qos u cisco mrežama - katedra za...

QoSQoS u Cisco u Cisco mremrežžamaama

MrMr Nenad Nenad KrajnoviKrajnoviććee--mail: mail: krajko@etf.bg.ac.yukrajko@etf.bg.ac.yu

Krajko© 2

GdeGde se se QoSQoS kontrolikontroliššee??

Krajko© 3

Mehanizmi rada QoS opcija su:Mehanizmi rada QoS opcija su:

rezervisanjerezervisanje deladela propusnogpropusnog opsegaopsega zazaodređeneodređene serviseservise,,unapređenjeunapređenje karakteristikakarakteristika mremrežžee u u situacijisituacijikadakada dolazidolazi do do gubitakagubitaka paketapaketa,,izbegavanjeizbegavanje i i upravljanjeupravljanje preopterepreoptereććenjemenjemmremrežžee,,““uobliuobliččavanjeavanje”” ((shapingshaping) ) saobrasaobraććajaaja nanamremrežžii,,definisanjedefinisanje prioritetaprioriteta saobrasaobraććajaaja u u mremrežžii..

Krajko© 4

QoSQoS u u slosložženojenoj mremrežžii

dada svisvi mremrežžnini elementnielementni podrpodržžavajuavaju QoSQoSopcijeopcije,,protokoleprotokole signalizacijesignalizacije kojikoji ććee omoguomoguććitiitikomunikacijukomunikaciju izmeđuizmeđu mremrežžnihnih elemenataelemenataradiradi usklađivanjausklađivanja QoSQoS parametaraparametara,,funkcijefunkcije upravljanjaupravljanja kojekoje trebatreba dada kontrolikontroliššuusaobrasaobraććajaj u u mremrežžii..

DaDa bi se bi se garantovaogarantovao QoSQoS u u slosložženoj enoj mremrežžiipotrebnopotrebno jeje obezbeditiobezbediti::

Krajko© 5

DeloviDelovi mremrežžee sasa stanovistanovišštata QoSQoS--aa

EdgeEdge ruteriruteri obezbeđujuobezbeđuju klasifikacijuklasifikacijusaobrasaobraććajaaja, , kontrolukontrolu pristupapristupa i i upravljanjeupravljanjekonfiguracijomkonfiguracijomBackboneBackbone ruteriruteri obezbeđujuobezbeđuju upravljanjeupravljanjezaguzaguššenjemenjem ((congestioncongestion) i ) i izbegavanjeizbegavanjezaguzaguššenjaenja u u mremrežžii

Sa Sa stanovistanovišštata QoSQoS--a, u a, u mremrežžii razlikujemorazlikujemo edgeedge i i backbonebackbone rutererutere..

Krajko© 6

Cisco IOS Cisco IOS podrpodržžava tri principa ava tri principa QoS servisa:QoS servisa:

bestbest--efforteffort

integratedintegrated

differentiateddifferentiated

Krajko© 7

BestBest--effort effort principprincip

kompletankompletan saobrasaobraććajaj jeje ravnopravanravnopravanaplikacijeaplikacije ššaljualju podatkepodatke kadakada se se javijavi potrebapotrebazaza timtimpaketipaketi se se prenoseprenose krozkroz mremrežžuu popo FIFO FIFO principuprincipunemanema mogumoguććnostinosti kontrolekontrole kakaššnjenjanjenja, , protokaprotoka, , pouzdanostipouzdanostipogodanpogodan zaza klasiklasiččnene Internet Internet serviseservise tipatipa ee--mailmail--a, a, file file transferatransfera i i slisliččnono

Krajko© 8

Integrated serviceIntegrated service principprincip

postojipostoji interakcijainterakcija izmeđuizmeđu mremrežžee i i aplikacijeaplikacijeaplikacijaaplikacija upuupuććujeuje mremrežžii zahtevzahtev zazarezervacijurezervaciju određenihodređenih mremrežžnihnih resursaresursatektek popo dobijanjudobijanju potvrdepotvrde odod mremrežžee o o raspoloraspoložživostiivosti tratražženihenih resursaresursa zapozapoččinjeinjekomunikacijakomunikacija nana nivounivou aplikacijeaplikacije

Krajko© 9

Integrated serviceIntegrated service -- IOS IOS featuresfeatureskorikoriššććenjemenjem Resource Reservation Resource Reservation ProtokolaProtokola (RSVP) (RSVP) aplikacijaaplikacija pregovarapregovara sasamremrežžomom o o resursimaresursimakorikoriššććenjemenjem weighted fair weighted fair queueingqueueing (WFQ) (WFQ) mehanizamamehanizama u u kombinacijikombinaciji sasa RSVPRSVP--omom, , mremrežžaa rezervirezerviššee resurseresursekorikoriššććenjemenjem weighted random early weighted random early detection detection (WRED) (WRED) mehanizamamehanizama + RSVP + RSVP obezbeđujeobezbeđuje se se malomalo kakaššnjenjenjenje i i tratražženieniprotokprotok u u uslovimauslovima zaguzaguššenjaenja mremrežžee

Krajko© 10

Differentiated ServiceDifferentiated Service principprincip

nene postojipostoji komunikacijakomunikacija izmeđuizmeđu mremrežžee i i aplikacijeaplikacije vezanavezana zaza QoSQoSpostojipostoji viviššee vrstavrsta servisaservisa ((sasa stanovistanovišštataQoSQoS--a) a) kojekoje mremrežžaa nudinudi a a nanaččinin rutiranjarutiranjapaketapaketa se se određujeodređuje nana osnovuosnovu QoSQoSparametaraparametara kojikoji susu postavljenipostavljeni u u samomsamom IP IP datagramudatagramu ((koristekoriste se se sledesledeććaa poljapolja u IP u IP datagramudatagramu: TOS, : TOS, SourceSource&&DestinationDestinationaddressaddress, , protocol type,protocol type,……))

