Kvalita služby: Rozdiel medzi revíziami

Smazaný obsah Přidaný obsah
pravopis, gramatika, štylistika, preklepy
Bez shrnutí editace
Riadok 1:
{{na úpravu}}
{{na revíziu}}
 
'''Kvalita služby''' (angl. ''quality of service'', skr. QoS) je v oblasti počítačových sietí a telekomunikačných sietí s prepájaním paketov pre mechanizmy na riadenie rezervovania zdrojov (a nie dosiahnutá kvalita služby).
 
Řádek 12 ⟶ 13:
 
Kvalita služby sa niekedy používa ako miera kvality, s celou radou alternatívnych definícii, skôr ako schopnosť rezervovania zdrojov. Kvalita služby niekedy referuje na stupeň kvality služby, t. j. na garantovanie kvality služby. Vysoká QoS je často zamieňaná s vysokým stupňom kvality služby, ako napríklad vysoká prenosová rýchlosť, nízka latencia a nízka pravdepodobnosť bitovej chybovosti.
 
 
== Závislosť na subjektívnych mierach kvality ==
 
 
Alternatívna a sporná definícia kvality služby QoS, ktorá sa používa hlavne v oblasti telekomunikácii a služieb streamovania videa, je metrika, ktorá reflektuje, alebo predpovedá subjektívnu kvalitu skúsenosti, napríklad kvalita skúseností QoE (Quality of Experience) subjektívneho podnikového konceptu, výkon vnímaný užívateľom, stupeň spokojnosti užívateľa, počet šťastných zákazníkov alebo skóre priemerného názoru MOS (Mean Opinion Score). V tomto kontexte je QoS kumulatívnym vplyvom na spokojnosť zákazníka vzhľadom na všetky nedostatky ovplyvňujúce službu. Táto definícia zahrňuje aplikáciu a človeka do posudzovania a požaduje priemerné váženie rozličných objektívnych kritérii.
 
Na duhej strane kvalita skúsenosti so službou QoSE (Quality of Service Experience) je skutočnou mierkou užívateľovej skúsenosti s operátorom v zmysle doručenej kvality s ohľadom alebo bez ohľadu na to, čo bolo sľúbené. To sa líši od skôr definovanej QoS len v kontexte užívateľskej skúsenosti ale nie kvality skúseností QoE pretože tá nie je subjektívna.
 
 
== Problémy ==
 
 
Keď bol pred mnohými rokmi nasadený Internet chýbala schopnosť poskytovať garantovanie kvality služby QoS v dôsledku obmedzenia výpočtového výkonu v routeroch. Preto fungoval na základnej QoS úrovni teda best-effort. V každej správe existovali štyri bity pre typ služby a tri bity pre prioritu, ale boli ignorované. Tieto bity boli neskôr predefinované ako DSCP (DiffServ Code Points) a sú z veľkej časti používané v peer linkách v modernom Internete.
 
Řádek 30 ⟶ 25:
 
Pri prenose paketu môže nastať veľa príčin problémov smerom od odosielateľa k príjemcovi:
* Zahodené pakety – Routre môžu zahodiť nejaké pakety ak prídu v okamžiku, keď majú plný buffer. Nejaké, žiadne alebo všetky pakety môžu byť zahodené v závislosti na stave siete a tak je nemožné zistiť v dostatočnom predstihu čo sa stane. Prijímacia aplikácia môže požiadať o opakovaný prenos tejto informácie, čo môže zapríčiniť závažné meškanie v celom prenose.
* Meškanie – Prenos paketov do cieľa môže trvať dlhú dobu, pretože môžu byť zastavené v dlhých frontoch, alebo môžu byť prenášané cez menej priamu cestu, aby predišli preťaženiu. V niektorých prípadoch môže zbytočné meškanie spôsobiť aplikácia.
 
