Регулирование пропускной способности с помощью QoS (часть 3)

• Регулирование пропускной способности с помощью QoS (часть 1)
• Регулирование пропускной способности с помощью QoS (часть 2)

серии статей на информационный бюллетень WindowsNetworking.com, посвященный обновлению статей в реальном времени

В предыдущей статье я объяснил, что реализация QoS в Windows Server 2003 поддерживает как 802.1p, так и маркировку приоритетов Diffserv. В этой статье я продолжу обсуждение, объяснив, как работает маркировка приоритетов.

Сигнализация 802.1P

Как я объяснял в предыдущей статье, передача сигналов 802.1p происходит на уровне 2 модели OSI. Это уровень, используемый аппаратными устройствами, такими как коммутаторы. Устройства уровня 2, поддерживающие 802.1p, могут просматривать маркировку приоритета, назначенную пакетам, а затем группировать эти пакеты в отдельные классы трафика.

В сетях Ethernet маркировка приоритета встроена в теги VLAN. Сети VLAN и теги VLAN определяются стандартом 802.1Q, в котором указывается трехбитное поле приоритета, но на самом деле не указывается, как следует использовать это поле приоритета. Здесь в игру вступает стандарт 802.1P.

802.1P определяет различные классы приоритета, которые можно использовать вместе со стандартом 802.1Q. В конечном счете, 802.1Q оставляет определение приоритета на усмотрение администратора, поэтому технически вам не нужно соблюдать рекомендации 802.1P, но стандарт 802.1P, похоже, является тем, что все принимают.

Хотя идея использования стандартов 802.1P для обеспечения маркировки уровня 2, вероятно, звучит теоретически, на самом деле маркировку можно определить с помощью параметров групповой политики. Стандарт 802.1P допускает восемь различных классов приоритета (от 0 до 7). QoS обрабатывает пакеты с более высокими классами приоритета с более высоким приоритетом доставки.

Microsoft по умолчанию присваивает следующие отметки приоритета:

Однако, как я упоминал ранее, вы можете изменить эти приоритеты, изменив различные параметры групповой политики. Для этого откройте редактор групповой политики и перейдите в дереве консоли к Конфигурация компьютера Административные шаблоны Сеть Планировщик пакетов QoS Значение приоритета уровня 2. Как вы можете видеть на рисунке A, существуют настройки групповой политики, соответствующие каждой из маркировок приоритета, которые я перечислил выше. Вы можете назначить свои собственные уровни маркировки приоритета для любого из этих типов услуг. Однако следует иметь в виду, что эти параметры групповой политики действительны только для хостов, работающих под управлением Windows XP, 2003 или Vista.

Рисунок А: Вы можете использовать редактор групповой политики для настройки маркировки приоритета уровня 2.

Дифференцированные услуги

Как я объяснял в предыдущей статье, QoS выполняет маркировку приоритетов как на уровне 2, так и на уровне 3 модели OSI. Это помогает гарантировать соблюдение приоритетов на протяжении всего процесса доставки пакетов. Например, коммутаторы работают на уровне 2 модели OSI, но маршрутизаторы обычно работают на уровне 3. Таким образом, если бы в пакетах использовалась только маркировка приоритетов 802.1p, то сетевые коммутаторы присваивали бы пакетам приоритеты, но приоритезация полностью игнорировалась бы сетью. маршрутизаторы. Чтобы этого не произошло, QoS использует протокол дифференцированных служб (иногда называемый Diffserv) для приоритизации трафика на уровне 3 модели OSI. Маркировка Diffserv включается TCP/IP в IP-заголовок пакета.

Архитектура, используемая Diffserv, изначально была определена в RFC 2475. Однако многие спецификации архитектуры были переписаны в RFC 2474. RFC 2474 определяет архитектуру Diffserv как для IPv4, так и для IPv6.

Что интересно в реализации RFC 2474 для IPv4, так это то, что, хотя Diffserv был полностью переопределен, он по-прежнему обратно совместим с исходной спецификацией RFC 2475. Это означает, что старые маршрутизаторы, которые не знают о новой спецификации, все еще могут понимать назначенные приоритеты.

