QoS (англ. quality of service «качество обслуживания») — технология предоставления различным классам трафика различных приоритетов в обслуживании [1] , также 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.
Что можно литературно перевести как: «QoS — способность сети обеспечить необходимый сервис заданному трафику в определенных технологических рамках».
В узком техническом значении, этот термин означает набор методов для управления ресурсами пакетных сетей.
Содержание
Механизм работы [ править | править код ]
Для большинства случаев качество связи определяется четырьмя параметрами:
- Скорость передачи информации (Bitrate), описывает номинальную пропускную способность среды передачи информации. Зависит от ширины полосы пропускания канала связи (Гц) и отношения сигнал/шум. Измеряется в bit/s (bps), kbit/s (Kbps), Mbit/s (Mbps), Gbit/s (Gbps).
- Задержка при передаче пакета (Delay), измеряется в миллисекундах.
- Колебания (дрожание) задержки при передаче пакетов — джиттер.
- 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 маршрутизаторах, 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 маршрутизатором 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 маршрутизаторах с поддержкой QoS. Например, весьма логично дать высокий приоритет пакетам VoIP и низкий — пакетам FTP, SMTP и клиентам файлообменной сети.
Модели QoS [ править | править код ]
Негарантированная доставка — Best Effort Service [ править | править код ]
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) [ править | править код ]
Согласно RFC 1633, модель интегрированного обслуживания обеспечивает сквозное (End-to-End) качество обслуживания, гарантируя необходимую пропускную способность. IntServ использует для своих целей протокол резервирования сетевых ресурсов RSVP, который обеспечивает выполнение требований ко всем промежуточным узлам. В отношении IntServ часто используется термин «резервирование ресурсов» (Resource reservation).
Дифференцированное обслуживание — Differentiated Service (DiffServ) [ править | править код ]
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 [ править | править код ]
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, удалённая хирургия, требуют гарантированного уровня надёжности.
Альтернативное определение и субъективная оценка QoS [ править | править код ]
Другим методом оценки качества, особенно в IP-телефонии и IP-TV, является метрический метод, который отражает или предсказывает субъективно опытное качество. Используются субъективные оценки и показатели типа «воспринимаемая пользователем производительность», «степень удовлетворения пользователя», «число счастливых клиентов». Метод носит название Mean Opinion Score (MOS, «абсолютно субъективное понятие»), или Quality of Experience (QoE, «метод эмпирических 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, наличии и величине провалов, шумов, слышимых посторонних разговоров, уровня громкости, частотной характеристики, заметного эха и т. д., и также включает субъективную оценку обслуживания (служба поддержки).
Протоколы, которые предоставляют услугу QoS [ править | править код ]
- IP Differentiated services (DiffServ)
- IP Integrated services (IntServ)
- Resource reSerVation Protocol (RSVP (протокол))
- Multiprotocol Label Switching (MPLS)
- RSVP-TE
- Frame relay
- X.25
- Asynchronous Transfer Mode (ATM)
- IEEE 802.1p
- IEEE 802.1Q
- IEEE 802.11e
- IEEE 802.11p
- HomePNA
Миф о 20 % в Windows XP [ править | править код ]
Многие пользователи полагают, что сетевая служба QoS в Windows XP резервирует 20 % пропускной способности любого канала постоянно (и поэтому рекомендуют отключать данную службу). [2] Однако, Microsoft отрицает это. В редакции от 16 июня 2006 года статьи в базе знаний Microsoft присутствует следующее заявление [3] :
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. Это не исключает, однако, возможного негативного влияния QoS на работу определенных комбинаций не совсем правильно настроенных программ, работающих с сетью, что, возможно, и послужило истоками данного мифа.
Зачем нам нужен QoS?
QoS (приоритезация данных) предназначена для обеспечения эффективной работы сети, когда она загружена или перегружена. Она позволяет приоритезировать траффик и минимизировать последствия высокой нагрузки.
Как настроить QoS?
К примеру, у меня есть несколько устройств, которые подключены к моей Wi-Fi сети.
- Использовать FTP-сервер на максимальной скорости
- Использовать телефон для выхода в интернет на средней скорости
Шаг 1.
Откройте веб-браузер и наберите в адресной строке http://tplinkwifi.net или http://192.168.0.1 и зайдите в веб-интерфейс роутера, используя логин и пароль, установленные ранее. По умолчанию установлен логин и пароль “admin”.
Шаг 2.
Откройте Расширенные настройки (Advanced)> Приоритезация данных (QoS)
Отметьте Включить приоритезацию данных (Enable QoS)
Заметка: QoS и NAT Boost не могут работать одновременно, для начала вам следует отключить NAT Boost. Пожалуйста, выполните шаг а и б для отключения NAT Boost.
а. Нажмите NAT Boost.
б. Снимите галочку с пункта Enable NAT Boost и нажмите Сохранить (Save), затем нажмите OK в всплывающем окне.
Шаг 3
Установите максимальную скорость отдачи и загрузки, предоставляемую вашим интернет-провайдером. 1 Мбит соответствует 1024 Кбит.
Нажмите Дополнительные настройки (Advanced) и перетащите отметку для выбора уровня приоритета полосы пропускания. Затем, нажмите Сохранить (Save).
