Что такое QoS: история, смысл, проблемы
17.02.2005 | khomya

С QoS связывают большие надежды, однако они могут не оправдаться.

Как утверждает Джон Рот, главный инженер Nort-hern Telecom, избежать заторов в сети можно лишь за счет обеспечения качества сервиса (Quality of Service – QoS), а отнюдь не увеличения полосы пропускания. Выступая в мае 1997 г. года на выставке «Networld + Interop 97″, Рот сказал, что объемы сетевого трафика, связанного с передачей данных, растут с умопомрачительной скоростью, и операторы сетей за этим ростом не успевают. «В рамках теперешнего подхода к построению сетей решить проблему невозможно, – утверждает Рот. – Пропускная способность современных сетей не может расти на 100% в год».

Г-н Рот предлагает простое, на первый взгляд, решение: использовать QoS, т. е. предоставлять ресурсы тем пользователям, которые нуждаются в них более всего. Скажем, хорошо иметь возможность резервирования определенной части полосы пропускания под видеоконференцию в реальном времени, в то время как данные, менее критичные ко времени передачи (например, обеспечивающие обновление информации в PointCast), могут и подождать.

Да вот беда: мало у кого из пользователей реализована «настоящая» технология QoS. «Большинство пользователей интересуются QoS примерно так же, как глобальным потеплением», – говорит Томас Нолл, президент консалтинговой компании CIMI. Говорят об этом все кому не лень, а вот реальные шаги предпринимаются редко.

Правда, нельзя сказать, что администраторов сетей эта проблема не беспокоит. Корпоративные сети забиты трафиком самого разного пошиба – от запросов к Web-страницам до мультимедиа, потому администраторы были бы очень рады возможности предоставлять полосу пропускания тем конечным пользователям, которые реально в ней нуждаются. И производители тут как тут: предлагают обеспечивать QoS где угодно – от ATM до Gigabit Ethernet.

Однако Нолл считает, что технология еще недостаточно созрела, чтобы принимать ее в расчет, принимая решения о закупках. «До конца 1998 г. рассуждения о QoS не смогут повлиять на рыночную ситуацию», – говорит Нолл. Тем, кто в этом сомневается, эксперты предлагают познакомиться с опытом внедрения QoS в корпоративных сетях. Обычно речь идет об использовании ограниченного набора функций для специализированных приложений в небольшой части корпоративной сети.

Возьмем, к примеру, Грега Брица, инженера по системной интеграции из компании Burlington Northern Santa Fe. Бриц утверждает, что у него не было особых проблем с таким конфигурированием оборудования от General DataComm, чтобы оно гарантировало полосу пропускания для передачи голоса через глобальную сеть ATM. Трафик под frame relay и IP имел более низкий приоритет. «По мере того как нагрузка на систему растет, данная функция становится все полезнее», – говорит Бриц.

При этом он не торопится обеспечивать QoS для настольных станций. Проще увеличить полосу пропускания. Далее, он только-только начинает переговоры с Internet-провайдерами и операторами сетей связи относительно распространения QoS за пределы корпоративной сети. «Они сообщают, что уже могут предоставить мне такую услугу, – рассказывает Бриц. – Однако, скорее всего, у них реализована только самая простая форма QoS».

Internet-провайдеры осторожничают

Надо сказать, что представители компании MCI Communications не ожидают большого спроса на услуги QoS в начале 1998 г. «В прессе эта тема обсуждается широко, однако, по моему мнению, несколько преждевременно, – указывает Роберт Хейдженс, директор MCI по разработке систем для Inter-net. – Мы все еще не определились с тем, как будут выглядеть наши услуги». Он также считает, что пользователям следует с осторожностью относиться к тем провайдерам, которые предлагают QoS уже сейчас: «Администратору IP-сети, отвечающему за передачу критически важных данных, стоит внимательно проанализировать, каким именно образом предполагаемый провайдер собирается обеспечивать QoS».

Тем временем у некоторых пользователей возникли проблемы при попытках распространить технологию QoS на настольные станции. Например, Линда Уинклер, менеджер по новым сетевым технологиям Аргоннской национальной лаборатории, пытается удовлетворить запросы ряда пользователей сложных научных программ, которым нужно одновременно обрабатывать до семи потоков данных. Проблема состоит в том, чтобы обеспечить синхронизацию всех этих потоков при динамических изменениях состояния сети.

