По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
QoS это возможность сети обеспечить специальный уровень обслуживания для конкретных пользователей или приложений без ущерба остальному трафику. Главная цель QoS это обеспечение более предсказуемого поведения сети передачи данных при работе с тем, или иным типом трафика, путем обеспечения необходимой полосы пропускания, контролем над задержкой и джиттером и улучшением характеристик при потере пакетов. Алгоритмы QoS достигают этих целей путем ограничения трафика, более эффективным использованием каналов передачи, и назначением тех или иных политик к трафику. QoS обеспечивает интеллектуальную передачу поверх корпоративной сети, и, при правильной настройке, улучшает показатели производительности.
Политики QoS
Тип трафика
QoS
Безопасность
Когда?
Голос
Задержка меньше 150 мс в одну сторону
Шифрование на уровне передаче голоса
Понедельник - Пятница
Система планирования ресурсов предприятия
Обеспечение доступной полосы пропускания минимум 512 кб/с
Зашифрован
24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году
Трафик, создаваемый программным обеспечением станков и оборудования
Обеспечение доступной полосы пропускания минимум 256 кб/с
В открытом виде
Понедельник - Пятница
Трафик от использования интернет ресурсов HTTP/HTTPS
Негарантированная доставка по принципу Best Effort
HTTP прокси сервер
Понедельник – Пятница, с 8 утра до 9 вечера.
Осуществление QoS в сетях унифицированных коммуникаций
Условно, процесс осуществления QoS в сетях Unified Communications (унифицированных коммуникаций), можно разделить на 3 этапа:
Определение типа трафика в сети и его требований. На данном этапе необходимо научить сеть определять типы трафика чтобы применять к ним те или иные QoS алгоритмы;
Сгруппировать трафик в классы с одинаковыми требованиями QoS. Например, можно определить 4 типа трафика: голос, высоко – приоритетный трафик, низко – приоритетный трафик и трафик от пользования браузером для просмотра WEB страниц;
Назначить политики QoS, применяемые к классам, определенным в п.2.
В современных корпоративных сетях, голосовой трафик всегда требует минимальную задержку. Трафик, который генерируют критически важные для бизнеса приложения требует маленькой задержки (например, информация, относящаяся к банковскому обслуживанию). Другие типы информации могут быть не так чувствительны к задержкам, например, передача файлов или электронная почта. Обычное использование интернета в личных целях на работе может быть так же ограничено или даже запрещено.
Согласно указанным принципам, можно условно выделить три QoS политики:
Без задержки: Присваивается в голосовому трафику;
Лучшее обслуживание: Присваивается к трафику с наивысшим приоритетом;
Остальное: Присваивается к низко – приоритетному и трафику web – браузеров;
Шаг 1: Определение типа трафика
Первым шагом на пути к осуществлению QoS является идентификация типов трафика в сети и определение конкретных требований каждого из типов. Перед осуществлением QoS, настоятельно рекомендуется провести аудит сети, чтобы полностью понимать как и какие приложения работают в корпоративной сети. Если осуществить политики QoS не имея полного понимания корпоративного сегмента сети, то результаты могут быть плачевными.
Далее, необходимо определить проблемы пользователей при работе с теми или иными сетевыми приложениями: например, приложение медленно работает из-за чего имеет плохую производительности работы. Необходимо измерить сетевой трафик в часы наибольшей нагрузки, используя специальные утилиты. Для понимания процессов в сети, необходимым шагом является измерение загрузки процессора каждого из единиц активного сетевого оборудования в период наибольшей загруженности, чтобы четко знать, где потенциально могут возникать проблемы.
После этого, необходимо определить бизнес цели и модели работы и составить список бизнес – требований. По итогам этих действий, каждый из пунктов списка можно сопоставить с тем или иным классом трафика.
В конце, необходимо определить уровни обслуживания которые требуются для различного вида трафика в зависимости от требуемой доступности и быстродействия.
Шаг 2: Сгруппировать трафик в классы
После идентификации сетевого трафика, необходимо использовать список бизнес требований, составленный на первом этапе, чтобы определить классы трафика.
Голосовой трафик всегда определяется отдельным классом. Компания Cisco имеет разработанные механизмы QoS для голосового трафика, например, Low latency queuing (LLQ) , цель которого заключается в контроле за тем, чтобы голос получал преимущество в обслуживании. После того как определены наиболее критичные приложения, необходимо определить классы трафика использую список бизнес требований.
