Класс обслуживания

QoS (англ. Quality of Service — качество обслуживания) — этим термином в области компьютерных сетей называют вероятность того, что сеть связи соответствует заданному соглашению о трафике или же, в ряде случаев, неформальное обозначение вероятности прохождения пакета между двумя точками сети.

Механизм работы

Для большинства случаев качество связи определяется четырьмя параметрами:

• Полоса пропускания (Bandwidth), описывает номинальную пропускную способность среды передачи информации, определяет ширину канала. Измеряется в bit/s (bps), kbit/s (kbps), Mbit/s (Mbps).

• Задержка при передаче пакета (Delay), измеряется в миллисекундах.

• Колебания (дрожание) задержки при передаче пакетов — джиттер (Jitter).

• Потеря пакетов (Packet loss). Определяет количество пакетов, потерянных в сети во время передачи.

Для простоты понимания, канал связи можно представить в виде условной трубы, а пропускную способность описать как функцию двух параметров: диаметра трубы и её длины.

Когда передача данных сталкивается с проблемой «бутылочного горлышка» для приёма и отправки пакетов на роутерах то обычно используется метод FIFO: первый пришел — первый ушёл (First In — First Out). При интенсивном трафике это создаёт заторы, которые разрешаются крайне простым образом: все пакеты не вошедшие в буфер очереди FIFO (на вход или на выход) игнорируются роутером, и соответственно теряются безвозвратно. Более разумный метод — использовать «умную» очередь, в которой приоритет у пакетов зависит от типа сервиса — ToS. Необходимое условие: пакеты должны уже нести метку типа сервиса для создания «умной» очереди. Обычные пользователи чаще всего сталкиваются с термином QoS в домашних роутерах с поддержкой QoS. Например весьма логично дать высокий приоритет FTP,

Модели QoS

Негарантированная доставка — Best Effort Service

Наличие марки ToS Best Effort Service не является механизмом тонкого регулирования, и является признаком простого увеличения пропускной способности без какого-либо выделения отдельных классов трафика и регулирования.

Интегрированный Сервис — Integrated Service (IntServ)

Согласно RFC 1633 модель интегрированного обслуживания обеспечивает сквозное (End-to-End) качество обслуживания, гарантируя необходимую пропускную способность. IntServ использует для своих целей протокол сигнализации IntServ часто используется термин — резервирование ресурсов (Resource reservation).

Дифференцированное обслуживание — Differentiated Service (DiffServ)

Описана в RFC 2474 и RFC 2475. Обеспечивает QoS на основе распределения ресурсов в ядре сети и определенных классификаторов и ограничений на границе сети, комбинируемых с целью предоставления требуемых услуг. В этой модели вводится разделение трафика по классам, для каждого из которых определяется свой уровень QoS. DiffServ состоит из управления формированием трафика (классификация пакетов, маркировка, управление интенсивностью) и управления политикой (распределение ресурсов, политика отбрасывания пакетов). DiffServ является наиболее подходящим примером «умного» управления приоритетом трафика.

Приложения, требующие QoS

Определённое качество обслуживания может потребоваться для ряда сетевых приложений, в частности:

• потоковые мультимедиа-приложения требуют гарантированную пропускную способность канала
• VoIP и видеоконференция требуют небольших значений джиттера и задержки
• ряд приложений, например как удалённая хирургия, требуют гарантированный уровень надёжности

Альтернативное определение и субъективная оценка QoS

Другим методом оценки качества, особенно в IP-телефонии и IP-ТВ является метрический метод, который отражает или предсказывает субъективно опытное качество. Используются субъективные оценки и показатели типа — «пользователь чувствовал работу», «степень удовлетворения пользователя», «число счастливых клиентов». Метод носит название Mean Opinion Score (MOS), или Качество исходя из Опыта (QoE) — абсолютно субъективное понятие, или Метод Экспертных Оценок. В этом контексте, QoS — совокупный эффект от удовлетворения заказчика сервисов, затрагивающих все виды обслуживания. Это определение оценивает соответствующее приложение в виде субъективной оценки и корректируется соответствующими коэффициентами о: времени ответа, наличия и величины провалов, шумов, слышимых посторонних разговоров, уровня громкости, частотной характеристики, заметного эха, и т. д., и также включает субъективную оценку обслуживания (служба поддержки).

Миф о 20 процентах в Windows XP

Многие «продвинутые пользователи» полагают, что сетевая служба QoS в Windows XP резервирует 20% пропускной способности любого канала постоянно (и поэтому рекомендуют отключать данную службу)^[1]. Однако это не соответствует истине. В последней редакции (от 16 июня 2006 года) статьи 316666 базы знаний

В некоторых публикациях и группах новостей заявлялось, что Windows XP всегда резервирует под нужды механизма QoS 20% доступной полосы пропускания. Данное утверждение неверно…

В Windows XP, как и в Windows 2000, программы используют планировщик пакетов QoS посредством интерфейсов API QoS. Если отсутствуют программы, требующие приоритетного доступа к сети, то программы сообща используют всю пропускную способность сети. Если программа «зарезервировала» пропускную способность, но не передает данные, то эта пропускная способность также может использоваться остальными программами. По умолчанию на конечном компьютере программа может резервировать до 20% суммарной пропускной способности каждого интерфейса. Если программа, зарезервировавшая пропускную способность, использует её не полностью, то неиспользуемая часть доступна для других программ.

В самом деле, тесты показали, что отключение QoS не даёт прироста в скорости^[2].

Примечания

1. ↑ http://www.lockergnome.com/news/2006/06/01/how-to-take-back-20-of-your-bandwidth-from-windows-xp/
2. ↑ http://www.g4tv.com/techtvvault/features/35080/Windows_Tip__Does_XP_Steal_Your_Bandwidth.html?article_key=35080

См. также

• QoS нисходящего потока
• Шейпинг (информатика)