QoSサービスモデル

QoSサービスモデル

・従来のIPネットワークでは、すべてのパケットが区別なく平等に扱われます。この場合、パケット伝送の信頼性、伝送遅延、およびその他のパフォーマンスは保証を提供できません
・IPネットワークでは、 VoiceIPなどのサービス、つまり音声通話の場合、通話を行うビジネスは重要なトラフィックに属します。つまり、伝送のリアルタイム性を重視します。このようなリアルタイムサービスは、伝送遅延に関する特定の要件を提示します。送信時間が長すぎると、ユーザーのエクスペリエンスに確実に影響します。ただし、電子メールやFTPなどのサービスが機密性の低いトラフィックである場合、実際にはリアルタイムは必要ありません。
上記は例です。異なるサービスSnowballで音声、ビデオ、およびデータサービスをサポートするには、ネットワークは、間違ったタイプの通信を区別し、対応するサービスを提供できます。
・QoSテクノロジはこの問題の解決に特化してい
ます。ここではIP QoSについて説明します。IPv6の場合は、IPv6 Qosのほか、以前に学習したMPLS VPNで言及されているMPLS VPN Qosと、レイヤー2スイッチもあります。レイヤー2 QoS

従来のエンドツーエンドネットワーク通信の問題

• 昔のネットワークでは、実際のアプリケーションはインターネットではなくファイル共有でした。使用するトラフィックのタイプはそれほど多くなかったため、サービス品質の要件はなかったため、従来のIPネットワークと現在のIPネットワークを理解する必要がありますIPネットワークに違いはありますか？
  

• QoS：コンセプト
  

• BTビジネスの場合、ダウンロード時にQoSを実行しないと、すべてのターミナルトラフィックが消費され、イントラネットの通信品質に確実に影響します。この状況は、次のように要約できます。カテゴリビジネスのサービス品質は、他のビジネスのサービス品質にも影響を与えます

ネットワーク帯域幅
バレル理論があります。最大帯域幅BWmaxは、伝送パスの最小帯域幅と同じです。
このエンドツーエンドリンクでは、最大伝送帯域幅のボトルネックが最も遅いリンクに存在します

• 問題はインターネットでよく見られ、イントラネットの速度はギガビット以上であり、ボトルネックは多くの場合オペレーターです。
• 帯域幅ソリューションが不十分
  
  -リンクをアップグレードすることはローカル専制君主の方法です
  -キューメカニズムの場合、トラフィックのタイプを判断し、それが音声トラフィックである場合、BTトラフィックまたは他のダウンロードトラフィックを通過させて、リアルタイムを確保できます。トラフィックの使用。
  -レイヤー2フレーム圧縮。送信中の圧縮後も、送信速度は変わらないため、元のリンクでは、帯域幅を増やすことと同じです。
• IPパケットヘッダー圧縮にはいくつかの状況があります
  ：①：IP + TCP圧縮
  ②IP + UDP + RTP圧縮：一部のIP電話はこのカプセル化モードを備え
  ています。IP+ TCP + DATAやIP + UDP +などの上記の場合RDATA + DATA、データDATAがすべて1バイトであると仮定すると、IP + TCPとIP + UDP + RTPの固定サイズは同じで、両方とも40バイトです。運ばれるデータは実際には非常に小さいことがわかるので、 IPパケットヘッダーの後、40バイトのIP + TCPを2〜4バイトに圧縮できます。チェックするIP + UDP + RTP

ネットワーク遅延
単一のネットワークデバイスの遅延には、送信遅延、シリアル化遅延、処理遅延、およびキュー遅延が含まれます。

-伝送遅延と、実際に表している遅延のシリアル化を意味するアップグレードリンクですが、交換のコストは比較的大きいため、我々は、バックプレーンを交換することによって改善することができる遅延を処理し、考慮していないので、それは一般的に使用されていません
-したがって、私たちにとって最良の方法は、QoSを使用してキュー遅延を処理し、トラフィックに基づいて分類を最適化することです。
エンドツーエンドの実験は、実際には（送信遅延+シリアル化遅延+処理遅延+キュー遅延）です。 ）そして

ジッタ
・たとえば、電話をかけると、最初の単語が聞こえた後、行き詰まり、次の2つの単語が飛び出し、次の単語が表示されることがあります。これは、各メッセージのエンドツーエンドによるものです。これは、ジッタである不均等な遅延が原因です。
・一般的に言って、遅延が小さいほど、遅延ジッターの範囲が狭くなり、その逆も同様です
・音声またはビデオトラフィックは、ジッターが通常の使用に影響を与える場合、断続的に発生します。一部のプロトコルは、定期的な間隔でインタラクティブパケットを送信します。過度のジッターはプロトコルの発振を引き起こします。実際、すべての伝送システムにジッターがありますが、ジッターが指定された許容範囲内である限り、サービスの品質には影響しません。

パケットロス

• パケットの損失は、すべてのリンクで発生する可能性があります。例：
  
  -多くの場合、パケットの損失は通常、キューがいっぱいであることが原因です。キューがいっぱいの場合、パケットの損失には通常、テールドロップ方式が使用されます。
• パケット損失率とは、ネットワークでの送信中に失われたパケットの割合を指します。パケット損失は、ネットワークの信頼性を測定するために使用できます。
  

