ONT – QoS concepts
Pour palier au manque d’articles, je vais publier quelques unes de mes notes sur ONT. Voici le Chapitre 2 du Study-guide sur les basics de QoS:
Major issues with converged networks
- Available BW (data + voice + video..etc.)
Available bandwidth = BW du plus petit lien d’un chemin.
Ex: A === (10Mb) === B == (100Mb) == C == (50Mb) == D
The BW between A & B is the available BW of this path.
Résolution de ce problème:
- Increase link BW – costly
- Classify & mark traffic and deploy proper queu=ing mechanisms – les paquets importants d’abord
- Use compression techniques – L2 Playload compression / TCP Header compression / cRTP…
!!! Compression must be configured on a link-by-link basis / both ends of each link !!
- End-to-End delay (temps que met un paquet à joindre sa destination)
End-to-End delay == somme des != délais
il y en à 4 :
- Processing delay (temps que met un routeur/switch à “processer” un paquet d’input vers l’output)
- Queing delay (temps que passe un paquet dans l’interface output d’un équipement – en attendant de partir)
- Serialization delay (temps qu’il faut pour envoyer tous les bits d’une trame vers le physical link)
- Propagation delay (temps qu’il faut pour envoyer tous les bits d’une trame sur le physical link)
- Delay variation = jitter
En fonction du trafic sur le réseau, les paquets peuvent avoir des délai différent au fur à mesure qu’ils traversent le réseau.
On peut réduire le délai en faisant ceci:
- Increase link BW
- Prioritize delay-sensitive packets and forward important packets first (packet classification/marking)
- Reprioritize packets
- Layer 2 playload compression – réduit la taille des paquets IP
- Use header compression – cRTP pour les paquets VoIP – recommandé pour les liens < 2Meg
- Packet Loss (si le volume de trafic est plus élevé que le lien, les paquets sont droppés)
Apparait quand un équipement réseau n’a plus assez de mémoire tampon (buffer) pour traiter les paquets en output,
il ne peut plus gérer les paquets entrants, et les drops.
TCP renvoi les paquets droppés, réduit la taille de la “send window”, et ralenti l’envoi en fonction de la congestion
UDP est plus problématique, les paquets devront êtres retransmit en intégralité.
Pendant un appel voix, une perte de paquet est traduite par un blanc.
Pendant une visio-conférence, l’image va se dégrader, et la voix se décaler avec l’image.
Possible SHOW during congestion
“show interface”
- Output drop – nombre de paquets droppés en sortie
- Input queue drop – si le CPU est overused, il ne peut plus traiter l’entrée
- Ignore – Nb de frames ignorés due à un manque de mémoire tampon
- Overrun – CPU too busy – il n’alloue plus la mémoire tampon assez rapidement
- Frame error – CRC (Cyclic Redundancy Checks), Runt Frames (smaller than minimum standard), Giant (bigger than max standard) are dropped
pour y remédier :
- Increase link BW
- Increase buffer space
- Provide guaranted BW – tools with CBBWFQ & LLC (Low Latency Queuing) qui permettent de réserver de la BW par classe de traffic
- Perform congestion avoidance – Empeche une queue de devenir pleine et de dropper; RED & WRED permettent de dropper des paquets avant que la queue devienne full.
Definition of QoS / Three steps to implement it
Définition:
“QoS est la capacité du réseau à fournir un meilleur service pour des utilisateurs/applications au détriment d’autre utilisateurs/applications”
Implementation
- Step 1 – Identifier les types de traffic et leurs besoins
–> Network Audit
–> Perform a business audit & determine importance of each application
–> Define appropriate service levels for each traffic class
- Step 2 – Classifier le traffic en fonction des besoins
–> VoIP class
–> Mission critical traffic class
–> Signaling traffic class (RTP…)
–> Transactional application traffic class (ERP,CRM…)
–> Best-Effort traffic class (undefined traffic type)
–> Scavenger traffic class (ex: P2P appli..etc.)
- Step 3 – Définir des règles pour chaque classe de traffic
–> Définir Max BW limit for a class
–> Définir minimum BW guarantee for a class
–> Assigner priority level (Voice=5, P2P=0)
–> Appliquer congestion management, congestion avoidance, QoS..etc.
QoS Models
- Best-Effort model
Pas de QoS implémentée.
Benefits:
- Scalable (internet)
- Ease (no configuration)
Drawbacks:
- Lack of service guarantee
- Lack of service differentiation
- Integrated services model (IntServ)
QoS fournie par RSVP & LLQ
Need:
- Admission control – réponse aux requetes en fonction de l’état des communications
- Classification – service approprié a chaque paquet
- Policing – verification de l’utilisation des ressource, en fonction de ce qui est attribué à chaque appli/flux
- Queuing – Queing process to store&forward packets d’un seul coup.
- Scheduling – based on queuing / scheduling algorithm mis en place pour gérer les queues.
Avantages:
- End-to-end resource admission control
- Per-request policy admission control
- Signaling of dynamic ports
Désavantages:
- Continuous signaling
- Not scalable
- Differentiated services model (DiffServ)
Appelé “Soft-QoS” model
Configured on each hop – Based on PHB (Per-hop Behavior)
Traffic is first classified and marked
Enforces different treatment on different classes
Benefits
- Evolutif
- Supporte != niveaux de services
Drawbacks
- Pas de garantie de service
- Configuration complexe, chaque nœuds
QoS Implementation Methods
(CLI, MQC, Cisco AutoQoS, SDM QoS Wizard)
CLI (Legacy Command-Line Interface)
Plus utilisé
MQC (Modular QoS Command-Line Interface)
Step 1: class-map
Step 2: policy-map
Step 3: service-policy
Class-map
class-map VOIP match access-group 104 class-map business match access-group 105
Policy-map
policy-map enterprise class VOIP priority 256 //256kbps garantie class business bandwidth 256 //256kbps garantie class class-default fair-queue // les reste de la BW
Service-policy
interface serial 1/0
service-policy output enterprise
useful shows
show class-map
show policy-map interface
AutoQoS
Génère automatiquement les classes et policy en fonction du trafic qui passe
Easy
Requires
- CEF
- NBAR
- correct bandwidth statements
Configuration de AutoQos sur une interface
ip cef interface serial 1/0 bandwidth 256 ip address 10.2.2.2.2 255.255.255.252 auto qos voip