В Аргонне развернута мощная сеть АТМ со встроенными функциями QoS, но г-же Уинклер пришлось сильно постараться, чтобы найти необходимые для использования данных функций средства управления сетью и приложения. «На первый взгляд, QoS – это прекрасно, однако до практического применения этой технологии еще далеко», – говорит Уинклер. Особую остроту стоящая перед Уинклер проблема приобретает из-за того, что в сети Аргоннской лаборатории установлено оборудование от самых разных производителей.

По словам Джона Басса, ведущего инженера лаборатории тестирования сетевых средств VITALNet корпорации MCNC, результаты тестов на совместимость редко удовлетворяют жестким требованиям Аргоннской сети. «Когда мы по просьбе наших клиентов проверяем услуги QoS, мы чаще всего работаем с оборудованием от одного производителя, максимум двух. И никогда – от пяти», – говорит Басс.

Разумеется, производители утверждают, что их оборудование функционирует отлично. Надо только, чтобы разработчики программного обеспечения и пользователи научились как следует с ним работать. «Наши коммутаторы очень мощные», – говорит сотрудник Nortel Брайн Ведза.

Многие производители подчеркивают также, что QoS поддерживается сетевым интерфейсом прикладного программирования Win-sock 2 производства Microsoft. Однако Нолл утверждает, что данный интерфейс применяется в небольшом числе программ, так что вопрос не настолько очевиден, как может показаться.

Сколько же придется ждать, пока QoS получит широкое распространение? Вице-президент 3Com Джефф Термонд считает, что установление канала связи с фиксированной пропускной способностью между двумя точками сети – скажем, между двумя видеосерверами – не вызовет проблем. Однако устанавливать несколько гарантированных уровней пропускной способности для рабочих станций можно будет не раньше, чем через несколько лет.

Впрочем, это не мешает делать громкие заявления даже тем производителям, которые на деле реализовали только небольшой набор куда менее развитых функций. И тут в дело идет все что угодно – от приоритезации трафика до установки постоянных виртуальных каналов.

Еще больше запутывает ситуацию то, что Internet-провайдеры часто выдают за QoS общие гарантии предоставления услуг.

3Com утверждает, что на самом деле QoS применяют многие пользователи, хотя известна только небольшая часть таких случаев. Ссылаясь на цифры продаж, Термонд говорит: слишком много пользователей покупает дорогое оборудование старшего класса, чтобы можно было считать, что они не знают о его возможностях. «Это один из главных параметров выбора», – заявляет он.

Рано или поздно, по мнению экспертов, мультимедийные приложения и программы обработки транзакций заставят пользователей перейти на QoS. В настоящее время многим приходится просто передавать трафик раздельно. Объединив потоки данных, удастся сэкономить деньги.

QoS и ATM – синонимы?

Отсюда с неизбежностью вытекает следующий вопрос: должен ли тот, кому необходимо QoS, обязательно устанавливать ATM?

Джордж Добровски, президент АТМ Forum, считает, что именно встроенные функции QoS отличают ATM от frame relay, Gigabit Ethernet и других технологий. «Для пользователей АТМ уже сейчас существует QoS, – говорит он. – Это – одно из основных преимуществ ATM».

Критики, однако, утверждают, что функции QoS настолько сложны, что их могут реализовать лишь немногие пользователи. «По существу, мы не видим никаких преимуществ АТМ», – говорит Уинклер. Кроме того, АТМ перестала быть единственной возможностью организации QoS.

Производители Gigabit Ethernet применяют подход, который Добровски называет методом грубой силы при предоставлении QoS. Например, Extreme Networks продает коммутаторы, благодаря которым администраторы сети могут предоставлять пользователям разных классов определенные уровни полосы пропускания.

Джордж Продан, вице-президент Extreme по маркетингу, утверждает, что этот подход не столь изощрен, как тот, что применяется в АТМ, но зато прост в реализации и дает администраторам сети возможность четко следить за распределением ресурсов. «Это хороший первый шаг», – говорит он.