パケット損失の解決策：

①：輻輳回避は他の要素を考慮する必要がない
②：輻輳管理は、輻輳が発生し
た後に表示される解決策です。↓の場合、輻輳は確実に大量のパケット損失を引き起こします。したがって、ルーターはリンクを監視する必要があります。輻輳が発生しようとしている場合は、まず重要でないものを破棄します。そうでない場合、輻輳が発生すると、重要なパケットまたは重要でないパケットが失われます。
③輻輳を防ぐために、重要でないデータパケットの一部を破棄し、大規模なデータパケットが輻輳輻輳回避によってドロップされないようにします。

QoSの概要

サービスモデル

• ベストエフォートサービスモデル
  

• 包括的なサービスモデル
  -複数のQoS要件を満たすことができる包括的なサービスモデルです。メッセージを送信する前に、このサービスモデルはネットワークから特定のサービスに適用する必要があります-
  データを送信する前に特定のサービスのニーズを理解する
  -各データについてフローは保証されます（両端のIPアドレス、ポート番号、およびプロトコル番号によって決定されます）-
  利点：
  完全に保証されたサービス- 短所：多重化は実現できません

・RSVP（リソース予約プロトコル）：特定の種類のデータ用に予約する必要がある帯域幅とリソースの量をリンクに通知します
•データフローの概念を考慮する必要がありますたとえば、FTP / HTTP / TELNETトラフィックなどがあります。この場合、FTP-> 100k http-> 500k telnet-> 50kトラフィックなど、特定のプロトコルのフローを制御する必要があるため、5倍の概念（ソース宛先IP、ソース宛先）を使用する必要があります。ポートとプロトコル番号）。
•エンドツーエンドの帯域予約RSVPプロトコル統合サービスモデルを使用して、データ・ストリームを決定した後
の絶対保証サービス、実際には、私たちのリソースはさておき最初のセットは、そこに仕上がったものに直接移動するトラフィックがあるが、再利用することはできません。
・完全保証サービスの仕組みを踏襲して再利用できない場合は、専用回線のような感じがするため、基本的に包括サービスモデルは基本的には使用していません。例えば、あるストリームに帯域を予約しており、実際には帯域の無駄遣いなので、あまり使わなかった

• IntServモデルでは、エンドツーエンドネットワークのすべてのノードがRSVPプロトコルをサポートする必要があり、各ノードは定期的にステータス情報を隣接ノードと交換する必要があるため、プロトコルパケットによるオーバーヘッドが増加します。さらに重要なことに、すべてのネットワークノードは各データストリームの状態情報を保存する必要があり、現在インターネットバックボーンには数千のデータストリームがあるため、IntServモデルをインターネットバックボーンで広く使用することはできません。

差別化されたサービスモデル
•ほとんどのQoS展開は差別化されたサービスモデルです

• IPv4ヘッダー情報を言ったとき、サービスのタイプを区別するToSフィールドがあり、このパラメーターを設定してネットワークQoS要件を通知することにより、DSCP値（差分サービスコードポイント）があります。
  例：1、2、3、5、および6のDSCP値を割り当てています。値が5の場合は、すぐに転送され、6の場合は強制終了します。

• 差別化サービスモデルの場合、実際には次の3つのステップ
  

• デフォルトでは、端末がデータを送信するとき、IPヘッダーのDSCP値は0で、区別はありません。ルーターに到着したとき、それを区別できます。たとえば、音声であるトラフィックを見るときは、5倍で区別できます。 、次にDSCPをXに設定します。BTの場合はYです。これは実際にマーキングしています。マーキングが完了したら、マーキングごとに異なるQoS戦略を実装します

• PC1がPC2のエンドツーエンド接続を確立するために、差別化されたサービスモデルを使用する場合、R1、R2、およびR3はすべてQoSを展開する必要があります。そうでない場合、R1は常にPC1からの最初の音声トラフィックである可能性がありますが、R2上にある可能性があります。必ずしも最初とは限らない

• もちろん、デバイスが1つだけの場合もあります。QoSを実行するために会社の出力ルーターとして使用される場合は、何を実行するかを決定するためです。

• DSノード：DiffServ機能を実装するネットワークノードは、DSノード、つまりDSノードと呼ばれます。
• DS境界ノード：別のDSドメインまたはDS機能のないドメインの接続を担当するノード。DS境界ノードは、このDSドメインに入るトラフィックフローの分類と調整を担当します。
• DS内部ノード：同じDSドメイン内のDS境界ノードと他の内部ノードを接続するために使用されます。DS内部ノードは、パケット内のEXP、802.1p、およびIPPのフィールド値に基づいて、対応するフローに対して単純なフロー分類とフロー制御を実行するだけで済みます。
• DSドメイン：同じサービス配信戦略を使用し、同じPHB（ホップごとの動作）を実装する、接続されたDSノードのグループ。DSドメインは、同じ管理部門の1つ以上のネットワークで構成されます。たとえば、DSドメインは、ISPまたは企業の内部ネットワークにすることができます。
• DS以外のドメイン：DS以外のドメイン（会社の配布や会社の本社など）
• この場合、非DSドメインからのデータ、つまりトラフィック制限でトラフィックシェーピングを実行する必要がありますが、内部ネットワークだけでなくオペレーターでも、トラフィックにはロゴがありません。信頼されます。そのため、DS境界ノードに複雑なフローを割り当てて、それが音声フローなどの指定されたフローであるかどうかを判別する必要があります。音声フローの場合は、色付け（マーク）されます。戦略を実装します。これは、QoSに応じた特定のフローの一連の操作であり、会社の本社と支社の間のデータフローの品質を保証します。