Ποιες διεργασίες συμβαίνουν στην κυκλοφορία του δικτύου έτσι ώστε οι στρατηγικές ποιότητας της υπηρεσίας να λειτουργούν σωστά;

Διάφορες διεργασίες ή μηχανισμοί συμβαίνουν στην κυκλοφορία του δικτύου για να διασφαλιστεί ότι οι στρατηγικές Quality of Service (QoS) λειτουργούν σωστά και διαχειρίζονται αποτελεσματικά την παράδοση δεδομένων μέσω ενός δικτύου. Αυτές οι διεργασίες συχνά περιλαμβάνουν ιεράρχηση της κυκλοφορίας με βάση τη σημασία ή την ευαισθησία της σε καθυστέρηση, jitter ή απώλεια πακέτων. Ακολουθούν οι βασικές διαδικασίες που εμπλέκονται στο QoS:

1. Ταξινόμηση κυκλοφορίας:

- Οι συσκευές δικτύου όπως οι δρομολογητές και οι μεταγωγείς εξετάζουν τα πακέτα δικτύου για να προσδιορίσουν τον τύπο εφαρμογής, το πρωτόκολλο και άλλες σχετικές πληροφορίες.

- Οι ταξινομητές χρησιμοποιούν προκαθορισμένους κανόνες ή τεχνικές βαθιάς επιθεώρησης πακέτων (DPI) για να κατηγοριοποιήσουν την κυκλοφορία σε διαφορετικές κατηγορίες ή ροές με βάση τον τύπο εφαρμογής, την ταυτότητα χρήστη, το επίπεδο προτεραιότητας ή άλλες παραμέτρους.

2. Σήμανση κυκλοφορίας:

- Μόλις ταξινομηθεί η κυκλοφορία, συχνά επισημαίνεται με συγκεκριμένες ετικέτες QoS ή ετικέτες.

- Αυτές οι ετικέτες υποδεικνύουν την προτεραιότητα της κυκλοφορίας ή την απαιτούμενη αντιμετώπιση. Οι συνήθεις μηχανισμοί σήμανσης περιλαμβάνουν το Σημείο Κώδικα Διαφοροποιημένων Υπηρεσιών (DSCP) για το IPv4 και την Κατηγορία Υπηρεσίας (CoS) για το IEEE 802.1p/Q.

3. Ουρά και προγραμματισμός:

- Οι συσκευές δικτύου διατηρούν πολλές ουρές για να χειρίζονται διαφορετικές κατηγορίες κυκλοφορίας.

- Τα πακέτα σε κάθε ουρά διαχειρίζονται σύμφωνα με τον διαμορφωμένο αλγόριθμο προγραμματισμού, όπως First-In First-Out (FIFO), Priority Queuing, Weighted Fair Queuing (WFQ) ή Custom Queuing (CQ).

- Οι αλγόριθμοι χρονοπρογραμματισμού καθορίζουν τη σειρά με την οποία μεταδίδονται τα πακέτα και δίνουν προτεραιότητα σε κατηγορίες κυκλοφορίας που είναι ευαίσθητες στο χρόνο.

4. Διαχείριση συμφόρησης:

- Οι στρατηγικές QoS συχνά περιλαμβάνουν τη διαχείριση της συμφόρησης δικτύου για την ελαχιστοποίηση της απώλειας πακέτων και της καθυστέρησης.

- Τεχνικές όπως αλγόριθμοι αποφυγής συμφόρησης (π.χ. Τυχαία έγκαιρη ανίχνευση - RED), εξισορρόπηση φορτίου, διαμόρφωση κυκλοφορίας (περιορισμός ρυθμού), διαχείριση buffer και διαχείριση ουρών χρησιμοποιούνται για την αποφυγή συμφόρησης και τη διασφάλιση της ομαλής ροής της κυκλοφορίας με προτεραιότητα.

5. Τροχαία Αστυνόμευση και Διαμόρφωση:

- Η αστυνόμευση κυκλοφορίας περιλαμβάνει την επιβολή πολιτικών που καθορίζουν τους μέγιστους επιτρεπόμενους ρυθμούς δεδομένων για συγκεκριμένες κατηγορίες κυκλοφορίας.

- Η υπερβολική κίνηση πάνω από την καθορισμένη τιμή μπορεί να απορριφθεί ή να επισημανθεί διαφορετικά για χειρισμό χαμηλότερης προτεραιότητας.

- Η διαμόρφωση της κυκλοφορίας εξομαλύνει τη ροή της κυκλοφορίας ελέγχοντας τους ρυθμούς μετάδοσης συγκεκριμένων κατηγοριών κυκλοφορίας για να αποτρέψει την υπερβολική χρήση των πόρων του δικτύου.

6. Κράτηση πόρων:

- Σε ορισμένα μοντέλα QoS, οι συσκευές δικτύου μπορούν να δεσμεύουν πόρους (όπως εύρος ζώνης ή χώρο προσωρινής αποθήκευσης) για συγκεκριμένες ροές κυκλοφορίας.

- Αυτό εξασφαλίζει αποκλειστική χωρητικότητα και προβλέψιμη απόδοση για εφαρμογές κρίσιμες για την αποστολή.

Με την εφαρμογή αυτών των διαδικασιών, η κυκλοφορία του δικτύου διαχειρίζεται και ιεραρχείται με βάση τις απαιτήσεις QoS του. Η ταξινόμηση, η σήμανση, η ουρά και ο προγραμματισμός της κυκλοφορίας επιτρέπουν αποτελεσματικά την αποτελεσματική παράδοση εφαρμογών σε πραγματικό χρόνο, όπως η φωνή και το βίντεο, ενώ παράλληλα διασφαλίζουν επαρκή απόδοση για άλλους τύπους κίνησης.