Текущая реализация Diffserv использует октет типа обслуживания (TOS) пакета для хранения значения Diffserv (которое иногда называют значением DSCP). В этом октете первые шесть бит хранят значение DSCP, а последние два бита не используются. Причина, по которой маркировка может быть обратно совместима со спецификацией RFC 2475, заключается в том, что RFC 2475 требует, чтобы первые три бита того же самого октета использовались для информации о приоритете IP. Хотя значения DSCP имеют длину шесть битов, первые три бита по-прежнему отражают приоритет IP.

Подобно маркировке 802.1p, которую я показал вам ранее, вы можете настроить приоритеты Diffserv с помощью различных параметров групповой политики. Прежде чем я покажу вам, как это сделать, вот маркировка приоритета Diffserv по умолчанию, используемая Windows:

Вы могли заметить, что маркировка приоритета Diffserv использует совершенно другой диапазон, чем маркировка приоритета 802.1P. Вместо того, чтобы поддерживать диапазон от 0 до 7, Diffserv поддерживает маркировку приоритета в диапазоне от 0 до 63, причем более высокие числа получают более высокие приоритеты.

Как я уже упоминал, Windows позволяет вам определять маркировку приоритета Diffserv через настройки групповой политики. Вы должны иметь в виду, однако, что некоторые маршрутизаторы более высокого уровня будут назначать свои собственные значения Diffserv для пакетов, независимо от значений, назначенных Windows.

Имея это в виду, вы можете настроить маркировку приоритетов Diffserv, открыв редактор групповой политики и перейдя по дереву консоли к Computer ConfigurationAdministrative TemplatesNetworkQoS Packet Scheduler.

Если вы посмотрите на рисунок B, вы заметите два контейнера, связанных с DSCP, под контейнером планировщика пакетов QoS. Один из этих контейнеров позволяет устанавливать маркировку приоритета DSCP для пакетов, соответствующих спецификации потока, а другой позволяет устанавливать маркировку приоритета DSCP для несоответствующих пакетов. Сами фактические настройки идентичны для обоих контейнеров, как показано на рисунке C.

Рисунок B: Windows обрабатывает маркировку приоритета DSCP отдельно для пакетов, которые соответствуют спецификации потока, и для тех, которые не соответствуют.

Рисунок C: Вы можете вручную назначить маркировку приоритета DSCP для различных типов услуг.

Разные настройки групповой политики

Если вы посмотрите на рисунок B, то заметите, что есть три параметра групповой политики, о которых я не говорил. Я хотел быстро упомянуть, что это за настройки и что они делают, для тех из вас, кому может быть любопытно.

Параметр Limit Outstanding Packets, по сути, представляет собой пороговое значение службы. Если количество ожидающих пакетов достигает указанного значения, QoS не разрешает никаких дополнительных отправок сетевым адаптерам до тех пор, пока это значение не упадет ниже указанного порога.

Параметр «Ограничение резервируемой полосы пропускания» определяет процентную долю общей полосы пропускания, которая может быть зарезервирована приложениями, поддерживающими QoS. По умолчанию приложения с поддержкой QoS могут резервировать до 80% пропускной способности сети. Конечно, любая полоса пропускания, которая была зарезервирована, но в настоящее время не используется приложениями QoS, может использоваться другими приложениями.

Параметр «Установить разрешение таймера» определяет наименьшую единицу времени (в микросекундах), которую планировщик пакетов QoS будет использовать при планировании пакетов. По сути, этот параметр определяет максимальную частоту, с которой пакеты могут планироваться для доставки.

Вывод

В этой статье я объяснил различия между и внутреннюю работу 802.1p и приоритизации Diffserv. Затем я показал вам некоторые параметры групповой политики, которые можно использовать для управления поведением QoS. В части 4 этой серии я расскажу о том, как работает QoS в медленных сетевых каналах.

• Регулирование пропускной способности с помощью QoS (часть 1)
• Регулирование пропускной способности с помощью QoS (часть 2)

серии статей на информационный бюллетень WindowsNetworking.com, посвященный обновлению статей в реальном времени