Frame relay не хочет отставать

Производители также стремятся предоставлять функции QoS в сетях frame relay. «ATM повезло, – считает Дуг О’Лири, председатель технического комитета Frame Relay Forum. – В эту технологию функции QoS были встроены с самого начала». Впрочем, О’Лири надеется, что рано или поздно Форум добавит ряд основных функций QoS и в сети frame relay. «Мы бы не хотели усложнять протокол до такой степени, чтобы это запутало рыночную ситуацию», – говорит он. По его мнению, «установка QoS в существующей сети frame relay не покажется легким делом», поскольку придется заменить или модифицировать большую часть оборудования.

Комитет Internet Engineering Task Force разрабатывает протокол, который позволит использовать QoS в Internet. Применение протокола RSVP (Resource Reservation Protocol) обеспечит пользователям возможность запрашивать дополнительную полосу пропускания для отдельных приложений, например для мультимедиа. Однако нет никакой гарантии, что запрос будет удовлетворен.

У большинства системных администраторов нет особых стимулов перепрограммировать свои маршрутизаторы и коммутаторы, чтобы резервировать полосу пропускания для внешних пользователей, присылающих запросы RSVP. Кроме того, Internet-провайдеры скорее всего будут требовать дополнительной оплаты за резервирование QoS. Если конечные пользователи получат возможность бесконтрольно запрашивать QoS, это может обернуться большими расходами.

Производители утверждают, что RSVP не обладает достаточной масштабируемостью и что необходимость переговоров с каждым маршрутизатором на пути передачи сообщений может привести к увеличению времени установки соединения (по сравнению с обычными для Web значениями).

И все же RSVP, по-видимому, – единственный путь к использованию QoS в сети Internet. К тому же один профессор из Принстона недавно придумал, как применить этот протокол в Ethernet. В результате RSVP может стать мощным средством для распространения QoS до настольных станций, где использование АТМ затруднено из-за высокой стоимости данной технологии.

А на горизонте маячит еще более серьезная проблема. Даже если QoS получит широкое распространение в ATM, frame relay, Gigabit Ethernet и Internet, производителям придется еще искать способ увязки всех этих технологий между собой таким образом, чтобы обеспечить сохранение QoS на всем пути передачи сообщения.

Вывод: скорее всего, в обозримом будущем QoS не сможет помочь в решении сетевых проблем.

В чем смысл QoS?

Пуристы утверждают, что QoS означает динамическое предоставление гарантированной полосы пропускания для различных приложений и передачи данных – в соответствии с необходимостью. Однако производители, стремясь извлечь выгоду из модного словечка, используют этот термин и в других значениях, например:

  • установка приоритетов – возможность присвоения трафику определенного приоритета без гарантий на полосу пропускания;
  • постоянные или коммутируемые виртуальные каналы – обеспечение полосы пропускания фиксированной ширины при передаче данных между двумя заданными узлами сети, как если бы между ними был проложен физический кабель;
  • гарантия на услуги – Internet-провайдеры гарантируют общую ширину полосы пропускания или время безотказной работы сети.
     
  • Проблемы с QoS

  • Путаница с интерпретацией термина QoS
  • Сложность протоколов обеспечения QoS в АТМ
  • Недостаточное распространение АТМ на уровне настольных систем
  • Методы поддержки QoS в других технологиях только разрабатываются
  • Internet-провайдеры и операторы сетей еще не закончили работу над услугами QoS
  • Недостаточное распространение приложений, использующих QoS
  • Средства управления сетью часто ориентированы на какого-нибудь определенного производителя
  • Имеется не так много средств измерения QoS
  • Недостаточно проверена совместимость оборудования
     
  • QoS: где мы находимся?

    ATM. В начале 1997 г. ATM Forum утвердил два протокола поддержки QoS:

  • ABR (available bit rate) на базе управления трафиком;
  • ABR на базе сигнализации.
  • Frame relay. Frame Relay Forum утвердил протокол установки приоритетов на основе классов обслуживания, однако не дал формального согласия на разработку QoS.

    Gigabit Ethernet. Extreme Networks продвигает протокол обеспечения QoS на основе правил.

    Internet. В Internet Engineering Task Force организованы несколько рабочих групп, занимающихся QoS, в частности протоколом RSVP. К настоящему времени опубликованы несколько предполагаемых стандартов:

  • RSVP – Version 1 Functional Specification;
  • RSVP Cryptographic Authentication;
  • RSVP Management Information Base;
  • RSVP Extensions for IPSec Data Flows;
  • Автор: Тодд Уоллэк

    Просмотров новости: 22 937  <, , >


    -->