Замечание: Для каждого приоритета нельзя установить значение более 100%. Высокий приоритет (High priority) больше, чем средний приоритет (Middle priority), и средний приоритет больше, чем низкий приоритет (Low priority).
Шаг 4
Добавьте правила QoS (правила приоритезации трафика).
1) Установите правило с высоким приоритетом для FTP-сервера.
а. Нажмите Добавить (Add) в секции Высокий приоритет (High Priority).
б. Выберите По приложению (By Application) и затем выберите ftp из списка и нажмите OK.
Совет: если вашего приложения не окажется в списке, нажмите Приложение по выбору (Custom Application) и добавьте приложение вручную.
• Имя (Name): Введите имя вашего приложения.
• Протокол (Protocol): Выберите протокол вашего приложения, если не уверены, выберите ВСЕ (ALL).
• Порт (Port): Введите порт назначения для приложения, обычно у каждого приложения есть свой фиксированный порт, пожалуйста, проверьте правильность ввода порта. В нашем примере, порт назначения для ftp 21.
2) Установите правило среднего приоритета для телефона.
a. Нажмите Добавить (Add) в секции Средний приоритет (Middle Priority).
b. Выберите По устройству (By Device) и затем нажмите Просмотр существующих устройств (View Existing Devices).
c. Выберите соответствующее устройство из списка.
d. Нажмите OK.
Затем, список правил QoS появится в таблице.
Совет: Если вы хотите удалить правило QoS, нажмите иконку 
QOS в роутере — что это такое?
Большое количество маршрутизаторов, представленных на рынке укомплектованы необходимым оборудованием для управления потоками трафика внутри локальной сети. Это позволяет определять приоритеты при работе различных приложений. Возможно это определение недостаточно понятно, поэтому рассмотрим на примере.
Предположим, вы играете в онлайн-игру и вместе с этим скачиваете какой-то фильм. Наверняка вам приходилось сталкиваться с тем, что игра начинает подвисать. Что сделать в этом случае? Необходимо определить, какое из действий для вас важнее, скорее всего, вы выберите игру. Далее при выполнении настройки планировщика можно установить приоритет игры над скачиванием фильма. Но обратите внимание, что пропускная способность локальной сети будет всё же ограниченной.
Приоритет, как правило, по умолчанию отдаётся веб-серфингу, другими словами — работе браузера. Если же вы хотите, чтобы скорее скачивался фильм через торрент, тогда и приоритет стоит назначить программе файлу-загрузчику. Именно для того, чтобы дать пользователям возможность назначать приоритеты, производители предусмотрели в маршрутизаторах QoS (Quality of Service).
Как включить qos
Существует довольно много различных моделей, они делятся на категории в зависимости от области применения. Речь идёт о применении в условиях дома, также офиса или же более масштабных проектах.
Справка! Не в каждом устройстве предусмотрено наличие описываемой функции, а в тех которых она присутствует могут быть различны особенности настройки.
Некоторые устройства могут назначать только лишь первоочерёдность использования между устройствами, а другие позволяют выделять типы трафика и другое. Сложно конкретно рассказать об особенностях настройки каждого, но вполне можно выделить главные этапы, которые помогут наладить работу QoS с целью достижения наилучшего качества и скорости работы в интернет.
Настройка
Для того чтобы активировать данную функцию в маршрутизаторе вам необходимо будет выполнить несколько шагов. Определяем цель. Перед тем как приступить к настройке устройства, вам необходимо поставить перед собой конкретную цель. Если речь идёт о домашнем маршрутизаторе тогда это может быть приоритет вашего ПК над другими устройствами имеющие доступ к интернет. В домашних условиях устанавливать необходимо правила приоритета, они должны быть максимально простыми. Если вы захотите настроить слишком много приоритетов, это может привести к тому, что вы получите абсолютно не то чего ожидали. Операторы связи применяют функцию для более глобальных целей, среди которых:
- Контроль трафика.
- Наладка требуемого стабильного распределения.
- Гарантия качества, а также распределение скорости доступа к сети для отдельных клиентов.
- Предупреждение возможности возникновения сетевых перезагрузок.
- Снижение расходов на Uplink.
Несмотря на такое различие в целях, принцип настройки очень похож между собой.
Определение скорости интернета. Для оператора связи этот параметр является конкретным и в последующем делится большим количеством пользователей в соотношении с их тарифными планами. Именно данную задачу и позволяет решить QoS. А вот скорость домашнего интернета не всегда совпадает с той которую обещает провайдер. На то могут быть различные причины и поэтому важно уметь определить реальный показатель перед тем, как приступать к настройке QoS. Для этого вам необходимо будет остановить работу всех программ на вашем ПК. Далее используйте специальные приложения для прохождения подобного теста.
Справка! Пройти тест можно перейдя на сайт www.speedtest.net. Вам нужно будет перевести параметр скорости из «Мбит/с» в «Кбит/с», так как настройка выполняется в этих единицах. Для перевода просто увеличьте полученное значение в 1000.
Активируйте QoS на маршрутизаторе
Сложно привести алгоритм включения, так как у каждого производителя и на моделях он может отличаться. В большинстве случаев вам необходимо будет перейти на страницу, где осуществляется настройка, для этого введите в поисковике его адрес. Далее введите логин и пароль которые у вас указаны в инструкции. Перейдите в раздел NAT сетевых настроек, и соответственно вкладку QoS. Теперь укажите требуемые вам параметры.