Krajko© 11

DiffServ DiffServ –– drugadrugaččija formulacija ija formulacija ToS poljaToS polja

VersionVersion IHLIHL Type of ServiceType of Service

IdentificationIdentification FlagsFlags Fragment OffsetFragment Offset

Header ChecksumHeader ChecksumProtocolProtocolTime to LiveTime to Live

Source AddressSource Address

Destination AddressDestination Address

PaddingPaddingOptionsOptions

Total LengthTotal Length

Krajko© 12

DiffServ DiffServ –– ToS poljeToS polje

DSCPDSCP ECNECN

DSCP DSCP –– DiffServ Code Point DiffServ Code Point –– 6 bita 6 bita –– definidefiniššu klasu servisau klasu servisa

ECN ECN –– Explicit Congestion NotificationExplicit Congestion Notification –– upotreba definisana upotreba definisana u RFC 3168u RFC 3168

Nije precizno definisano koji kod predstavlja koju aplikaciju Nije precizno definisano koji kod predstavlja koju aplikaciju i kvalitet servisa tako da je ostavljeno aplikacijama da to defii kvalitet servisa tako da je ostavljeno aplikacijama da to defininiššu.u.

Krajko© 13

DiffServ DiffServ -- EFEF

EF EF –– Expedited Forwarding Expedited Forwarding PHB (PHB (Per Hop Per Hop BehaviorBehavior) ) –– definisan u RFC3246definisan u RFC3246Servis koji ima malo kaServis koji ima malo kaššnjenje i mali njenje i mali gubitak paketagubitak paketaPaketi koji su prekoraPaketi koji su prekoraččili dogovorene ili dogovorene parametre se odbacujuparametre se odbacujuTipiTipiččno se koristi za VoIPno se koristi za VoIPPreporuka DSCP = 101 110 = 46Preporuka DSCP = 101 110 = 46Koristi LLQKoristi LLQ

Krajko© 14

DiffServ DiffServ -- AFAF

AF AF –– Assured ForwardingAssured Forwarding –– definisan definisan ––RFC 2597RFC 2597Servis koji garantuje isporuku sa malim Servis koji garantuje isporuku sa malim gubicima paketa (ako ih uopgubicima paketa (ako ih uopššte ima)te ima)Paketi koji su premaPaketi koji su premaššili dogovoreni protok ili dogovoreni protok se prebacuju u klasu saobrase prebacuju u klasu saobraććaja sa veaja sa veććom om verovatnoverovatnoććom odbacivanjaom odbacivanja4 AF klase sa tri verovatno4 AF klase sa tri verovatnoćće odbacivanja e odbacivanja paketapaketa

Krajko© 15

DiffServ DiffServ –– AF AF -- DSCPDSCP

100 110100 110100 100100 100100 010100 010AF4xAF4x

011 110011 110011 100011 100011 010011 010AF3xAF3x

010 110010 110010 100010 100010 010010 010AF2xAF2x

001 110001 110001 100001 100001 010001 010AF1xAF1x

High drop High drop precprec ––AF3xAF3x

Medium Medium drop precdrop precAF2x AF2x

Low drop Low drop precprec ––AFx1AFx1KlasaKlasa

Krajko© 16

Differentiated Service Differentiated Service -- IOS IOS featuresfeatures

CAR (CAR (CommitedCommited Access RateAccess Rate) ) vrvršši i klasifikaciju datagrama na osnovu IP klasifikaciju datagrama na osnovu IP PrecedencePrecedence i QoS parametara i prikljui QoS parametara i priključčuje uje ih odgovarajuih odgovarajuććoj QoS grupi; na osnovu toga oj QoS grupi; na osnovu toga se vrse vršši kontrola korii kontrola koriššććenja resursa mreenja resursa mrežžeeza kontrolu resursa u jezgru mreza kontrolu resursa u jezgru mrežže koristi se e koristi se WRED, WFQ, VIPWRED, WFQ, VIP--Distributed Distributed WRED i WRED i VIPVIP--Distributed Distributed WFQ WFQ

Krajko© 17

Cisco IOS Cisco IOS QoSQoS mehanizmimehanizmiKlasifikacijaKlasifikacija ((classificationclassification))

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem ((congestion congestion managementmanagement))

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja ((congestion congestion avoidanceavoidance))

Policing and ShapingPolicing and Shaping

SignalizacijaSignalizacija ((signallingsignalling))

PovePoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti linkalinka ((link efficiency link efficiency mechanismmechanism))

Krajko© 18

KlasifikacijaKlasifikacija saobrasaobraććajaaja

0 - routine

1 - priority

2 - immediate

3 - flash

4 - flash-override

5 - critical

6 - internet

7 - network

vrvrššii se se nana osnovuosnovu bitabita u TOS u TOS poljupolju zaglavljazaglavlja IP IP datagramadatagrama ((mogumoguććee jeje definisatidefinisati do 6 do 6 klasaklasa servisaservisakojekoje se se koristekoriste zaza korisnikorisniččkiki saobrasaobraććajaj dokdok se se ostaleostale

koristekoriste zaza interne interne potrebepotrebe u u mremrežžii))

Krajko© 19

KlasifikacijaKlasifikacija saobrasaobraććajaajaPo Po defaultdefault--u se IP u se IP precedence precedence bitibiti nene dirajudirajualiali bi to bi to omoguomoguććiloilo dada korisnikkorisnik samsam definidefiniššeeprioritetprioritet svogsvog saobrasaobraććajaaja..