Не каждое приложение имеет свой собственный класс обслуживания. Довольно много приложений с похожими требованиями к QoS группируются вместе в единый класс.
Пример классификации трафика
Типичный корпоративный ландшафт определяет 5 классов трафика:
Голос: Наивысший приоритет для трафика VoIP;
Критически важные: Небольшой набор критически важных для бизнеса приложений;
Транзакции: В данном классе присутствуют сервисы баз данных, интерактивный трафик и привилегированный сетевой трафик ;
Негарантированная доставка: Работает по принципу Best Effort, что дословно переводится как «лучшее усилие». В данный класс можно отнести интернет трафик и e-mail.
Шаг 3: Сгруппировать трафик в классы
Третьим шагом необходимо описать политики QoS для каждого из классов трафика, которые включают следующие действия:
Назначить минимальный размер гарантированной полосы пропускания;
Назначить максимальный размер полосы пропускания;
Назначить приоритеты для каждого из классов;
Использовать QoS технологии, такие как алгоритмы контроля очередей для управления перегрузками.
Рассмотрим на текущем примере определение политик QoS для каждого из классов:
Голос: Доступна полоса пропускания – 1мбит/с. Использовать метку Differentiated Services Code Poin (DSCP) со значением EF [7]. Метка EF (Expedited Forwarding) означает то, что пакеты с таким маркером получают приоритет в очереди согласно принципу наименьшей задержки. Дополнительно используется алгорит LLQ;
Критически важные: Минимальная полоса пропускания – 1мбит/с. Использовать метку Differentiated Services Code Poin (DSCP) со значением AF31 (метка в поле DSCP 011010), что обеспечивает наименьшую вероятность отбрасывания пакета. Параллельное использование алгоритма CBWFQ гарантирует необходимую полосу пропускания для маркированного трафика;
Негарантированная доставка: Максимальная полоса пропускания – 500кбит/с. Использовать метку Differentiated Services Code Poin (DSCP) со значением Default (метка в поле DSCP 000000), что обеспечивает обслуживание по умолчанию. Алгоритм CBWFQ обеспечивает «доставку по возможности», которая ниже по приоритету классов «Голос» и «Критически важные».
Сеть 5G появилась относительно недавно, но ученые сейчас во всю проводят исследования над технологией 6G! Что такое 6G? Что можно от него ждать? Давайте обсудим.
Концепция 6G
6G – стандарт мобильной связи шестого поколения, является концептуальной технологией мобильной связи беспроводной сети, также известной как технология мобильной связи шестого поколения.
Сеть 6G станет технологией с интегрированной наземной беспроводной и спутниковой связью. Благодаря интеграции спутниковой связи в мобильную связь 6G, для обеспечения непрерывного глобального покрытия, сетевые сигналы могут достигать любой удаленной деревни.
Кроме того, благодаря глобальной спутниковой системе определения местоположения, телекоммуникационной спутниковой системе, спутниковой системе получения изображений Земли и наземной сети 6G, полный охват земли и воздуха также может помочь людям прогнозировать погоду и быстро реагировать на стихийные бедствия.
Разработка 6G
В 2018 году Финляндия начала исследовать технологии, связанные с 6G.
9 марта 2018 года министр промышленности и информационных технологий Китайской Народной Республики сообщил, что Китай уже начал исследования 6G.
15 марта 2019 года Федеральная комиссия по связи США (FCC) единогласно проголосовала за принятие решения об открытии спектра «ТГц-волна» для услуг 6G.
С 24 по 26 марта 2019 года в Лапландии, Финляндия, состоялась международная конференция по 6G.
20 ноября 2019 года Всемирная конференция 5G 2019 года была проинформирована о том, что China Unicom и China Telecom начали исследование технологий, связанных с 6G.
Какие технологии понадобятся для реализации 6G?
Терагерцовая технология
6G будет использовать терагерцовый (ТГц) частотный диапазон, и «уплотнение» сетей 6G достигнет беспрецедентного уровня. К тому времени наше окружение будет заполнено небольшими базовыми станциями.
Терагерцовая полоса относится к 100 ГГц-10 ТГц, которая является полосой частот, намного превышающей 5 ГГц. От связи 1G (0,9 ГГц) до 4G (выше 1,8 ГГц) частота используемых нами беспроводных электромагнитных волн возрастает. Поскольку чем выше частота, тем больше допустимый диапазон пропускной способности и тем больше объем данных, которые могут быть переданы в единицу времени, что мы обычно просто говорим, что «скорость сети стала быстрее».
