Was ist QoS (Quality of Service)?

Was ist QoS (Quality of Service)?

QoS (Quality of Service) besteht darin, Datenverkehr so zu manipulieren, dass ein Netzwerkgerät wie ein Router oder Switch ihn entsprechend den erforderlichen Verhaltensweisen der Anwendungen, die diesen Datenverkehr generieren, weiterleitet. Mit anderen Worten, QoS ermöglicht es einem Netzwerkgerät, Datenverkehr zu differenzieren und dann unterschiedliche Verhaltensweisen auf den Datenverkehr anzuwenden.

Probleme, die durch QoS gelöst werden

In der Vergangenheit wurden getrennte physische Netzwerke für den Sprach- und Datenverkehr genutzt. Jedes Netzwerk transportierte eine bestimmte Art von Datenverkehr und bot das inhärente Qualitätsniveau, das für diesen Datenverkehr erforderlich war. Heute werden die gleichen Anwendungen in konvergierten, paketbasierten Netzwerken ausgeführt, in denen der Datenverkehr über eine gemeinsame Infrastruktur und gemeinsame Netzwerkressourcen transportiert wird. Diese paketbasierten Netzwerke sind dafür vorgesehen, Datenverkehr nach bestmöglichem Bemühen weiterzuleiten. Sie haben keine inhärente QoS.

Und dennoch erwarten Abonnenten von Sprach- und Videodiensten, dass diese Dienste stets auf einem annehmbaren Qualitätsniveau verfügbar sind. Paketbasierte Netzwerke leiten immense Mengen an Datenverkehr von A nach B, und das in Übereinstimmung mit Dienstverträgen und Leistungsanforderungen all der Anwendungen, die den Datenverkehr generieren. Sie tun dies mithilfe von QoS.

Was können Sie mit QoS erreichen?

QoS ist für die Verwaltung von Datenverkehr in modernen paketbasierten Netzwerken unerlässlich und umfasst die folgenden Funktionen:

  • Priorisierung von Datenverkehr über anderen Datenverkehr basierend auf Protokoll, Adresse und Portnummer
  • Filterung von Datenverkehr in ein- oder ausgehender Richtung
  • Kontrolle der zulässigen auf dem Gerät übertragenen oder empfangenen Bandbreite
  • Lesen und Schreiben von QoS-Verhaltensanforderungen im Paket-Header
  • Kontrolle von Überlastungen, sodass das Gerät den Datenverkehr mit der höchsten Priorität basierend auf Scheduler-Prioritäten übermittelt
  • Kontrolle des Paketverlustes mithilfe von RED-Algorithmen (Random Early Detection), sodass das Gerät weiß, welche Pakete verworfen und welche verarbeitet werden sollen

Wie funktioniert QoS?

Ein Netzwerkgerät wie ein Router oder Switch unterscheidet Datenverkehr wie folgt:

  1. Es erhält Pakete auf seiner Eingangsschnittstelle, untersucht die Pakete und klassifiziert den Datenverkehr in sogenannte CoS-Gruppen (Classes of Service).
  2. Wenn ein optionaler Policer konfiguriert ist, begrenzt er den Datenverkehr oder weist ihn einer anderen Klasse zu.
  3. Pakete warten in Warteschlangen auf Übertragungsressourcen.
  4. Der Scheduler nimmt die Pakete aus den Warteschlangen und überträgt sie in der für den Scheduler konfigurierten Reihenfolge.
  5. Wenn ein Shaper konfiguriert ist, formt er den Datenverkehr zur konfigurierten Shaping-Rate.
  6. Wenn eine Neumarkierung konfiguriert ist, markiert das Gerät den Wert des DS-Feldes des IP-Headers neu, sodass das nächste Gerät, das das Paket erhält, es entsprechend klassifizieren kann.

Implementierung von Juniper Networks

Geräte von Juniper Networks mit Junos OS bieten alle der oben genannten QoS-Verhaltensweisen und mehr über das Softwarekonstrukt Junos OS Class of Service (CoS). Die CoS-Funktionen von Junos OS bieten Mechanismen für die Anwendung von QoS-Verhaltensweisen auf einem äußerst granularen Niveau, was es zu einer der flexibelsten QoS-Lösungen macht, die heute verfügbar sind.