ZbogZbog toga toga jeje Cisco Cisco preporukapreporuka dada se se nana ulazuulazuu u mremrežžuu oviovi bitibiti resetujuresetuju i i dada se se zatimzatimnjihovanjihova vrednostvrednost aažžuriraurira u u skladuskladu sasazahtevimazahtevima i i dogovorenimdogovorenim potrebnimpotrebnimkvalitetomkvalitetom servisaservisa..

Krajko© 20

KlasifikacijaKlasifikacija saobrasaobraććajaaja

PolicyPolicy--Based RoutingBased Routing

QoSQoS Policy Propagation via Border Policy Propagation via Border Gateway Protocol Gateway Protocol (PB(PB--BGP)BGP)

Committed Access Rate Committed Access Rate (CAR)(CAR)

ZaZa promenupromenu IP IP precedenceprecedence--a a datagramadatagrama koristekoriste se se sledesledeććii mehanizmimehanizmi::

Krajko© 21

PolicyPolicy--Based RoutingBased Routing

klasifikacijuklasifikaciju saobrasaobraććajaaja nana osnovuosnovu extended extended access access listelistepostavljanjepostavljanje određeneodređene vrednostivrednosti zaza IP IP precedence precedence bitebiterutiranjerutiranje datagramadatagrama nana osnovuosnovu posebnoposebnodefinisanogdefinisanog pravilapravila kojekoje nene moramora dada se se poklapapoklapa sasa tabelomtabelom rutiranjarutiranja

omoguomoguććavaava::

Krajko© 22

PolicyPolicy--Based Routing Based Routing (PBR)(PBR)

pravilapravila rutiranjarutiranja se se bazirajubaziraju nana IP IP adresiadresi, , brojubroju portaporta, , protokoluprotokolu i/ilii/ili veliveliččiniini paketapaketaPBR se PBR se postavljapostavlja nana interfejsuinterfejsu ruterarutera i i primenjujeprimenjuje se se samosamo nana dolaznidolazni saobrasaobraććajajanalizomanalizom dolaznogdolaznog saobrasaobraććajaaja ((nana osnovuosnovuuslovauslova zadatihzadatih u u routingrouting mapimapi) ) određujeodređuje se se kudakuda ććee se se prosleditiproslediti analiziranianalizirani datagramdatagram

Krajko© 23

PolicyPolicy--Based RoutingBased Routingkadakada se se primenjujeprimenjuje

primenjujeprimenjuje se se kadakada postojipostoji zahtevzahtev dada se se deodeo saobrasaobraććajaaja rutirarutira nana drugadrugaččijiiji nanaččininodod onogaonoga kojikoji nudinudi tabelatabela rutiranjarutiranja

tipitipiččanan primer primer jeje postojanjepostojanje viviššeelogilogiččkihkih mremrežžaa nana jednojjednoj fizifiziččkojkoj mremrežžii

Krajko© 24

PolicyPolicy--Based RoutingBased Routingprimerprimer

ISP 2

ISP 1

interface eth 0ip policy route-map isp

...route-map isp permit 10

match ip address 117set interface serial 1

route-map isp permit 20

Krajko© 25

QoSQoS Policy Propagation viaPolicy Propagation via BGPBGP

access access listilistiBGP BGP communitycommunity listelisteBGP AS BGP AS putanjeputanjeIP IP PrecedencePrecedence bitabitaizvoriizvoriššnene i i odrediodrediššnene adreseadrese

omoguomoguććavaava klasifikacijuklasifikaciju datagramadatagrama nana osnovuosnovu::

Krajko© 26

QoSQoS Policy Propagation viaPolicy Propagation via BGPBGP

Cisco 7000 series routers with Cisco 7000 series routers with the RSP7000 and RSP7000CIthe RSP7000 and RSP7000CICisco 7200 seriesCisco 7200 seriesCisco 7500 seriesCisco 7500 series

podrpodržžanoano jeje samosamo nana sledesledeććimim platformamaplatformama::

Krajko© 27

Committed Access RateCommitted Access Rate

koristikoristi se se nana pristupnimpristupnim delovimadelovima mremrežžee dadabi se bi se ograniograniččioio saobrasaobraććajaj ka i ka i odod mremrežžeeklasifikacijuklasifikaciju saobrasaobraććajaaja momožžee dada vrvrššii nanaosnovuosnovu IP IP PrecedencePrecedence bitabita, MAC , MAC adresaadresa i i standardnestandardne i i proproššireneirene IP IP access access listelistezaza svakusvaku klasuklasu jeje mogumoguććee definisatidefinisati posebanposebansrednjisrednji protokprotok ((rate limitrate limit))

Krajko© 28

Committed Access RateCommitted Access Rate

Cisco 2Cisco 26600 series00 seriesCisco 2Cisco 28800 series00 seriesCisco Cisco 363600 series00 seriesCisco 3Cisco 38800 series00 seriesCisco 7200 seriesCisco 7200 series

podrpodržžanoano jeje nana sledesledeććimim platformamaplatformama::

Krajko© 29

Committed Access RateCommitted Access Rate

VIPVIP--DistributedDistributed CAR CAR jeje verzijaverzija kojakoja se se izvrizvrššavaava nana VIP VIP procesorimaprocesorima umestoumesto nanacentralnomcentralnom procesoruprocesoru..

