Как использовать qos для обеспечения качества доступа в интернет

Industry examples

As mentioned before, measuring service quality depends entirely on the context and brand promise, and that varies by industry. To understand if you’re providing good service, you must know exactly what your customers are looking for in terms of service quality.

Below are examples of how service quality is measured in different industries.

Restaurants

In restaurants, service quality tends to focus on timely service (not too rushed or too slow), server attentiveness, and friendliness.

In fine dining restaurants with a fairly engaging experience, an expected part of service quality is the ability to make relevant recommendations. This can be easily measured by a manager asking the customer questions at the end of the meal, such as “how satisfied were you with the server’s recommendations?”  The manager can also ask if the order placed was influenced by the recommendation(s).

However, this is clearly not a measure that would be relevant in a quick-service restaurant, showing the importance of context. In quick-service restaurants, things like order accuracy and speed of delivery are more accurate measurements. To gather this data, you can put a link to a survey on a receipt and giveaway a free menu item upon completion.

Automotive

Service quality is especially important in automotive because the customer’s car must be fixed and completed on time. This is mostly focused on the service itself, and less about the interactions with the technician or front desk attendant, except when it comes to trust (because they must trust the professionals’ recommendations).

You can ask questions like “how would you rate the quality of the service you received” or “is your car now running like you expected after it was serviced?” You can also ask an NPS question like, “how likely are you to recommend our service to a friend or colleague?”

Retail

In retail, you typically ask things about staff product knowledge (think Adidas and knowing what type of running shoe best suits your use) and recommendations.  You can also assess merchandise knowledge (what goes with what), friendliness, and availability (were team members on the shop floor easy to engage).

While there are all very straightforward questions to ask, they can be conditional based on the text comments or score provided on that element.

These questions help to identify both the frequency with which it happens and the customer’s satisfaction with the experience.

You can then regress that against the outcome measure and see how big an impact that makes on the overall experience.  This provides direction on what to focus on in your store (or restaurant), and what action you should take. For example, if shoe recommendations are a significant part of the experience and guests are not satisfied — you can provide better merchandise training, and if they are knowledgeable but not making relevant suggestions, retrain to better read guests’ interests.

Applications

A defined quality of service may be desired or required for certain types of network traffic, for example:

• Streaming media specifically
  • Internet protocol television (IPTV)
  • Audio over Ethernet
  • Audio over IP
• Voice over IP (VoIP)
• Videotelephony
• Telepresence
• Storage applications such as iSCSI and Fibre Channel over Ethernet
• Circuit emulation service
• Safety-critical applications such as remote surgery where availability issues can be hazardous
• Network operations support systems either for the network itself, or for customers’ business critical needs
• Online games where real-time lag can be a factor
• Industrial control systems protocols such as EtherNet/IP which are used for real-time control of machinery

These types of service are called inelastic, meaning that they require a certain minimum bit rate and a certain maximum latency to function. By contrast, elastic applications can take advantage of however much or little bandwidth is available. Bulk file transfer applications that rely on TCP are generally elastic.

Диспетчер трафика QoS на роутере Asus

В разных моделях эта настройка может скрываться под различными названиями в пункте меню. У меня сейчас работает роутер Asus в новой прошивке — показываю на RT-N10U версии B1. И здесь настройка планировщика QoS осуществляется в разделе «Диспетчер трафика».

Для начала надо сменить активированный по умолчанию автоматический режим на один из двух. «Определяемые пользователем правила QoS» или «Определяемый пользователем приоритет»

Правила планировщика пакетов QoS трафика

Данная настройка позволяет задать приоритет для уже предустановленных вшитых в программное обеспечение маршрутизатора программ из разных «весовых категорий». При этом заморачиваться с различными формулами и производить расчет пропускной способности сети не понадобится. Все уже придумано до нас. Без скриншота немного не понятно, поэтому привожу его:

Итак, сейчас на «Web Serf», то есть на подключения через браузер через используемый для этого 80 порт, стоит «Наивысший» приоритет. Кликнув по выпадающему списку, мы можем выбрать другой из предложенного списка. В то же время на «File Transfer», то есть для программ-загрузчиков файлов — наименьший. Поменяв эти параметры местами мы получим эффект, что при одновременной загрузке файла с какого-либо сайта и просмотре html-страницы, бОльшая скорость будет отдаваться первому процессу.

Но это еще не все. Для программ для передачи файлов посредством P2P (например, BitTorrent), или он-лайн игр, а также множества других приложений можно задать свои значения приоритета. Это делается добавлением нового правила к уже существующим.