Итак, когда речь заходит о «уплотнении» сети в эпоху 6G, значит ли это что нас окружат маленькие базовые станции?
Вообще говоря, существует множество факторов, которые влияют на покрытие базовой станции, таких как частота сигнала, мощность передачи базовой станции, высота базовой станции и высота мобильного терминала. С точки зрения частоты сигнала, чем выше частота, тем короче длина волны и дифракционная способность сигнала.
Частота сигнала 6G уже находится на уровне терагерца, и эта частота близка к спектру энергетического уровня вращения молекулы, и она легко поглощается молекулами воды в воздухе, поэтому расстояние, пройденное в космосе, не так далеко от 5G, поэтому для «ретрансляции» 6G требуется больше базовых станций. Диапазон частот, используемый 5G, выше, чем 4G. Без учета других факторов покрытие базовых станций 5G, естественно, меньше, чем покрытие 4G. При более высокой полосе частот 6G охват базовых станций будет меньше.
Технология пространственного мультиплексирования
6G будет использовать «технологию пространственного мультиплексирования», базовые станции 6G смогут одновременно получать доступ к сотням или даже тысячам беспроводных соединений, а его пропускная способность будет в 1000 раз превышать пропускную способность базовых станций 5G.
Когда частота сигнала превышает 10 ГГц, его основной режим распространения больше не является дифракционным. Для линий распространения вне прямой видимости отражение и рассеяние являются основными методами распространения сигнала. В то же время, чем выше частота, тем больше потери при распространении, тем короче расстояние покрытия и слабее дифракционная способность. Эти факторы значительно увеличат сложность покрытия сигнала. 5G решает эти проблемы с помощью двух ключевых технологий, Massive MIMO и лучевого формирования. 6G расположен в более высокой полосе частот, и дальнейшее развитие MIMO, вероятно, обеспечит ключевую техническую поддержку для 6G.
Как будет выглядеть мир 6G?
Итак, когда технология 6G будет полностью развернута, как будет выглядеть мир? Можно предположить, что скорость сети будет быстрее и стабильнее. Предполагается, что в сети 6G загрузка фильмов в несколько ГБ может занять всего пару секунд на скорости в 1 Тбит/с.
Конечно, помимо того, что он быстрее 5G, он также будет в полной мере применяться в других развивающихся отраслях благодаря быстрому развитию сети. Например, умные города смогут в режиме реального времени передавать условия дорожного движения и решать проблемы пробок. Такие технологии, как AR, также станут реальностью.
Соответствующие исследования предсказывают, что в более позднюю часть эры 5G плотность сетевых подключений, создаваемых устройствами, превысит теоретический предел технологии 5G. Таким образом, ранняя стадия применения 6G заключается в расширении и углублении технологии 5G. Исходя из этого, 6G будет основываться на искусственном интеллекте, периферийных вычислениях и Интернете вещей для достижения глубокой интеграции интеллектуальных приложений и сетей, а затем для разработки виртуальной реальности, виртуальных пользователей, интеллектуальных сетей и других функций.
И, хотя отрасль возлагает большие надежды и предположения на 6G, следует признать, что исследования 6G действительно все еще находятся в зачаточном состоянии, и вся отрасль все еще находится в процессе непрерывного развития.
Буферизация пакетов для работы с перегруженным интерфейсом кажется прекрасной идеей. Действительно, буферы необходимы для обработки трафика, поступающего слишком быстро или несоответствия скорости интерфейса - например, при переходе от высокоскоростной LAN к низкоскоростной WAN. До сих пор это обсуждение QoS было сосредоточено на классификации, приоритизации и последующей пересылке пакетов, помещенных в очередь в этих буферах, в соответствии с политикой. Максимально большой размер буферов кажется хорошей идеей. Теоретически, если размер буфера достаточно велик, чтобы поставить в очередь пакеты, превышающие размер канала, все пакеты в конечном итоге будут доставлены. Однако, как большие, так и переполненные буферы создают проблемы, требующие решения.
Когда пакеты находятся в буфере, они задерживаются. Некоторое количество микросекунд или даже миллисекунд добавляется к пути пакета между источником и местом назначения, пока они находятся в буфере, ожидая доставки. Задержка перемещения является проблемой для некоторых сетевых разговоров, поскольку алгоритмы, используемые TCP, предполагают предсказуемую и в идеале небольшую задержку между отправителем и получателем.