PodrPodržžanaana jeje nana platformamaplatformama: :

Cisco 7000 series with RSP7000 Cisco 7000 series with RSP7000

Cisco 7500 seriesCisco 7500 series

Krajko© 30

Cisco IOS Cisco IOS QoSQoS mehanizmimehanizmiKlasifikacijaKlasifikacija ((classificationclassification))

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem ((congestion congestion managementmanagement))

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja ((congestion congestion avoidanceavoidance))

Policing and ShapingPolicing and Shaping

SignalizacijaSignalizacija ((signallingsignalling))

PovePoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti linkalinka ((link efficiency link efficiency mechanismmechanism))

Krajko© 31

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem

u situacijama kada dođe do zagušenja linka(saobraćaj koji dolazi u ruter je veći odkapaciteta odlaznog linka), definiše koji ćedatagrami prvi da se šalju a koji moraju dačekajuovo se postiže uvođenjem raznih redovačekanja i definisanjem pravila za njihovoopsluživanje

Krajko© 32

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem

u u situacijamasituacijama kadakada nana mremrežžii postojepostoje razlirazliččiteiteaplikacijeaplikacije, , gledanogledano sasa stanovistanovišštatakarakteristikakarakteristika saobrasaobraććajaaja, , potrebnopotrebno jejeupravljatiupravljati saobrasaobraććajemajem dada bi se bi se obezbediliobezbediliravnopravniravnopravni usloviuslovitipitipiččanan primer primer ““suprotstavljenihsuprotstavljenih”” aplikacijaaplikacijasusu voicevoice i FTP i FTP servisservis

Krajko© 33

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjemtipovitipovi redovaredova ččekanjaekanja::

FirstFirst--In, FirstIn, First--Out Out QueueingQueueing (FIFO)(FIFO)

Weighted Fair Weighted Fair QueueingQueueing (WFQ)(WFQ)

Custom Custom QueueingQueueing (CQ)(CQ)

Priority Priority QueueingQueueing (PQ)(PQ)

Na Na jednomjednom interfejsuinterfejsu se u se u jednomjednom trenutkutrenutku momožžeekoristitikoristiti samosamo jedanjedan sistemsistem redareda ččekanjaekanja!!

Krajko© 34

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem -- FIFOFIFO

najjednostavnijinajjednostavniji sistemsistempaketipaketi se se smesmešštajutaju u red u red onimonim redosledomredosledomkakokako dolazedolaze i i istimistim timtim redosledomredosledom se se prosleđujuprosleđuju daljedaljeovoovo jeje defaultdefault sistemsistem opsluopslužživanjaivanja nana svimsvimlinkovimalinkovima protokaprotoka veveććegeg odod 2 Mbps2 Mbpsimaima najmanjenajmanje kakaššnjenjenjenje prilikomprilikom obradeobradezbogzbog svojesvoje jednostavnostijednostavnosti

Krajko© 35

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem -- WFQWFQobezbeđujeobezbeđuje ravnomernijeravnomernije korikoriššććenjeenje mremrežžnihnih resursaresursaodod stranestrane korisnikorisniččkihkih aplikacijaaplikacijavrvrššii analizuanalizu saobrasaobraććajaaja, , identifikujeidentifikuje tokovetokove podatakapodataka((flowflow) i ) i kaokao takvetakve ihih odvajaodvaja u u posebneposebne redoveredoveččekanjaekanja ((svakasvaka sesijasesija imaima svojsvoj red red ččekanjaekanja) ) pripri ččemuemusvakisvaki red red ččekanjaekanja imaima svojusvoju tetežžinuinu ((wieghtwieght) ) kojakoja se se određujeodređuje premaprema protokuprotoku iliili nekomnekom drugomdrugomparametruparametruobezbeđujeobezbeđuje dada svakisvaki toktok podatakapodataka koristikoristi deodeokapacitetakapaciteta linkalinka srazmernosrazmerno tetežžiniini kojukoju imajuimaju red red ččekanjaekanja u u komekome se se nalazinalazi

Krajko© 36

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem -- WFQWFQ

Krajko© 37

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem -- WFQWFQ

brojbroj redovaredova ččekanjaekanja jeje konfigurabilankonfigurabilanpopo defaultdefault--u u koristikoristi se 256 se 256 redovaredova ččekanjaekanjaobezbeđujeobezbeđuje ravnopravnostravnopravnost izmeđuizmeđu svihsvihprotokaprotoka podatakapodataka ((flowflow))nene zahtevazahteva nikakvonikakvo posebnoposebno konfigurisanjekonfigurisanjepopo defaultdefault--u seu se koristikoristi nana linkovimalinkovimakapacitetakapaciteta 2 Mbps i 2 Mbps i manjimmanjim

Krajko© 38

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem -- WFQWFQ

razlikujerazlikuje datagramedatagrame popo IP IP Precedence Precedence vrednostivrednosti i i definidefiniššee prioritetprioritet u u skladuskladu sasa timtim

kompatibilankompatibilan sasa RSVP RSVP protokolomprotokolom i i rezervirezerviššee tratražženieni deodeo kapacitetakapaciteta linkalinka

kompatibilankompatibilan jeje sasa Frame Relay Frame Relay mremrežžomomtakotako dada smanjujesmanjuje saobrasaobraććajaaja kadakada dobijedobijeFECN i BECN FECN i BECN odod mremrežžee

Krajko© 39

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem -- WFQWFQ

pored WFQpored WFQ--a a postojipostoji i VIPi VIP--DistributedDistributedWFQ WFQ kojikoji se se izvrizvrššavaava nana VIP VIP modulumoduluččestoesto se se nazivanaziva i i fair fair queueingqueueing jerjer neneobezbeđujeobezbeđuje tetežžinuinu redovaredova ččekanjaekanja vevećć se se svakisvaki red red ččekanjaekanja opsluopslužžujeuje ravnomernoravnomernoomoguomoguććavaava korikorišštenjetenje i i nana linkovimalinkovimakapacitetakapaciteta veveććegeg odod 2 Mbps2 Mbps