* Jitter – Pakety pri prenose zo zdroja môžu prísť do cieľa s rôznym meškaním. Meškanie paketov vplýva na pozície paketov vo frontoch routerov na ceste medzi zdrojom a cieľom a táto pozícia sa líši nepredvídateľne. Táto zmena v meškaní je známa ako jitter a dokáže vážne ovplyvniť kvalitu streamovania audia alebo videa.
• Meškanie – Prenos paketov do cieľa môže trvať dlhú dobu, pretože môžu byť zastavené v dlhých frontoch, alebo môžu byť prenášané cez menej priamu cestu, aby predišli preťaženiu. V niektorých prípadoch môže zbytočné meškanie spôsobiť aplikácia.
* Neusporiadané dodanie – Keď je súbor súvisiacich paketov smerovaný cez internet majú jednotlivé pakety rôzne cesty, čo vyústi v rôzne meškania. Dôsledkom je, že pakety dorazia v inom poradí ako boli vyslané. Tento problém vyžaduje zvláštne dodatočné protokoly zodpovedné za usporiadanie neusporiadaných paketov na izochrónny stav akonáhle dosiahnu svoj cieľ. Toto je hlavne dôležité pre video a VoIP streamy, kde je ich kvalita výrazne ovplyvnená jak latenciou, tak nedostatkom izochronicity.
 
* Chyba – Niekedy sú pakety nesprávne, skombinované dohromady alebo poškodené. Prijímač dokáže túto chybu detekovať a následne požiada o opakovaný prenos.
• Jitter – Pakety pri prenose zo zdroja môžu prísť do cieľa s rôznym meškaním. Meškanie paketov vplýva na pozície paketov vo frontoch routerov na ceste medzi zdrojom a cieľom a táto pozícia sa líši nepredvídateľne. Táto zmena v meškaní je známa ako jitter a dokáže vážne ovplyvniť kvalitu streamovania audia alebo videa.
 
• Neusporiadané dodanie – Keď je súbor súvisiacich paketov smerovaný cez internet majú jednotlivé pakety rôzne cesty, čo vyústi v rôzne meškania. Dôsledkom je, že pakety dorazia v inom poradí ako boli vyslané. Tento problém vyžaduje zvláštne dodatočné protokoly zodpovedné za usporiadanie neusporiadaných paketov na izochrónny stav akonáhle dosiahnu svoj cieľ. Toto je hlavne dôležité pre video a VoIP streamy, kde je ich kvalita výrazne ovplyvnená jak latenciou, tak nedostatkom izochronicity.
 
• Chyba – Niekedy sú pakety nesprávne, skombinované dohromady alebo poškodené. Prijímač dokáže túto chybu detekovať a následne požiada o opakovaný prenos.
 
 
== Aplikácie požadujúce QoS. ==
 
 
Pre určité typy sieťovej prevádzky môže byť požadované definovanie kvality služby QoS, napríklad:
* Streamovanie multimédií môže požadovať garantovanú priepustnosť ku zaisteniu toho, aby bola zaručená minimálna úroveň kvality.
* IPTV ponúkaná ako služba od poskytovateľa.
 
* IP telefonovanie alebo VoIP môžu požadovať striktné limity na jitter a meškanie.
• IPTV ponúkaná ako služba od poskytovateľa.
* Video telekonferencia (VTC) požaduje nízky jitter a latenciu.
 
* Dedikovaná emulácia linky požaduje garantovanie priepustnosti a ukladá limity na maximálne meškanie a jitter.
• IP telefonovanie alebo VoIP môžu požadovať striktné limity na jitter a meškanie.
* Bezpečnostne kritická aplikácia, ako je napríklad vzdialená operácia, vyžaduje garantovanú úroveň dostupnosti (nazývané tiež ako prísne QoS).
 
* Vzdialený správca systému môže požadovať uprednostnenie variabilného, obvykle malého množstva, SSH prevádzky s cieľom zaistiť rýchle reagovanie relácie i cez silne zaťaženú linku.
• Video telekonferencia (VTC) požaduje nízky jitter a latenciu.
* Online hry, ako napríklad rýchle simulácie s viacej hráčmi, požadujú určitú úroveň QoS. Jej nedostatok môže zapríčiniť „lagy“.
 
• Dedikovaná emulácia linky požaduje garantovanie priepustnosti a ukladá limity na maximálne meškanie a jitter.
 
• Bezpečnostne kritická aplikácia, ako je napríklad vzdialená operácia, vyžaduje garantovanú úroveň dostupnosti (nazývané tiež ako prísne QoS).
 