Для его создания кликаем по пункту «Выберите» и из выпадающего списка выбираем интересующий нас тип передачи данных или предустановленные настройки для конкретного приложения. Например, можно задать в пропускной способности сети приоритет для почтовых приложений типа Outlook или TheBat (пункт SMTP, POP3…) или для ftp-клиентов (FTP, SFTP, WLM…). Также есть большой список популярных игр, например Counter Strike, и программ для обмена файлами — BitTorrent, eDonkey и т.д.

Выберем качалку торрентов. Автоматически проставятся используемые данной программой по умолчанию порты. Но лучше на слово роутеру не верить и перепроверить их самостоятельно. Откроем программу (у меня uTorrent) и зайдем в «Настройки > Настройки программы > Соединения». Посмотрим, какой порт задан для работы этой проги.

Если он отличается от тех, которые были по дефолту прописаны в настройках роутера, то поменяйте. Либо там, либо тут, главное, чтобы они были одинаковыми. Сохраняем настройки в программе и, вернувшись в админку роутера, применяем параметры. Они активируются после перезагрузки аппарата.

Приоритет пакетов QoS в локальной сети

Это вторая настройка ручного управления пропускной способностью сети, которая позволяет настроить задаваемые в предыдущем разделе параметры. А именно определить, какая именно скорость в процентном соотношении будет назначены для каждого из параметров приоритета.

Например, для исходящего трафика на «Наивысший» в данный момент по умолчанию у меня задано 80% — минимальное значение и 100% — максимальное. Это означает, что те, у которых наивысший приоритет, будут получать не менее 80% ширины пропускаемости канала. Независимо от того, сколько бы одновременных процессов не производили исходящие соединения с интернетом. Те же, у кого приоритет «Высокий» — не менее 10%. И так далее — думаю, суть вы поняли. Отредактировав эти значения, можно детально управлять скоростью загрузки и выгрузки для разных категорий работающих программ.

Ниже для вашего удобства приведу несколько скриншотов администраторских разделов для управления пропускной способностью с моделей других фирм.

На этом пока все — пробуйте и экспериментируйте с пропускной способностью локальной сети для того, чтобы роутер не притормаживал работу тех программ, от которых вы ждете максимальной отдачи в данный момент.

Не помогло

Первый шаг: определить цель

Прежде чем начать настройку любого устройства, необходимо четко определить цели настройки QoS. Если вы решили настроить домашний роутер, то это может быть приоритет рабочего компьютера над остальными устройствами с доступом в интернет для обеспечения комфортной работы или приоритет онлайн-игр перед потоковым видео, чтобы обеспечить минимальные задержки и лаги во время игры.

В домашней сети правила должны быть избирательными и предельно простыми. Если применить десятки различных приоритетов, можно получить отрицательный результат, когда ни одно из приложений не буден нормально работать.

Оператор связи использует QoS для достижения более глобальных целей:

• дифференцирование трафика;
• обеспечение равномерного потока трафика;
• гарантия качества и скорости доступа в интернет для каждого абонента;
• предотвращение сетевых перегрузок;
• уменьшение затрат на Uplink.

Но принципы их достижения схожи с домашней сетью: определение приоритетных видов трафика и приложений, настройка правил в зависимости от приоритета и времени действия.

Второй шаг: определить скорость интернета

Для оператора связи скорость интернета – это скорость доступа к вышестоящему провайдеру (Uplink) или к нескольким провайдерам. Эта величина фиксированная и распределяется между всеми абонентами согласно их тарифным планам. Задачу ее оптимизации и грамотного распределения должны решать правила QoS для обеспечения удовлетворенности клиента от получаемой услуги.

Скорость домашнего интернета часто не совпадает с заявленной провайдером по некоторым причинам, поэтому определение ее реальной цифры – важная задача перед настройкой QoS. Существуют понятия исходящей и входящей скорости, которые необходимо определить самостоятельно.

Чтобы получить реальную картину, вам необходимо закрыть на компьютере все приложения, которые создают нагрузку на сеть, подключить его к роутеру медным кабелем. Технология беспроводной сети Wi-Fi, особенно если она работает не по современным протоколам Wireless N или Wireless AC, может быть узким местом полосы пропускания. Измерения могут показать скорость в 40 Мб/с вместо доступных 75 Мб/с именно из-за ограничений скорости беспроводной передачи данных.

Зайдите на сайт www.speedtest.net и нажмите кнопку «Начать проверку». Полученный результат необходимо перевести из «Мбит/с» в «Кбит/с», так как настройки QoS чаще всего задаются в этих единицах. Это можно сделать, умножив полученные значения на 1000.

В данном примере мы получили входящую скорость 42 900 Кбит/с, а исходящую – 3980 Кбит/с. Именно эти значения можно распределять между пользователями и приложениями в сети.

VoIP Auto QoS

DrayTek routers can automatically prioritise SIP Voice over IP traffic over all other data, with no configuration required once this facility is enabled.