Krajko© 40

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem -- CQCQ

posebnoposebno se se konfigurikonfiguriššee i i omoguomoguććavaavastatistatiččkoko odvajanjeodvajanje deladela linkalinka zaza određeniodređeni tip tip saobrasaobraććajaajastatistatiččkoko podepodeššavanjeavanje u u kojikoji se red se red ččekanjaekanjaprosleđujeprosleđuje kojikoji tip tip saobrasaobraććajaajau u slusluččajuaju dada jeje nekineki red red ččekanjaekanja prazanprazan, , njegovnjegov deodeo kapacitetakapaciteta se se ravnomernoravnomernoraspoređujeraspoređuje nana svesve ostaleostale redoveredove ččekanjaekanja

Krajko© 41

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem -- CQCQ

Krajko© 42

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem -- CQCQbrojbroj redovaredova ččekanjaekanja jeje konfigurabilankonfigurabilan i i momožžee bitibiti maksimalnomaksimalno 1616krukružžnono opsluopslužživanjeivanje redovaredova ččekanjaekanjadefinidefiniššee se se kolikokoliko se se bajtovabajtova ššaljealje iziz svakogsvakogredareda prilikomprilikom opsluopslužživanjaivanja ččimeime jejeomoguomoguććenoeno statistatiččkoko rezervisanjerezervisanje deladelakapacitetakapaciteta linkalinka zaza određeniodređeni tip tip saobrasaobraććajaajazahtevazahteva posebnoposebno konfigurisanjekonfigurisanjeveveććee kakaššnjenjenjenje usledusled obradeobrade negonego kodkod FIFO FIFO queueingqueueing--aa

Krajko© 43

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem -- PQPQ

imaima ččetirietiri redareda zaza ččekanjeekanje razlirazliččitogitogprioritetaprioriteta ((high, medium, normalhigh, medium, normal i i lowlow))prvoprvo se se opsluopslužžujeuje red red najvenajveććegeg prioritetaprioriteta pa pa tektek kadakada se on se on isprazniisprazni prelaziprelazi se se nana sledesledeććiiredredprilikomprilikom svakogsvakog slanjaslanja paketapaketa prvoprvo se se proveravaproverava red red najvinajviššegeg prioritetaprioriteta pa pa tektekondaonda ostaliostali, , popo reduredu prioritetaprioriteta

Krajko© 44

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem -- PQPQ

Krajko© 45

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem -- PQPQ

zahtevazahteva posebnoposebno konfigurisanjekonfigurisanjeomoguomoguććavaava garantovanjegarantovanje korikoriššććenjaenjakompletnogkompletnog kapacitetakapaciteta zaza kritikritiččnene aplikacijeaplikacijeimaima veomaveoma malomalo kakaššnjenjenjenje jerjer jeje nanaččininopsluopslužživanjaivanja redovaredova veomaveoma jednostavanjednostavanmomožžee se se aktiviratiaktivirati nana bilobilo komkom tiputipuinterfejsainterfejsa aliali se se preporupreporuččujeuje korikoriššććenjeenje samosamonana serijskomserijskom interfejsuinterfejsu malogmalog kapacitetakapaciteta

Krajko© 46

Cisco IOS Cisco IOS QoSQoS mehanizmimehanizmiKlasifikacijaKlasifikacija ((classificationclassification))

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem ((congestion congestion managementmanagement))

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja ((congestion congestion avoidanceavoidance))

Policing and ShapingPolicing and Shaping

SignalizacijaSignalizacija ((signallingsignalling))

PovePoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti linkalinka ((link efficiency link efficiency mechanismmechanism))

Krajko© 47

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja

u u situacijamasituacijama kadakada dođedođe do do zaguzaguššenjaenja onoonose se razrerazreššavaava takotako šštoto dolazidolazi do do odbacivanjaodbacivanjadatagramadatagramaodbacivanjeodbacivanje momožžee bitibiti ““inteligentnointeligentno””, kada , kada se vodi rase vodi raččuna o tome koji se paket una o tome koji se paket odbacuje, ili odbacuje, ili ““sirovosirovo”” kadakada se se odbacujeodbacujeposlednjiposlednji pristiglipristigli paketpaket

Krajko© 48

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenjadvadva mehanizmamehanizma::

Tail DropTail Drop

Weighted Random Early Weighted Random Early DetectionDetection (WRED)(WRED)

Krajko© 49

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja -- tail droptail drop

odbacujeodbacuje se se poslednjiposlednji pristiglipristigli datagramdatagramnene vodivodi se se raraččunauna o o tokutoku podatakapodataka šštotodovodidovodi do do retransmisijaretransmisija velikevelike kolikoliččineinepodatakapodatakanekontrolisananekontrolisana retransmisijaretransmisija dovodidovodi do do daljegdaljeg zaguzaguššenjaenja u u mremrežžii

Krajko© 50

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja -- WREDWREDRED RED principprincip podrazumevapodrazumeva dada se se najvenajveććiideodeo saobrasaobraććajaaja prenosiprenosi posredstvomposredstvom TCP TCP protokolaprotokolaTCP TCP protokolprotokol jeje veomaveoma ““osetljivosetljiv”” nanagubitakgubitak paketapaketa i i odmahodmah obara intenzitet obara intenzitet slanja paketaslanja paketaova osobina je iskoriova osobina je iskoriššććena da se prati ena da se prati ukupan saobraukupan saobraććaj i kada on dostigne neki aj i kada on dostigne neki kritikritiččan nivo, zapoan nivo, započčinje se sa odbacivanjem inje se sa odbacivanjem TCP paketaTCP paketa