• Vzdialený správca systému môže požadovať uprednostnenie variabilného, obvykle malého množstva, SSH prevádzky s cieľom zaistiť rýchle reagovanie relácie i cez silne zaťaženú linku.
 
• Online hry, ako napríklad rýchle simulácie s viacej hráčmi, požadujú určitú úroveň QoS. Jej nedostatok môže zapríčiniť „lagy“.
 
Tieto typy služieb sú nazývané neelastické, čo znamená, že požadujú určitú úroveň minimálnej šírky pásma a určitú maximálnu latenciu pre svoju funkčnosť. Naopak elastické aplikácie sa môžu využívať nezávisle na dostupnej šírke pásma. Ide hlavne o aplikácie hromadného prenosu súborov, ktoré sú založené na protokole TCP.
 
 
== Získanie QoS ==
* Počas volania
 
* Vo volaní
 
* Dopredu – Keď je výdaj mechanizmu pre poskytovanie QoS nastavený, sieťový zákazníci a poskytovatelia vstupujú do zmluvného vzťahu označeného ako zmluva o stupni služby SLA (Service Level Agreement), ktorá špecifikuje garantovanie pre schopnosť siete/protokolu dávať garantované medze výkonu, priepustnosti, latencie založené na vzájomne dohodnutých meraniach, obvykle pomocou uprednostňovania prevádzky.
• Počas volania
* Rezervovanie zdrojov – Zdroje sú rezervované v každom kroku siete pre volanie podľa jeho nastavenia. Príkladom je protokol RSVP (Resorce Reservation Protocol).
 
• Vo volaní
 
• Dopredu – Keď je výdaj mechanizmu pre poskytovanie QoS nastavený, sieťový zákazníci a poskytovatelia vstupujú do zmluvného vzťahu označeného ako zmluva o stupni služby SLA (Service Level Agreement), ktorá špecifikuje garantovanie pre schopnosť siete/protokolu dávať garantované medze výkonu, priepustnosti, latencie založené na vzájomne dohodnutých meraniach, obvykle pomocou uprednostňovania prevádzky.
 
• Rezervovanie zdrojov – Zdroje sú rezervované v každom kroku siete pre volanie podľa jeho nastavenia. Príkladom je protokol RSVP (Resorce Reservation Protocol).
 
 
 
== QoS mechanizmus ==
 
 
Alternatívou ku komplexnému QoS kontrolného mechanizmu je poskytovať vysoko kvalitnú komunikáciu pomocou plného prenosu cez sieť, tak že kapacita je založená na špičkom využití zaťaženia. Tento prístup je jednoduchý a ekonomický pre siete s predvídateľným a malým prevádzkovým zaťažením. Výkon je vhodný pre mnohé aplikácie. To môže zahrňovať náročné aplikácie, ktoré dokážu kompenzovať rozdiely v šírke pásma a meškanie s veľkými buframi na príjmacej strane, čo je často možné napríklad v streamovaní videa.
 
Řádek 96 ⟶ 67:
Mechanizmus managementu šírky pásma by mal k projektovaniu výkonu zahrňovať:
 
* Tvarovanie prevádzky (limitovanie rýchlostí)
** Token bucket
 
** o TokenLeaky bucket
** Kontrola rýchlosti TCP – umelo upravuje veľkosť TCP okna ako aj kontroluje rýchlosť vracania ACK odosielateľovi
 
* Plánovacie algoritmy
o Leaky bucket
** WFQ – Weighted Fair Queuing
 
** Class based WFQ
o Kontrola rýchlosti TCP – umelo upravuje veľkosť TCP okna ako aj kontroluje rýchlosť vracania ACK odosielateľovi
** WRR – Weighted Round Robin
 
** DWRR – Deficit Weighted Round Robin
• Plánovacie algoritmy
** HFSC – Hierarchical Fair Service Curve
 
* Predchádzanie zápcham
o WFQ – Weighted Fair Queuing
** RED, WRED – znižuje možnosť zahadzovania koncov v čakacej fronte bufferu portu a tým zaručuje zníženie TCP globálnej synchronizácie
 
** Sieťová politika – značkovanie a zahadzovanie paketov presahujúcich prenosovú rýchlosť a veľkosť burstu
o Class based WFQ
** Explicitné oznamovanie preťaženia
 