В разделе активного управления очередью вы найдете различные методы управления содержимым очереди. Некоторые методы решают проблему переполненной очереди, отбрасывая достаточно пакетов, чтобы оставить немного места для вновь поступающих. Другие методы решают проблему задержки, поддерживая небольшую очередь, минимизируя время, которое пакет проводит в буфере. Это сохраняет разумную задержку буферизации, позволяя TCP регулировать скорость трафика до скорости, соответствующей перегруженному интерфейсу.
Управление переполненным буфером: взвешенное произвольное раннее обнаружение (WRED)
Произвольное раннее обнаружение (RED) помогает нам справиться с проблемой переполненной очереди. Буферы не бесконечны по размеру: каждому из них выделено определенное количество памяти. Когда буфер заполняется пакетами, новые поступления отбрасываются. Это не сулит ничего хорошего для критического трафика, такого как VoIP, от которого нельзя отказаться, не повлияв на взаимодействие с пользователем. Способ решения этой проблемы - убедиться, что буфер никогда не будет полностью заполнен. Если буфер никогда не заполняется полностью, то всегда есть место для приема дополнительного трафика.
Чтобы предотвратить переполнение буфера, RED использует схему упреждающего отбрасывания выбранного входящего трафика, оставляя места открытыми. Чем больше заполняется буфер, тем больше вероятность того, что входящий пакет будет отброшен. RED является предшественником современных вариантов, таких как взвешенное произвольное раннее обнаружение (WRED). WRED учитывает приоритет входящего трафика на основе своей отметки. Трафик с более высоким приоритетом будет потерян с меньшей вероятностью. Более вероятно, что трафик с более низким приоритетом будет отброшен. Если трафик использует какую-либо форму оконного транспорта, например, такую как TCP, то эти отбрасывания будут интерпретироваться как перегрузка, сигнализирующая передатчику о замедлении.
RED и другие варианты также решают проблему синхронизации TCP. Без RED все входящие хвостовые пакеты отбрасываются при наличии переполненного буфера. Для трафика TCP потеря пакетов в результате отбрасывания хвоста приводит к снижению скорости передачи и повторной передаче потерянных пакетов. Как только пакеты будут доставлены снова, TCP попытается вернуться к более высокой скорости. Если этот цикл происходит одновременно во многих разных разговорах, как это происходит в сценарии с отключением RED-free, интерфейс может испытывать колебания использования полосы пропускания, когда канал переходит от перегруженного (и сбрасывания хвоста) к незагруженному и недоиспользованному, поскольку все д throttled-back TCP разговоры начинают ускоряться. Когда уже синхронизированные TCP-разговоры снова работают достаточно быстро, канал снова становится перегруженным, и цикл повторяется.
RED решает проблему синхронизации TCP, используя случайность при выборе пакетов для отбрасывания. Не все TCP-разговоры будут иметь отброшенные пакеты. Только определенные разговоры будут иметь отброшенные пакеты, случайно выбранные RED. TCP-разговоры, проходящие через перегруженную линию связи, никогда не синхронизируются, и колебания избегаются. Использование каналов связи более устойчиво.
Управление задержкой буфера, Bufferbloat и CoDel
Здесь может возникнуть очевидный вопрос. Если потеря пакетов - это плохо, почему бы не сделать буферы достаточно большими, чтобы справиться с перегрузкой? Если буферы больше, можно поставить в очередь больше пакетов, и, возможно, можно избежать этой досадной проблемы потери пакетов. Фактически, эта стратегия больших буферов нашла свое применение в различных сетевых устройствах и некоторых схемах проектирования сети. Однако, когда перегрузка канала приводит к тому, что буферы заполняются и остаются заполненными, большой буфер считается раздутым. Этот феномен так хорошо известен в сетевой индустрии, что получил название: bufferbloat.
Bufferbloat имеет негативный оттенок, потому что это пример слишком большого количества хорошего. Буферы - это хорошо. Буферы предоставляют некоторую свободу действий, чтобы дать пачке пакетов где-нибудь остаться, пока выходной интерфейс обработает их. Для обработки небольших пакетов трафика необходимы буферы с критическим компромиссом в виде введения задержки, однако превышение размера буферов не компенсирует уменьшение размера канала. Канал имеет определенную пропускную способность. Если каналу постоянно предлагается передать больше данных, чем он может передать, то он плохо подходит для выполнения требуемой от него задачи. Никакая буферизация не может решить фундаментальную проблему пропускной способности сети.