Krajko© 51

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja -- WREDWRED

RED Packet Drop ProbabilityRED Packet Drop Probability

Krajko© 52

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja -- WREDWRED

minimum thresholdminimum threshold

maximum thresholdmaximum threshold

mark probability denominatormark probability denominator

PonaPonaššanjeanje RED RED sistemasistema definidefiniššemoemo sasa tri tri parametraparametra::

Krajko© 53

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja -- WREDWRED

zaza razlikurazliku odod RED RED principaprincipa, WRED , WRED uvodiuvodi i i ““tetežžinuinu”” saobrasaobraććajaaja takotako dada se se prvoprvoodbacujuodbacuju paketipaketi manjegmanjeg prioritetaprioriteta a a tektekondaonda paketipaketi veveććegeg prioritetaprioritetaWRED WRED jeje kompatibilankompatibilan i i sasa RSVPRSVP--omom takotakodada se se prvoprvo odbacujuodbacuju paketipaketi kojikoji pripadajupripadajudrugimdrugim tokovimatokovima pa pa tektek ondaonda onioni kojikojipripadajupripadaju tokutoku podatakapodataka kojikoji jeje rezervisaorezervisaodeodeo kapacitetakapaciteta posredstvomposredstvom RSVPRSVP--aa

Krajko© 54

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja -- WREDWRED

Krajko© 55

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja -- WREDWRED

najnajččeeššććee se se koristikoristi u u jezgrujezgru mremrežžee gdegdepostojipostoji mogumoguććnostnost dada dođedođe do do zaguzaguššenjaenjakoristikoristi informacijeinformacije o o prioritetuprioritetu (IP (IP PrecedencePrecedence) ) kojekoje susu postavilipostavili ruteriruteri u u pristupnompristupnom deludelu mremrežžeestatististatističčkiki gledanogledano, WRED , WRED odbacujeodbacuje viviššeepaketapaketa onogonog izvoraizvora kojikoji generigeneriššee veveććiisaobrasaobraććajaj ččimeime se se brbržžee izlaziizlazi iziz zone zone zaguzaguššenjaenja

Krajko© 56

Cisco IOS Cisco IOS QoSQoS mehanizmimehanizmiKlasifikacijaKlasifikacija ((classificationclassification))

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem ((congestion congestion managementmanagement))

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja ((congestion congestion avoidanceavoidance))

Policing and ShapingPolicing and Shaping

SignalizacijaSignalizacija ((signallingsignalling))

PovePoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti linkalinka ((link efficiency link efficiency mechanismmechanism))

Krajko© 57

Policing and ShapingPolicing and Shaping

opcijaopcija ograniograniččavanja saobraavanja saobraććaja u skladu sa aja u skladu sa CARCAR--omomopcija uobliopcija uobliččavanja saobraavanja saobraććaja sa GTSaja sa GTS--om om ((Generic Traffic ShapingGeneric Traffic Shaping) i FRTS) i FRTS--om om ((Frame Relay Traffic ShapingFrame Relay Traffic Shaping))

IOS IOS nudinudi dvadva mehanizmamehanizma kontrolekontrole saobrasaobraććajaaja::

Krajko© 58

Policing and ShapingPolicing and Shaping

policingpolicing -- principprincip radarada se se zasnivazasniva nanaodbacivanjuodbacivanju paketapaketa kadakada njihovnjihov protokprotokpremapremaššii nekeneke administrativnoadministrativno postavljenepostavljeneparametreparametreshapingshaping -- principprincip radarada se se zasnivazasniva nanazadrzadržžavanjuavanju datagramadatagrama u u reduredu zaza ččekanjeekanjekadakada njihovnjihov protokprotok premapremaššii administrativnoadministrativnopostavljenepostavljene parametreparametre (GTS (GTS koristikoristi WFQ WFQ dokdok FRTS FRTS koristikoristi CQ, PQ CQ, PQ iliili FIFO)FIFO)

Krajko© 59

Policing and ShapingPolicing and Shapingtoken buckettoken bucket

Krajko© 60

Policing and ShapingPolicing and Shapingtoken buckettoken bucket

obaoba mehanizmamehanizma koristekoriste token bucket token bucket dada bi bi obezbediliobezbedili kontrolukontrolu saobrasaobraććajaaja

kadakada nemanema slobodnihslobodnih tokenatokena, , policing policing odbacujeodbacuje datagramedatagrame dokdok ihih shapingshaping stavljastavljau red u red zaza ččekanjeekanje dokdok se se nene oslobodioslobodi tokentoken

Krajko© 61

Policing and ShapingPolicing and Shapingtoken buckettoken bucket

proseproseččnini protokprotok -- CIR (CIR (CommitedCommitedInformation RateInformation Rate))Burst sizeBurst size -- CommitedCommited BurstBurst ((BBcc) ) jeje brojbrojbitabita popo burstburst--u u kojikoji jeje dozvoljendozvoljen a a dada nenedođedođe do do narunaruššavanjaavanja CIRCIR--aaperiodaperioda merenjamerenja ((TTcc) ) -- definidefiniššee perioduperioduvremenavremena zaza kojukoju se se zadajuzadaju prethodniprethodniparametriparametri

Krajko© 62

Policing and Shaping Policing and Shaping -- CARCAR

analiziraanalizira saobrasaobraććajaj nana osnovuosnovu uslovauslovazadatihzadatih u u accessaccess listilistiupoređujeupoređuje protokprotok izabranogizabranog deladela saobrasaobraććajaajasasa zadatimzadatim parametrimaparametrimasaobrasaobraććajaj kojikoji premapremaššujeuje zadatezadate parametreparametrese se odbacujeodbacuje, , menjamenja mumu se IP se IP PrecedencePrecedencevrednostvrednost iliili mumu se se resetujeresetuje vrednostvrednost u u ToSToSpoljupolju