The router checks for SIP Signaling packets used to establish Voice over IP calls and observes how those calls are set up. With this information it will automatically determine the Local IP address of the IP phone, the Remote IP address of the remote caller and the ports used by the RTP (Real Time Protocol) stream to send the voice packets.

It then assigns those sessions to the highest priority «VoIP» queue so that the call audio is prioritised above file downloads and other Internet traffic with no other configuration required:

The router can then display details on the quality of each call that has passed through the router:

History

A number of attempts for layer 2 technologies that add QoS tags to the data have gained popularity in the past. Examples are frame relay, asynchronous transfer mode (ATM) and multiprotocol label switching (MPLS) (a technique between layer 2 and 3). Despite these network technologies remaining in use today, this kind of network lost attention after the advent of Ethernet networks. Today Ethernet is, by far, the most popular layer 2 technology. Conventional Internet routers and LAN switches operate on a best effort basis. This equipment is less expensive, less complex and faster and thus more popular than earlier more complex technologies that provide QoS mechanisms.

Ethernet optionally uses 802.1p to signal the priority of a frame.

There were four type of service bits and three precedence bits originally provided in each IP packet header, but they were not generally respected. These bits were later re-defined as Differentiated services code points (DSCP).

With the advent of IPTV and IP telephony, QoS mechanisms are increasingly available to the end user.

Create a Pod that gets assigned a QoS class of Guaranteed

For a Pod to be given a QoS class of Guaranteed:

• Every Container in the Pod must have a memory limit and a memory request, and they must be the same.
• Every Container in the Pod must have a CPU limit and a CPU request, and they must be the same.

Here is the configuration file for a Pod that has one Container. The Container has a memory limit and a
memory request, both equal to 200 MiB. The Container has a CPU limit and a CPU request, both equal to 700 milliCPU:

Create the Pod:

View detailed information about the Pod:

The output shows that Kubernetes gave the Pod a QoS class of Guaranteed. The output also
verifies that the Pod Container has a memory request that matches its memory limit, and it has
a CPU request that matches its CPU limit.

Delete your Pod:

Approaches to the improvement of service quality

In general, an improvement in service design and delivery helps achieve higher levels of service quality. For example, in service design, changes can be brought about in the design of service products and facilities. On the other hand, in service delivery, changes can be brought about in the service delivery processes, the environment in which the service delivery takes place and improvements in the interaction processes between customers and service providers.

Various techniques can be used to make changes such as: Quality function deployment (QFD); failsafing; moving the line of visibility and the line of accessibility; and blueprinting.

QoS Классификация и маркировка пакетов.

Начнем с определений:

Классификация пакетов (Packet Classification) — отнесение пакета к определенному классу.

Маркировка пакетов (Packet Marking) — установка требуемого приоритета.

Следует отметить, что классификация и маркировка пакетов отличаются в зависимости от уровня OSI, на котором работает устройство. Как правило, все коммутаторы работают на уровне L2, а именно с Ethernet кадрами. Маршутизаторы работают на уровне L3 и уже не с кадрами, а пакетами.

Классификация и маркировка пакетов на уровне L2

В протоколе Ethernet отсуствует возможность классификации и маркировки пакетов. Классификация возможна лишь по номеру входящего порта (что в большинстве случаев не представляет никакого интереса), а маркировка вообще невозможна.

Однако не все так плохо. Появился стандарт IEEE 802.1Q, описывающий технологию виртуальных локальных сетей VLAN, вместе с которым был разработан стандарт 802.1P для обеспечения QoS в сетях Ethernet (классификации и маркировки Ethernet кадров).

В стандарте 802.1P предусмотрено поле User Priority или второе более позднее название CoS (Class of Service), состоящее из 3-х бит в заголовке 802.1Q, т.е. CoS может принимать значения от 0 до 7.

Формат Ethernet кадра 802.1Q.

Ниже в таблицы собраны рекомендации по классификации и маркировке траффика согласно стандарту IEEE 802.1P.

Классы трафика согласно стандарту IEEE 802.1P.

Классификация и маркировка пакетов на уровне L3

На L3 мы имеем дело с протоколом IP (Internet Protocol). При разработке протокола IP для целей QoS было специально предусмотрено поле ToS (Type of Service) размером один байт.

Поле ToS может быть заполнен классификатором IP Precedence или DSCP в зависимости от задачи.

IP precedence (IPP) имеет размерность 3 бита, может принимать значения 0-7, т.е. можно говорить о 8-ми классах обслуживания. Изначально использовался классификатор IPP, но со временем появилась необходимость разделять трафиик на большее чем 8 классов обслуживания, следствием чего явилась разработка классификатора DSCP.

