Bài viết CCNP QoS - Đặng Quang Minh

Bài viết trình bày nhu cầu về QoS và các mô hình QoS, Diffserv QoS, thứ tự các tác vụ QoS được thực hiện, cấu hình Diffserv.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài viết CCNP QoS - Đặng Quang Minh Bài viết CCNP QoS   Tác giả: Đăng Quang Minh  ̣   I. NHU CẦU VỀ QOS VÀ CÁC MÔ HÌNH QOS:   1.1. Nhu cầu về QoS:   ­         Theo truyền thống, khi nhu cầu về băng thông tăng lên, hiện tượng nghẽn mạng  có thể x ảy ra. Ta có thể giải quyết bằng cách tăng băng thông kết nối hoặc dùng  thiết bị phần cứng khác thay thế. Nhược điểm cách này là không chỉ ra cách thức để  ưu tiên một loại traffic này so với một traffic khác.   ­         QoS là một công cụ tổng thể được dùng để bảo vệ, ưu tiên một số traffic quan  trọng hoặc các traffic đòi hỏi xử lý nhanh về thời gian. QoS sẽ mô tả cách thức  packet được chuyển mạch (forward) như thế nào.   ­         Các ứng dụng khác nhau sẽ có các nhu cầu khác nhau cho việc truyền dữ liệu.  Ví  dụ web, video, audio…   ­         Khi một packets đi từ host này đến host kia, một gói tin (packet) có thể gặp các  vấn đề:   Delay: do routers xử lý tìm kiếm trong bảng routing table, thời gian packet truyền  trên đường truyền.  Jitter: các packets không đến đúng như thời gian dự định. Các dữ liệu dạng audio sẽ  bị ảnh hưởng nhiều bởi vấn đề này.  Loss: mất packets   1.2. Các mô hình QoS:   BEST-EFFORT DELIVERY:   ­         Một network chỉ đơn thuần forward những packets mà nó nhận được. ­         Switch và routers chỉ cố gắng hết sức (best­effort) để forward packets đi mà không  bận tâm đến kiểu của traffic hay độ ưu tiên của dịch vụ.   INTEGRATED SERVICE MODEL   ­          Sắp xếp đường đi trước từ nguồn đến đích cho các dữ liệu được ưu tiên. ­          RSVP (RFC 1633) là một protocol dạng này. ­          RSVP sẽ yêu cầu trước băng thông và giữ (reserve) bw trên cả đường đi từ  nguồn đến đích. ­          Mỗi thiết bị mạng trên đường đi phải kiểm tra xem nó có thể hỗ trợ cho yêu cầu  trên hay không. Khi yêu cầu tối thiểu được đáp ứng, ứng dụng nguồn sẽ được thông  báo xác nhận. Sau đó, ứng dụng có thể sử dụng đường truyền.   DIFFERENTIATED SERVICES MODEL   ­          Giải pháp IntServ tỏ ra không hiệu quả và không có khả năng mở rộng khi nhiều  source phải cạnh tranh với nhau về băng thông. ­          Trong giải pháp differentiated, mỗi routers và switch sẽ quản lý packets riêng lẻ.  Mỗi routers sẽ có một chính sách riêng để quản lý và sẽ tự quyết định cách thức   chuyển packet theo cách riêng. ­          IntServ sẽ quản lý theo kiểu per­flow, trong khi Difserv sẽ quản lý theo kiểu per­ hop. ­          Diffserv sẽ quyết định chính sách QoS dựa vào cấu trúc của gói IP. ­          Course switching sẽ tập trung vào Diffserv.   II. DIFFSERV QOS   ­          Mỗi router và switch sẽ kiểm tra packets để quyết định sẽ fw packet đó như thế  nào. ­          Đối với packets, nó chỉ đơn thuần gán vài thông số vào header. Các thông số có  thể là phân loại (classifications, marking…)Packet sẽ giả sử routers và switch biết  cách handle nó. ­          Việc phân loại có thể diễn ra ở Layer­2 hoặc Layer­3 ­          Layer2: Thông thường, một layer frame sẽ không có trường( field ) nào để phân  loại frame. Tuy nhiên, khi frame được truyền giữa switch và switch, frame có thể  được phân loại dựa vào CoS.  ­          CoS: được dùng trên đường trunk switch­switch. ­          Hai kiểu trunking sẽ quản lý giá trị CoS này rất khác nhau:   ISL: 4 bit user­id sẽ được dùng để chỉ ra giá trị CoS của frame.  Dot1q: user­field sẽ được dùng để chỉ ra giá trị CoS. Các frame từ native vlan sẽ  nhận giá trị CoS mặc định.  ­          Layer3: DSCP.   2.1. Class of services:   ­          Trên đường trunking, frame được thêm vào tagging. ­          Dot1q: mỗi frame được thêm vào 12­bit vlan­id và một field gồm 3 bit để chỉ ra  độ ưu tiên. Những frame đến từ native­vlan sẽ được cấu hình giá trị mặc định. ­          ISL: có 4 bit trong user­field. Dùng 3 bit thấp nhất để gán priority.   2.2. Layer 3 DSCP:   ­          Dùng Tos trong ip datagram ­          Giá trị DSCP có cùng vị trí trong header giống như TOS nhưng sẽ được diễn dịch  khác. ­          Xem thêm bảng chuyển đổi trong giáo trình.     III. THỨ TỰ CÁC TÁC VỤ QOS ĐƯỢC THỰC HIỆN:         3.1 Ingress queue:   ­          Phần lớn switch có hai dạng queue: standard và priority queue ­          Những packets với độ ưu tiên = 5 sẽ được phục vụ trước ­          Course bcmsn ko khảo sát kỹ phần này.   3.2. Phân loại, trust và marking:    ­          Quá trình phân loại packets có thể dựa trên tcp/udp hoặc các cơ chế phức tạp  khác. ­          Frame có thể mang nhiều giá trị CoS, ToS, DSCP…Switch sẽ quyết định là sẽ  dùng (tin) trust giá trị nào. ­          Có thể cấu hình switch để đánh dấu hoặc thay đổi các giá trị QoS này.   3.3. Policers:   ­          Việc giới hạn băng thông thực hiện bởi policers ­          Sau khi packet đã được phân loại, ta có thể cấu hình switch để giới hạn traffic.   3.4. Scheduling:   ­          Scheduling còn được gọi là egress queueing hoặc congestion management ­          Packets được gán vào egress queue dựa theo giá trị CoS: giá trị 0­3 gán vào  standard, 4­7 gán vào second standard queue ­          Catalyst dùng kỹ thuật gọi là WRR. Kích thước của mỗi queue được cấu hình  theo tỉ lệ. Mỗi queue được gán một trọng số. ­          Priority queue sẽ luôn được phục vụ trước và không bị xếp vào hàng đợi này.   3.5. Congestion Avoidance:   ­          Nếu việc nghẽn vẫn xảy ra mặc dù đã xếp hàng đợi, packets phải bị drop. ­          Một switch phải dự đoán v ...