Krajko© 63

Policing and Shaping Policing and Shaping -- CARCAR

koristikoristi token buckettoken bucket principprincipveliveliččinaina ““korpekorpe”” zaza tokenetokene određujeodređuje BcBckadakada datagram datagram stignestigne nana red red zaza obraduobradu, , odgovarajuodgovarajuććii brojbroj tokenatokena se se uklanjauklanja iziz““korpekorpe””akoako u u ““korpikorpi”” nemanema nana raspolaganjuraspolaganjudovoljandovoljan brojbroj tokenatokena tadatada se se preduzimapreduzimaodgovarajuodgovarajuććaa akcijaakcija ((nprnpr. . odbacujuodbacuju se se datagramidatagrami))

Krajko© 64

Policing and Shaping Policing and Shaping -- CARCAR

predviđenpredviđen jeje zaza radrad nana interfejsimainterfejsima velikogvelikogkapacitetakapaciteta ((redareda 45 Mbps)45 Mbps)definidefiniššee se se proseproseččnini saobrasaobraććajaj, , normalninormalniburstburst ((povepoveććaniani saobrasaobraććajaj kojikoji nene prelaziprelazizadatizadati srednjisrednji saobrasaobraććajaj) i ) i excess burstexcess burst((predstavljapredstavlja onajonaj saobrasaobraććajaj kojikoji prevazilaziprevazilazizadatezadate okvireokvire -- BBe e i i zaza ovajovaj deodeo saobrasaobraććajaajase se povepoveććavaava verovatnoverovatnoććaa odbacivanjaodbacivanja))

Krajko© 65

Policing and Shaping Policing and Shaping -- CARCAR

dozvoljenodozvoljeno jeje definisanjedefinisanje viviššestrukihestrukih CAR CAR pravilapravila nana interfejsuinterfejsu ((dozvoljenodozvoljeno jeje postavitipostavitido 100 do 100 pravilapravila nana jednomjednom interfejsuinterfejsu))time se time se omoguomoguććavaava kontrolakontrola protokaprotoka popovrstamavrstama saobrasaobraććajaajamogumoguććee jeje primenitiprimeniti viviššee CAR CAR pravilapravila nanaistiisti saobrasaobraććajaj ččimeime se se kontrolikontroliššuu zbirnezbirnekarakteristikekarakteristike saobrasaobraććajaaja

Krajko© 66

Policing and Shaping Policing and Shaping -- TSTS

obezbeđujeobezbeđuje kontrolukontrolu protokaprotoka nana linkulinku s tom s tom razlikomrazlikom šštoto nene dolazidolazi do do odbacivanjaodbacivanjadatagramadatagrama kojikoji prelazeprelaze dogovorenidogovoreni protokprotoknajnajččeeššććee se se koristikoristi kadakada u u mremrežžii postojipostojinesaglasnostnesaglasnost u u kapacitetukapacitetu linkovalinkova ((nprnpr. FR . FR mremrežžaa sasa fizifiziččkimkim linkovimalinkovima razlirazliččitogitogkapacitetakapaciteta) ) iliili kadakada jeje potrebnopotrebno izdelitiizdelitikapacitetkapacitet jednogjednog fizifiziččkogkog linkalinka

Krajko© 67

Policing and Shaping Policing and Shaping -- TSTS

FRTS FRTS obezbeđujeobezbeđuje kontrolukontrolu protokaprotoka nanaDLCI DLCI bazibazi dokdok se GTS se GTS postavljapostavlja popointerfejsuinterfejsu

GTS GTS koristikoristi WFQ WFQ dokdok FRTS FRTS momožžee dadakoristikoristi samosamo CQ, PQ i FIFO CQ, PQ i FIFO principprincip

RazlikeRazlike izmeđuizmeđu FRTSFRTS--a i GTSa i GTS--a:a:

Krajko© 68

Cisco IOS Cisco IOS QoSQoS mehanizmimehanizmiKlasifikacijaKlasifikacija ((classificationclassification))

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem ((congestion congestion managementmanagement))

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja ((congestion congestion avoidanceavoidance))

Policing and ShapingPolicing and Shaping

SignalizacijaSignalizacija ((signallingsignalling))

PovePoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti linkalinka ((link efficiency link efficiency mechanismmechanism))

Krajko© 69

SignalizacijaSignalizacija

garantovanjegarantovanje QoSQoS parametaraparametara u u mremrežžii jejemogumoguććee samosamo akoako postojipostoji endend--toto--endendkomunikacijakomunikacija kojakoja garantujegarantuje QoSQoSdada bi se to bi se to obezbediloobezbedilo potrebnopotrebno jejepostojanjepostojanje protokolaprotokola zaza signalizacijusignalizaciju ččijiiji jejezadatakzadatak dada obezbedeobezbede prenoprenoššenjeenje informacijainformacijao o potrebnimpotrebnim QoSQoS parametrimaparametrima

Krajko© 70

SignalizacijaSignalizacija

inin--bandband (IP (IP PrecedencePrecedence, 802.1p) , 802.1p) --informacijainformacija o o QoSQoS zahtevimazahtevima se se prenosiprenosi u u okviruokviru datagramadatagrama kojikoji prenosiprenosi korisnukorisnuinformacijuinformaciju

outout--ofof--band band (RSVP) (RSVP) -- informacijeinformacije o o QoSQoSzahtevimazahtevima se se prenoseprenose posebnimposebnimdatagramimadatagramima ččijaija jeje jedinajedina namenanamenarezervacijarezervacija i i kontrolakontrola QoSQoS parametaraparametara

dvedve vrstevrste signalizacijesignalizacije::

