Ti53168000 Lähiverkot -erikoistyökurssi

1. Ti53168000Lähiverkot -erikoistyökurssi • QoS (Quality of Service) • Asko Alhoniemi • 2005-2006

2. Sisältö • Millä menetelmillä toteutetaan QoS • Millainen on oletuskokoonpano • Mitä luokittelijoita on olemassa • Kuvitteellisen yritysverkon esimerkki • Harjoitusverkon esimerkki • Konfiguraation testaus Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

3. Liikenteen luokittelu • Liikennettä voidaan priorisoida sen tärkeyden mukaan Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

4. Liikenteen luokittelu • Liikenteen katkeamaton toimivuus voidaan varmistaa takaamalla kaista Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

5. Liikenteen luokittelu • Liikenteen nopeutta voidaan rajoittaa Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

6. Liikenteen luokittelu • Jos nopeus nousee liiaksi, liikennettä aletaan ohjata pois väylältä Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

7. Johdanto luokittelijoihin • Luokittelijat voivat olla luokallisia tai luokattomia • Luokallisista voidaan muodostaa hierarkioita • Luokattomia voidaan sijoittaa vain hierarkian laidalle • Liikenteen purskeisuus huomioitu Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

8. Oletuskokoonpano • PRIO –luokittelija kolmella jonolla • FIFO • Tail Drop • Priomap, määritelty TOS (Type Of Service) –bitin avulla Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

9. Oletuskokoonpano • IP –kehyksen otsikko Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

10. Oletuskokoonpano • TOS –arvot Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

11. CBQ (Class Based Queue) • Nopeuden määrittämismetodi: Laitteen toimettomana olemisen suhde aikaan, jolloin dataa siirretään. • Round robin halutuissa jaksoissa • Epätarkka Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

12. TBF (Token Bucket Filter) • Tietty määrä dataa = merkki • Esimerkiksi nopeus = 500 merkkiä • Jos nopeus on määritellyn suuruinen, merkkejä kuluu samaan tahtiin kuin niitä saapuu • Jos nopeus pienempi, niitä jää varastoon (tietty yläraja) • Jos suurempi, merkkien määrä korissa alkaa vähentyä • Viiveen määritys mahdollinen Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

13. SFQ (Stochastic Fairness Queuing) • Reilu: kaikille lähetysvuoro ajallaan • Määritellään vuoron pituus • Jonoja rajallisesti, hashataan yhteydet jonoihin, koska useimmiten yhteyksiä enemmän kuin jonoja Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

14. HTB (Hierarchical Token Buffer) • Nopeudella alaraja ja yläraja, alaraja taattu • Merkkien (token) lainaaminen sallittu ylärajaan asti • Hierarkiassa lasten nopeus yhteensä on vanhemman nopeus Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

15. RED (Random Early Detection) • Jonolla alaraja ja yläraja • Alarajan ylityttyä nopeuden hidastaminen määritellysti • Purske ja paketin keskikoko ilmoitettava • Hidastaminen paketteja tietyin väliajoin pudottamalla tai ECN (Explicit Collision Notification) tekniikalla Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

16. Muut menetelmät • Policing: liikenteen suodatuksen yhteydessä määritellään nopeusrajoituksia • DSMARK ja TCINDEX: • - Verkkoliikenteen merkitseminen • - Merkityn liikenteen uudelleenmerkitseminen • - Useamman reitittimen järjestelmät • - Myös sisään tulevan liikenteen merkitseminen Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

17. Suodatus • Tarkoitus ohjata liikenne jonoihin • Käytetään tc filter tai iptables • Määritetään classid:n perusteella • Yhteistoimintana: iptables merkitsee, tc filter ohjaa oikeaan jonoon merkin perusteella Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

18. Asennus • Kernelin kääntäminen uudelleen. • Kaikki kohdasta Qos and/or fair queuing • Iproute2 uusin versio. Kulkee nimellä iproute. • Konfiguraatiot tehtiin scriptinä. Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

19. Esimerkkikokoonpano Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

20. Esimerkkikokoonpano Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

21. Esimerkkikokoonpano • Luodaan juurisääntö • tc qdisc add dev eth0 root handle 1:0 htb Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

22. Esimerkkikokoonpano • Luodaan päälinja • tc qdisc add dev eth0 parent 1:0 classid 1:1 htb rate 8mbit Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

23. Esimerkkikokoonpano • Luodaan sähköpostille sääntö • tc qdisc add dev eth0 parent 1:1 classid 1:8 htb rate 128kbit ceil 2mbit Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

24. Esimerkkikokoonpano • Luodaan sähköpostille suodatussääntö • tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 1 u32 match ip protocol 6 0xff match ip src 192.168.1.12 match ip sport 25 0xfff flowid 1:8 Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

25. Esimerkkikokoonpano • Luodaan vaihtoehtoinen suodatussääntö • iptables -t mangle -A POSTROUTING -o eth0 -p tcp -s • 192.168.1.12 --sport 25 -j CLASSIFY --set-class 1:8 Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

26. Esimerkkikokoonpano • Luodaan sähköpostille jonotuskäytäntö • tc qdisc add dev eth0 parent 1:8 handle 18:0 red limit 1250K min 128K max 256K avpkt 1024 burst 170 probability 0.02 bandwidth 10000 Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

27. Esimerkkikokoonpano2 Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

28. Esimerkkikokoonpano2 • Korvaava konfiguraatio käyttäen RED ja PRIO • Ylikirjoitettiin default priomap • 4 5 5 5 4 0 0 4 4 4 4 4 4 4 4 4 • 1. DNS, 2. SYN-paketit, 3. SSH, 4. www; • Paketit menevät joko TOS –kentän mukaan tai itse luokiteltujen prioritettien mukaan • Lopuksi laitettiin kaikille RED –jono Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

29. Testi • Laitettiin jonoiksi RED ja PRIO konfiguraatiolle 1 • RED alkaa hitaasti rajoittaa nopeutta, mikäli jono täyttyy • PRIO käyttää FIFO –jonoja, ja päästää jonon ohi tietyt paketit • Tulokset: RED tasaisempi nopeus, joka keskimäärin korkeampi. Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006

30. Yhteenveto • QoS liikenteen tyypin ja verkon käyttäjien tarpeiden mukaan • Oletuskokoonpano hyvä lähtökohta • HTB nopeuden jakamiseen ja lainaamiseen • RED ehdoton TCP –yhteyksille • Priorisoinnilla nopeutta kaikkeen liikenteeseen? Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi 2006