DSCP состоит из 6 бит (значения 0-63). Использование дополнительных 3-х бит позволяют ввести большее количество классов. DSCP обратно совместим с IPP

Важно понимать, что оборудование должно поддерживать обработку поля ToS заполненого классификатором DSCP, на старом оборудование с этим могут возникнуть проблемы

Сравнение IPP и DSCP.

How to take action on your findings

After you’ve defined and measured your service quality, it’s time to take action and create a better service experience. This can be done on an individual or team level.

Analyze team-wide data

By analyzing data across your team, you’ll get a big picture into where the knowledge gaps are as a whole. For instance, maybe the team lacks product knowledge or customers don’t find them friendly and helpful. Once you understand the collective feedback, you can implement training programs in those specific areas. This will also ensure new employees don’t make the same mistakes.

Analyze individual data

Every service rep has their weakness and developing an individualized service improvement plan can help strengthen every service rep. It’s important to go over the feedback in a positive way and emphasize the positive qualities, but you can also highlight areas of improvement. Individual service reps might be one quality away from exceptional, and it’s the manager’s goal to get them there.

Creating great customer service takes time and effort. You must be intentional about collecting feedback, putting that feedback into action, and creating exceptional experiences for your customers.

Альтернативное определение и субъективная оценка QoS

Другим методом оценки качества, особенно в IP-телефонии и IP-TV, является метрический метод, который отражает или предсказывает субъективно опытное качество. Используются субъективные оценки и показатели типа «воспринимаемая пользователем производительность», «степень удовлетворения пользователя», «число счастливых клиентов». Метод носит название Mean Opinion Score (MOS, «абсолютно субъективное понятие»), или Quality of Experience (QoE, «метод эмпирических оценок»).

В этом контексте QoS — совокупный эффект от удовлетворения заказчика сервисов, затрагивающих все виды обслуживания. Это определение оценивает соответствующее приложение в виде субъективной оценки и корректируется соответствующими коэффициентами о: времени ответа, наличии и величине провалов, шумов, слышимых посторонних разговоров, уровня громкости, частотной характеристики, заметного эха и т. д., и также включает субъективную оценку обслуживания (служба поддержки).

QoS простыми словами

Принцип работы WMM можно сравнить с принципом работы приемного покоя в больнице, где пациентам отдается приоритет в зависимости от симптомов. Разумеется, пациенту с кровотечением будет присвоен наивысший приоритет – гораздо выше, чем пациенту с температурой, – потому что даже высокая температура в течение короткого времени не смертельна. Точно так же в Wi-Fi сети с множеством пользователей и приложений, максимальный приоритет будет отдан пользователям, совершающим VoIP-вызов и участвующим в видеоконференциях, потому что задержки именно этого трафика вызовут немедленное ухудшение качества работы. А вот время загрузки файлов практически не влияет на качество работы.

Говоря простыми словами, главная задача QoS – незаметно для пользователя обеспечить гарантированные, надежные коммуникации, где бы он ни находился – в офисе, торговом центре, библиотеке или даже аэропорту. Поэтому, приобретая оборудование – маршрутизаторы, Wi-Fi точки доступа и IP-телефоны, убедитесь, что они поддерживают стандарты QoS. Таким образом вы сможете гарантировать, что у людей не возникнут перебои в разговоре в самый неподходящий момент. Как результат – довольные пользователи и ваша спокойная работа.

Сервисные модели Quality of Service.

Существуют 3 различные сервисные моделей QoS.

1. Best Effort Service. Негарантированная доставка.

По сути, в этой модели отсутствуют какие-либо механизмы QoS. Используются все доступные ресурсы сети. Отсуствуют механизмы управления трафиком. Для улучшения QoS используется расширение полосы пропускания в узких местах, однако это не всегда даёт нужный эффект т.к. существуют типы трафика, чувствительные к задержкам и джиттеру (например VoIP).

2. Integrated Service (IntServ). Интегрированное обслуживание.

Обеспечивает сквозное (End-to-End) качество обслуживания, т.е. происходит резервирование ресурсов на всем пути прохождения трафиика. Для резирвирования ресурсов (Resource reservation) используется протокол RSVP, гарантируя необходимую пропускную способность. Существенным недостатком является постоянное резервирование ресурса, даже в том случае, если он не используется или используется не полностью.

3. Differentiated Service (DiffServ). Дифференцированное обслуживание.

Для обеспечения QoS используется ряд специальных компонентов, таких как классификаторы и формирователи трафика на границе сети, также применяются функции распределения ресурсов в ядре сети.

DiffServ выпоняет две функции:

1. Формирование трафика на границах сети — функции классификации, маркировки пакетов и управление интенсивностью. 2. Политика пошагового обслуживания PHB (Per-Hop Behavior) включает функции распределения ресурсов и отбрасывания пакетов.