Krajko© 71

SignalizacijaSignalizacija -- RSVPRSVP

zadatakzadatak RSVPRSVP--a a jeje dada odod mremrežžnognog elementaelementa((ruterarutera) ) zahtevazahteva rezervacijurezervaciju deladela kapacitetakapacitetalinkovalinkova

kontrolukontrolu korikoriššććenjaenja kapacitetakapaciteta linkalinka nene vrvrššiiRSVP RSVP vevećć WFQ WFQ iliili WRED WRED tehnologijatehnologija

RSVP RSVP nijenije routing routing protokolprotokol vevećć radi radi zajedno sa zajedno sa routing routing protokolimaprotokolima

Krajko© 7226

RSVP RSVP Path messagesPath messages

Krajko© 7327

RSVP RSVP ResvResv messagesmessages

Krajko© 74

RSVP RSVP Data FlowData Flow

Krajko© 75

RSVP i InternetRSVP i Internet

Da bi se koristio, RSVP zahteva da ruter bude u stanju da prati tokove podataka pojedinačnoTakav zahtev nije skalabilan jer u velikim čvorištima je ogroman broj tokova saobraćaja

Krajko© 76

Cisco IOS Cisco IOS QoSQoS mehanizmimehanizmiKlasifikacijaKlasifikacija ((classificationclassification))

UpravljanjeUpravljanje zaguzaguššenjemenjem ((congestion congestion managementmanagement))

IzbegavanjeIzbegavanje zaguzaguššenjaenja ((congestion congestion avoidanceavoidance))

Policing and ShapingPolicing and Shaping

SignalizacijaSignalizacija ((signallingsignalling))

PovePoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti linkalinka ((link efficiency link efficiency mechanismmechanism))

Krajko© 77

PovePoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti linkalinka

Link Fragmentation and InterleavingLink Fragmentation and Interleaving (LFI) (LFI) -- zaza MLP (MLP (Multi Link Multi Link pppppp ProtocolProtocol))

Compressed RealCompressed Real--Time ProtocolTime Protocol (CRTP) (CRTP) headerheader

IOS IOS nudinudi dvadva mehanizmamehanizma::

Krajko© 78

PovePoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti linkalinka -- LFILFI

kodkod prenosaprenosa real timereal time saobrasaobraććajaaja, , kaokao šštoto jejegovorgovor, , veomaveoma jeje kritikritiččnono postojanjepostojanje velikogvelikogkakaššnjenjanjenja u u mremrežžiijedanjedan odod uzrokauzroka ovogovog kakaššnjenjanjenja jeje vremevremeččekanjaekanja dada se se prekopreko linkalinka malogmalog kapacitetakapacitetapreneseprenese velikiveliki paketpaket ((nprnpr. . paketpaket dudužžineine 1500 1500 bajtovabajtova se se prekopreko linkalinka kapacitetakapaciteta 56 kbps 56 kbps prenosiprenosi 215 ms)215 ms)

Krajko© 79

PovePoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti linkalinka -- LFILFI

zaza prevazilaprevazilažženjeenje ovogovog problemaproblema se se koristikoristiMLP MLP tehnikatehnikaMLP MLP omoguomoguććavaava segmentiranjesegmentiranje dugadugaččihihpaketapaketa nana viviššee manjihmanjih ččimeime se se ostavljaostavljaprostorprostor dada se se preneseprenese paketpaket kojikoji pripadapripada real real time time saobrasaobraććajuaju

Krajko© 80

PovePoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti linkalinka -- LFILFI

Krajko© 81

PovePoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti linkalinkaCRTPCRTP

RTP RTP protokolprotokol se se koristikoristi zaza prenosprenos real timereal timesaobrasaobraććajaajau u standardnojstandardnoj varijantivarijanti kodkod korikoriššććenjaenja RTP RTP protokolaprotokola imamoimamo IP IP zaglavljezaglavlje (20 (20 bajtovabajtova), ), UDP UDP zaglavljezaglavlje (8 (8 bajtovabajtova) i RTP ) i RTP zaglavljezaglavlje(12 (12 bajtovabajtova) ) šštoto svesve zajednozajedno dajedaje 40 40 bajtovabajtovazaglavljazaglavljaRTP datagram RTP datagram tipitipiččnono prenosiprenosi odod 20 do 160 20 do 160 bajtovabajtova korisnihkorisnih informacijainformacija

Krajko© 82

PovePoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti linkalinkaCRTPCRTP

Krajko© 83

PovePoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti linkalinkaCRTPCRTP

kompresijakompresija RTP RTP zaglavljazaglavlja se se koristikoristi samosamounutarunutar jednogjednog linkalinkajedinojedino jeje takotako mogumoguććee izbeizbeććii gubitakgubitakpodatakapodataka kojikoji se se prenoseprenose unutarunutar zaglavljazaglavljasvakogsvakog protokolaprotokolapreporupreporuččujeuje nana linkovimalinkovima malogmalog kapacitetakapacitetadokdok jeje nana linkovimalinkovima kapacitetakapaciteta prekopreko2Mbps 2Mbps praktipraktiččnini dobitakdobitak veomaveoma malimali

Krajko© 84

ZakljuZaključčakak

garantovanjegarantovanje QoSQoS parametaraparametara jeje mogumoguććeesamosamo akoako svisvi mremrežžnini elementielementi mogumogu dadagarantujugarantuju performanseperformanse u u svomsvom domenudomenu radarada

potrebnopotrebno jeje uspostavitiuspostaviti endend--toto--endend kontrolukontroludada bi se bi se moglomoglo govoritigovoriti odod garantovanjugarantovanjuQoSQoS parametaraparametara

Krajko© 85