Тема: Качество обслуживания

Литература:
Таненбаум. Компьютерные сети. [https://www.litmir.me/br/?b=639789&p=4]
5.3.    Алгоритмы борьбы с перегрузкой ..................................... 424
5.3.1.    Подходы к борьбе с перегрузкой ................................ 426
5.3.2.    Маршрутизация с учетом состояния трафика ..................... 427
5.3.3.    Управление доступом.......................................... 428
5.3.4.    Регулирование трафика........................................ 430
5.3.5.    Сброс нагрузки ............................................... 434
5.4.    Качество обслуживания......................................436
5.4.1.    Требования приложений ....................................... 437
5.4.2.    Формирование трафика........................................ 439
5.4.3.    Диспетчеризация пакетов ...................................... 443
5.4.4.    Управление доступом.......................................... 447
5.4.5.    Интегральное обслуживание.................................... 451
5.4.6.    Дифференцированное обслуживание............................ 454

В. Олифер, Н. Олифер «Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы». [https://lyapidov.ru/olifer-computer-networks-guide-5th-edition/]
Методы обеспечения качества обслуживания
Управление очередями
Анализ очередей
Очереди и различные классы трафика
Техника управления очередями
Механизмы кондиционирования трафика
Обратная связь для предотвращения перегрузок
Резервирование ресурсов
Процедура резервирования пропускной способности
Обеспечение заданного уровня задержек
Инжиниринг трафика
Недостатки традиционных методов маршрутизации
Методы инжиниринга трафика
Работа в недогруженном режиме


Сети и телекоммуникации : учебник и практикум для вузов / К. Е. Самуйлов [и др.] ; под редакцией К. Е. Самуйлова, И. А. Шалимова, Д. С. Кулябова. — Москва : Издательство Юрайт, 2020. — 363 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-00949-1. — Текст : электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: https://biblio-online.ru/bcode/450234 (дата обращения: 19.03.2020).



Конспект


качество обслуживания(QoS)	- характеристики качества трафика
	пропускная способность (bandwidth)
	задержки (delay)
		асинхронная	- нет
		интерактивная	- пользователь
		изохронная	- порог
		реального времени	- жесткий порог
	равномерность передачи (jitter)
		потоковый	- постоянная битовая скорость
		пульсирующий
	потеря пакетов (loss)
		чувствительные
		эластичные
		устойчивые

модели реализации QoS
	наилучшая возможная
	интегральная
	дифференцированная



Service Level Agreement	- cоглашение об уровне обслуживания / управление использованием
	обеспечение заданных характеристик QoS для определенного уровня
		классификация ATM (5 класов)
		- постоянный бит-рейт(CBR), переменный (VBR), усредненный(AVR)
		- необходимость синхронизации сторон
		- без и с установлением соединения
		- приоритеты
		- гарантии: контроль ошибок, управление трафиком (возможность согласования параметров передачи)


		[методы обеспечения качества заданного уровня]
- перераспределение пропускной способности между раличными типами потоков данных
http://xgu.ru/wiki/QoS_%D0%B2_Linux
Действия, применяемые по отношению к трафику:

shaping
    (шейпинг) Контроль скорости передачи. Трафик сглаживается. Шейпинг применяется для исходящего трафика. 
scheduling
    (шедулинг) Контроль очерёдности отправки пакетов. За счёт изменения очерёдности пакетов, стоящих в очереди на отправку можно повысить качество обслуживания интерактивного трафика без ущерба для передачи пакетного(bulk) трафика, нечувствительного к задержкам. Также применяются термины: Изменение порядка пакетов (reordering) и приоритезацией (prioritizing). Применяется для исходящего трафика. 
policing
    Ограничение трафика. Фактически выражается в уничтожении трафика, превышающего заданную величину. Разница между ограничением и шейпингом трафика приблизительно такая же как между тем как срезать или размазать масло по бутерброду перед тем как просунуть его в узкую щель под дверью. Применяется для входящего трафика. 
dropping
    Уничтожение трафика, превышающего указанную величину. Может выполняться как на входе, так и на выходе. 
marking
    Маркировка пакетов. 
classification
    Классификация пакетов. 

Механизмы, на которых базируется QoS:

qdiscs
    Дисциплины обслуживания. 
classes
    Классы обслуживания. 
filters
    Фильтры. Применяются для классификации трафика. Вновь прибывший трафик не относится ни к одному из классов, и его классификация выполняется с помощью фильтров. Существуют ряд различных фильтров трафика, отличающихся возможностями и принципом работы. 



управление очередями (queue control)	- приоретизация по классам
	tail drop	- обрубание лишних
	random drop	- удаление случайных пакетов при увеличении очереди
	анализ очередей	- определение нужного размера очереди
		- 1997, Nagle, ухудшение ситуации при бесконечной емкости

	диспетчеризация пакетов (scheduling)
		- пропускная способность, буферное пространство, время обработки
		fifo	- по очереди
		fair	- потоки по очереди
		priority	- по классу трафика
		weight	- выделенная доля

кондиционирование трафика (traffic shaping)	- придание трафику заданной формы(параметров)
	profiling	- фильтрация пакетов по заданному условию
	policing	- усреднение скорости трафика
		- отбрасывание пакетов нарушителей
		- понижение класса пакета
	leaky bucket	- ограничение выходной скорости потока
	token bucket	- задержка несоотвествующих пакетов
	sliding window	- ожидаемые пакеты

воздействие на трафик (traffic throttling)	- запрос о снижении скорости
	- перегрузка предупреждениями о перегрузке
	- задержка получения предупреждений
	choke packet(сдерживающий)
		- только одно сообщение для перегружаемого трафика
	explicit congestion notification	- передача метки о перегрузке получателю и, через ответные сообщения, отправителю
	backpressure	- сдерживание ретранслируемого трафика при получении прохождения сообщения о перегрузке
	random early detection	- постоянное удаление случайных пакетов что бы заставить отправителя снизить скорость

балансировка(load balancing)	- распределение нагрузки
	traffic-aware routing	- маршрутизация с учетом отправляемого трафика
		- недостаток выбора кратчайшего	- "рыба"
	QoS routing	- на основе спецификации класса трафика

сброс нагрузки(load shedding)	- игнорирование лишней нагрузки
	Differentiated Service	- перераспределение ресурсов
		-- веерные отключения
		- определение лишних
			vine strategy	- старое лучше новое
			milk strategy	- новое лучше старого
			метки важности
	admission control	- ограничение количества и скорости соединений
		запрет установки соединения


разгрузка	- уменьшение нагрузки
	сжатие/компресия
	кэширование
	плата за использование

trafficEngineering	- изменение конфигурации сети
	-- косвенно
	provisioning	- добавление/усовершенствование оборудования и каналов

	обеспечение заданных задержек
		измерение фактических задержек
		гаранитирование полученных результатов

	резервирование	- гарантирование качества

	избыточная пропускная способность	- недогруженное состояние
		- рекомендуемый коэффициент  использования 10%