Увеличение размера буфера не улучшает пропускную способность канала. Фактически, постоянно заполненный буфер создает еще большую нагрузку на перегруженный интерфейс. Рассмотрим несколько примеров, противопоставляющих протоколов Unacknowledged Datagram Protocol (UDP) и Transmission Control Protocol (TCP).
В случае VoIP-трафика буферизованные пакеты прибывают с опозданием. Задержка чрезвычайно мешает голосовой беседе в реальном времени. VoIP - это пример трафика, передаваемого посредством UDP через IP. UDP-трафик не подтверждается. Отправитель отправляет пакеты UDP, не беспокоясь о том, доберутся ли они до места назначения или нет. Повторная передача пакетов не производится, если хост назначения не получает пакет UDP. В случае с VoIP - здесь важно, пакет приходит вовремя или нет. Если это не так, то нет смысла передавать его повторно, потому что уже слишком поздно. Слушатели уже ушли. LLQ может прийти вам в голову как ответ на эту проблему, но часть проблемы - это слишком большой буфер. Для обслуживания большого буфера потребуется время, вызывающее задержку доставки трафика VoIP, даже если LLQ обслуживает трафик VoIP. Было бы лучше отбросить VoIP-трафик, находящийся в очереди слишком долго, чем отправлять его с задержкой.
В случае большинства приложений трафик передается по протоколу TCP через IP, а не по протоколу UDP. TCP - протокол подтверждений. Отправитель трафика TCP ожидает, пока получатель подтвердит получение, прежде чем будет отправлен дополнительный трафик. В ситуации bufferbloat пакет находится в переполненном, слишком большом буфере перегруженного интерфейса в течение длительного времени, задерживая доставку пакета получателю. Получатель получает пакет и отправляет подтверждение. Подтверждение пришло к отправителю с большой задержкой, но все же пришло. TCP не заботится о том, сколько времени требуется для получения пакета, пока он туда попадает. И, таким образом, отправитель продолжает отправлять трафик с той же скоростью через перегруженный интерфейс, что сохраняет избыточный буфер заполненным и время задержки увеличивается. В крайних случаях отправитель может даже повторно передать пакет, пока исходный пакет все еще находится в буфере. Перегруженный интерфейс, наконец, отправляет исходный буферизованный пакет получателю, а вторая копия того же пакета теперь находится в движении, что создает еще большую нагрузку на уже перегруженный интерфейс!
Эти примеры демонстрируют, что буферы неподходящего размера на самом деле не годятся. Размер буфера должен соответствовать как скорости интерфейса, который он обслуживает, так и характеру трафика приложения, который может проходить через него.
Одна из попыток со стороны сетевой индустрии справиться с большими буферами, обнаруженными вдоль определенных сетевых путей, - это контролируемая задержка, или CoDel. CoDel предполагает наличие большого буфера, но управляет задержкой пакетов, отслеживая, как долго пакет находится в очереди. Это время известно, как время пребывания. Когда время пребывания пакета превысило вычисленный идеал, пакет отбрасывается. Это означает, что пакеты в начале очереди-те, которые ждали дольше всего-будут отброшены до пакетов, находящихся в данный момент в хвосте очереди.
Агрессивная позиция CoDel в отношении отбрасывания пакетов позволяет механизмам управления потоком TCP работать должным образом. Пакеты, доставляемые с большой задержкой, не доставляются, а отбрасываются до того, как задержка станет слишком большой. Отбрасывание вынуждает отправителя TCP повторно передать пакет и замедлить передачу, что очень желательно для перегруженного интерфейса. Совокупный результат - более равномерное распределение пропускной способности для потоков трафика, конкурирующих за интерфейс.
В ранних реализациях CoDel поставлялся в устройства потребительского уровня без параметров. Предполагаются определенные настройки по умолчанию для Интернета. Они включают 100 мс или меньше времени двустороннего обмена между отправителями и получателями, а задержка 5 мс является максимально допустимой для буферизованного пакета. Такая конфигурация без параметров упрощает деятельность поставщиков сетевого оборудования потребительского уровня. Потребительские сети являются важной целью для CoDel, поскольку несоответствие высокоскоростных домашних сетей и низкоскоростных широкополосных сетей вызывает естественную точку перегрузки. Кроме того, сетевое оборудование потребительского уровня часто страдает от слишком большого размера буферов.