** Ladenie buffrov
o WRR – Weighted Round Robin
 
o DWRR – Deficit Weighted Round Robin
 
o HFSC – Hierarchical Fair Service Curve
 
• Predchádzanie zápcham
 
o RED, WRED – znižuje možnosť zahadzovania koncov v čakacej fronte bufferu portu a tým zaručuje zníženie TCP globálnej synchronizácie
 
o Sieťová politika – značkovanie a zahadzovanie paketov presahujúcich prenosovú rýchlosť a veľkosť burstu
 
o Explicitné oznamovanie preťaženia
 
o Ladenie buffrov
 
Ako už bolo povedané, zatiaľ čo sa DiffServ používa v sofistikovaných podnikových sieťach nebol ešte široko nasadený do internetu. Opatrenia internetových peerov sú komplexné a zdá sa, že u poskytovateľov internetového pripojenia nie je žiadne nadšenie pre zavedenie podpory QoS v rámci peeringových spojení alebo dohody na podporovaní politík.
Řádek 131 ⟶ 88:
 
ATM sieťový protokol má prepracovanú štruktúru možnosti nasadenia QoS mechanizmu. Kratšie dátové jednotky a zabudovaná QoS boli význačné body pre predaj ATM v telekomunikačných aplikáciách ako je video on demand alebo VoIP.
 
 
== Protokoly poskytujúce QoS ==
* TOS (Typ služby) pole v IP záhlaví
 
* IP diferencované služby DiffServ
 
* TOSIP (Typintegrované služby) pole v IP záhlavíIntServ
* RSVP – Resorce reservation protocol
 
* MPLS – MultiProtocol Label Switching poskytuje 8 tried QoS
• IP diferencované služby DiffServ
* RSVP-TE
 
* Frame Relay
• IP integrované služby IntServ
* X.25
 
* Niektoré ADSL modemy
• RSVP – Resorce reservation protocol
* ATM – Asynchronous Transfer Mode
 
* IEEE 802.1p
• MPLS – MultiProtocol Label Switching poskytuje 8 tried QoS
* IEEE 802.1Q
 
* IEEE 802.11e
• RSVP-TE
* IEEE 802.11p
 
* HomePNA – domáce siete cez koaxiálne a telefónne drôty
• Frame Relay
 
• X.25
 
• Niektoré ADSL modemy
 
• ATM – Asynchronous Transfer Mode
 
• IEEE 802.1p
 
• IEEE 802.1Q
 
• IEEE 802.11e
 
• IEEE 802.11p
 
• HomePNA – domáce siete cez koaxiálne a telefónne drôty
 
 
== QoS riešenia ==
 
 
Výskumný projekt MUSE definoval koncept QoS vo fáze 1, ktorý bol ďalej spracovaný v inom výskumnom projekte PLANETS. Táto nová myšlienka riešenia je dohodnutie sa na diskrétnej hodnote jitteru na QoS triedach, ktorá je uložená na sieťových uzloch. Vrátane best-effort boli stanovené štyri QoS triedy, dve elastické a dve neelastické. Toto riešenie má niekoľko výhod:
* Koniec-koniec meškanie a strata paketovej rýchlosti môže byť predvídané
 
* Ľahká implementácia jednoduchým plánovačom a dĺžkou fronty u PLANETS
• Koniec-koniec meškanie a strata paketovej rýchlosti môže byť predvídané
* Uzly je jednoduché overiť pre elastickosť
 
* Koncový užívatelia si nevšimnú rozdiel v kvalite
• Ľahká implementácia jednoduchým plánovačom a dĺžkou fronty u PLANETS
 
• Uzly je jednoduché overiť pre elastickosť
 
• Koncový užívatelia si nevšimnú rozdiel v kvalite
 
 
Projekt MUSE vypracoval vlastné QoS riešenie, ktoré je primárne založené na:
* Využitie prevádzkových tried
 
* Selektívny CAC koncept
• Využitie prevádzkových tried
* Príslušné dimenzovanie siete
 
• Selektívny CAC koncept
 
• Príslušné dimenzovanie siete
 
[[ar:جودة الخدمة]]