I moderna nätverk används mängder av olika applikationer samtidigt – vissa mer känsliga för fördröjning, jitter eller paketförlust än andra. Videokonferenser, IP-telefoni och realtids övervakning ställer helt andra krav på nätverket än till exempel e-post eller filöverföring. För att kunna hantera dessa olika behov används Quality of Service (QoS).
QoS innebär att nätverket kan prioritera viss trafik framför annan, ge garanterad bandbredd eller minska fördröjningar – beroende på vad som är viktigast för den aktuella tjänsten. För att detta ska vara möjligt krävs att nätverket implementerar en viss QoS-modell.
I detta avsnitt går vi igenom de tre huvudsakliga QoS-modellerna:
- Best effort – ingen särskild QoS alls
- Integrerade tjänster (IntServ) – strikt resursreservation för varje flöde
- Differentierade tjänster (DiffServ) – klassbaserad trafikhantering med hög skalbarhet
Du kommer att få en översikt över hur de olika modellerna fungerar, vilka för- och nackdelar de har samt i vilka sammanhang de lämpar sig bäst.
QoS-modeller
Att välja en lämplig QoS-modell
Hur kan QoS implementeras i ett nätverk? Det finns tre modeller för att implementera Quality of Service (QoS):
- Best effort-modellen
- Integrerade tjänster (IntServ)
- Differentierade tjänster (DiffServ)
Tabellen nedan sammanfattar dessa tre modeller:
| Modell | Beskrivning |
|---|---|
| Best effort-model | Detta är egentligen ingen QoS-implementering då QoS inte konfigureras uttryckligen. Används när QoS inte krävs. Ett sätt att jämföra hur andra teknik hanterar trafik i nätverket. |
| Integrated services (IntServ) | Ger mycket hög QoS till IP-paket med garanterad leverans. Använder signalering för att reservera bandbredd. Begränsar nätverkets skalbarhet kraftigt. |
| Differentieted services (DiffServ) | Ger hög skalbarhet och flexibilitet. Identifierar trafikklasser och tilldelar olika QoS-nivåer till dessa klasser. |
Best Effort
Internet är från grunden byggt för ”best effort”-leverans, vilket innebär att inga garantier ges. Denna modell är fortfarande vanligast idag och fungerar bra i många sammanhang. Alla paket behandlas lika – ett nödanrop via VoIP får samma behandling som en bifogad bild i ett e-postmeddelande.
En analogi är att skicka ett vanligt brev via posten – det behandlas som alla andra brev. Det kanske inte kommer fram, och du får inte veta det om du inte får svar.
Fördelar och nackdelar med Best Effort-modellen:
| Fördelar | Nackdelar |
|---|---|
| Den mest skalbara modellen | Inga garantier för leverans |
| Skalbarheten begränsas endast av tillgänglig bandbredd | Paket kan komma fram i vilken ordning som helst – om de kommer fram alls |
| Kräver inga särskilda QoS-mekanismer | Inget paket får prioritet |
| Snabb och enkel att använda | Kritisk trafik behandlas som icke-kritisk |
Integrated services (IntServ)
IntServ-arkitekturen (RFC 1633, 2211, 2212) utvecklades 1994 för att möta kraven från realtidsapplikationer som videokonferenser, datavisualisering och VR. IntServ är en multi-tjänster modell som kan hantera flera QoS-krav genom att reservera resurser och använda explicit signalering via RSVP (Resource Reservation Protocol).
IntServ levererar en end-to-end QoS-modell som motsvarar kraven från realtidsapplikationer.
Modellen hanterar nätverksresurser specifikt för att tilldela QoS till enskilda trafikflöden – så kallade mikroflöden (microflows). IntServ bygger på resursreservation och åtkomstkontroll (admission control) för att etablera och upprätthålla tjänstekvalitet.
Detta liknar det som kallas hard QoS, där nätverket garanterar vissa trafikegenskaper, såsom bandbredd, fördröjning och paketförlust – från avsändare till mottagare. Det ger både förutsägbara och garanterade servicenivåer för affärskritiska applikationer. Figuren visar en enkel illustration av IntServ-modellen:
Fördelar och nackdelar med IntServ-modellen:
| Fördelar | Nackdelar |
|---|---|
|
|
Differentiated Services (DiffServ)
Modellen DiffServ är ett enkelt och skalbart sätt att klassificera och hantera nätverkstrafik.
Med DiffServ kan nätverket till exempel prioritera fördröjnings känslig trafik som röst- och videosamtal, medan mindre kritisk trafik – som webbsurf eller filöverföring – behandlas enligt principen best effort.
DiffServ utvecklades för att lösa begränsningarna hos både best effort-modellen och den resurskrävande IntServ-modellen. Den beskrivs i RFC 2474, 2597, 2598, 3246 och 4594. DiffServ kan ge en nästan garanterad tjänstekvalitet, samtidigt som det är kostnadseffektivt och enkelt att skala upp för stora nätverk.
Man kan jämföra DiffServ med att skicka ett paket med en transporttjänst. Du väljer själv vilken servicenivå du vill ha – snabb, spårbar, prioriterad – och betalar därefter. Under hela transporten hanteras paketet enligt det valda alternativet.
DiffServ är däremot ingen end-to-end-lösning, eftersom den inte kan garantera att tjänstekvaliteten gäller hela vägen genom nätverket. Men till skillnad från IntServ kräver DiffServ inte att applikationer aktivt signalerar sina krav till nätverket. I stället använder DiffServ en metod som kallas soft QoS, där nätverksenheterna på förhand konfigureras för att känna igen olika trafikklasser – till exempel röst, video eller webbtrafik – och ge dem olika nivåer av service. Figuren visar en enkel illustration av DiffServ-modellen:
Fördelar och nackdelar med DiffServ-modellen:
| Fördelar | Nackdelar |
|---|---|
|
|
Obs: Moderna nätverk använder främst DiffServ-modellen. Men i takt med att fördröjnings känslig trafik ökar, kombineras DiffServ ibland med IntServ och RSVP.
Skillnader mellan IntServ och DiffServ QoS modeller:
