проходит по сети. Обычно, поведение можно описать с помощью следующих важных параметров:

Loss: кол-во потерянных пакетов от source к dest. Некоторые виды трафика терпимы к потерям, некоторые запрашивают повторную отправку потерянных пакетов, некоторые устанавливают tcp-соединение, чтобы не терять пакеты.
Latency: задержка: время передачи пакета по сети от source к dest.
Jitter: разница между задержкой последовательно передаваемых пакетов.
Bandwidth: объем передаваемой информации.

IntServ vs DifServ

BE: Best effort: Негарантированная доставка. Обрабатывает трафик по принципу FIFO: first in - first out. По идее такая схема будет работать хорошо, только если на сети есть запасные емкости и не бывает полок.

IntServ: Integrated Service: Модель обслуживания, которая гарантирует качество за счет резервирования необходимой полосы. Использует RSVP.

DifServ: Differentiated Service: Это модель привычная - разделяет классы трафика и в зависимости от этого каждый класс обрабатывает по своему.

При использовании DiffServ узлы обрабатывают "аггрегированный трафик" (BA(behavior aggregate)). Аггрегируется он по типу трафика.

DSCP DiffServ Code point - определение BA разных типов трафика. Используется поле ToS => имеет 6 бит => 64 значения.

PHB Per-hop behavior - как маршрутизатор будет обрабатывать трафик в зависимости от DSCP.

PHB group пока не очень ясно.

На edge node сваливается больше нагрузки: полисинг, классифицирование трафика, шейпинг, аккаунтинг.

На core node сваливается меньше нагрузки: BA-based classification и передача трафика в зависимости от PHB.

Где можно увидеть пометку QoS

IPv4

Был такой байт ToS, который состоял из 3 бита - IP precedence, остальные: D, T, R, ECN. Сейчас байт ToS состоит из: первые 6 бит - DSCP (3 - CS/AF, 3 - циферки, определяющие класс и приоритет)

CS: Class selector: это первые 3 бита DSCP. Используется для обратной совместимости.

IP precedence: приоритет: первые 3 бита в байте ToS. Использовался для того, чтобы минимизировать дропы control трафика.

IPv6

TC: traffic class: 1 байт.

Frame

PCP: priority code point: Используются 3 бита начала 802.1p заголовка (поле с vlan) - может использовать 8 значений приоритета.

MPLS

TC: traffic class: 3 бит - 8 значений приоритета трафика.

Процесс работы QoS

Code Point (BA) Classifier => Policing (rate limitimg) => Multifield Classifier => Forwarding Policy => Fabric => Policing => Multifeild Classifier => [Scheduler | Shaper | RED] => Rewriting QoS field

Classifiers на ingress роутере создает соответствие трафика и определенного forwarding class, основываясь на BA (с пакетом уже передана QoS метка) или Multified classifier (порт, протокол, и т.п...)

Policing ограничивает кол-во трафика: превышенный трафик может быть либо отброшен, либо промаркирован.

CBF: CoS based forwarding - определенный трафик можно посылать к определенному next-hop.

Schedulers: обработка очереди, ассоциированной с forwarding class. Определяет transmission rate, delay buffers, congection management and avoidance (RED/WRED algorithm).

RED алгоритм в случае затора отбрасывает пакеты. WRED алгоритм при принятии решения об отбросе пакет учитивает значения traffic type и loss priority.

Rewrite markers: for outbound traffic, in edge device to make easier use BA classification on core devices.

QoS является "однонаправленным". То есть для настройки QoS на каком-то линке - нужно настроить его как для вх так и для исх направления.</note>