Ako rozpoznať a zabrániť zahlteniu siete pomocou QoS na Cisco routeroch

V podnikových sieťach môže zahltenie spôsobiť výpadky, vysokú latenciu a zníženú kvalitu služieb. Na Cisco routeroch máme k dispozícii pokročilé QoS mechanizmy – traffic policing, traffic shaping a WRED – ktoré nám pomáhajú spravovať premávku tak, aby bol výkon siete stabilný a predvídateľný.

1. Ako spoznáme zahltenie?

Vysoká hodnota delay a jitter pri VoIP alebo videu.
Strata paketov pri špičkovom zaťažení, detekovaná cez monitorovanie.
V logoch routera upozornenia "Output queue full" – indikácia, že link je zahltený.

Po identifikácii problémov je čas nasadiť QoS.

2. Traffic Policing vs. Traffic Shaping

Policing okamžite zahltenie potláča – pri prekročení prenosovej rýchlosti sa pakety zahadzujú alebo značia. Je jednoduchý, ale môže viesť k náhlym stratám.

Shaping funguje opačne – nadbytočné pakety sa ukladajú do bufferu a odosielajú plynule neskôr, čím vyrovnáva prenos a chráni pred výpadkami.

Networking Vás výzýva!

Chcete zažiariť? Za 5 dní nadobudnete skvelé základy administrácie TCP/IP sietí, ktoré vám dajú networking skills na celý život. Stačí konať a prijať Networking výzvu a rezervovať si tento kurz

Prvá hodina zadarmo!

Ovládnite VLANy a Switche

Počítač môžete využiť aj inak ako na hry a zábavu. Poďte zarábať ako králi. Iba týždeň Vám stačí a máš skvelé základy TCP/IP networkingu nato, aby ste si napr. našli job ako jr. Networking engineer. Stačí prijať Networking výzvu

Prvá hodina zadarmo!

3. Štruktúra implementácie QoS – Class-Map a Policy-Map

Definovanie triedy (napr. VoIP, web) podľa DSCP alebo IP precedence:

class-map match-any VOIP
  match ip dscp ef

Vytvorenie politiky QoS:

policy-map QoS_POLICY
  class VOIP
    priority percent 20
  class class-default
    police percent 80 conform-action transmit exceed-action drop

Priradenie politiky na rozhranie:

interface GigabitEthernet0/0
  service-policy output QoS_POLICY

4. WRED – proaktívny manažment zahltenia

WRED (Weighted Random Early Detection) detekuje rastúcu záťaž a začína náhodne zahadzovať pakety z nízko prioritných tried, aby sa zabránilo náhlemu zahlteniu – tzv. "global synchronization" TCP spojení.

V Cisco IOS konfigurujeme napríklad:

random-detect dscp-based
random-detect precedence 1 40 80 10

5. Príklad konfigurácie na Cisco routeri

class-map match-any VOIP
  match ip dscp ef
class-map match-any HTTP
  match protocol http

policy-map WAN_OUT
  class VOIP
    priority percent 30
  class HTTP
    police percent 50 conform-action transmit exceed-action drop
  class class-default
    shape average percent 80
    random-detect dscp-based

interface Serial0/0
  bandwidth 512
  service-policy output WAN_OUT

6. Overovanie a ladenie výkonu

show policy-map interface – zobrazuje štatistiky policing a shaping.
show queueing interface – detaily o WRED a frontách.
Meranie latency/jitter prostredníctvom ping, iperf alebo monitorovacích nástrojov.

7. Najčastejšie chyby pri QoS

Neodladené hodnoty CIR a burst – spôsobujú podvýužitie alebo zahltenie.
Chýbajúce WRED – vedie k tail-drop a synchronizácii TCP relácií.
Nesprávne označovanie premávky – QoS politiky potom nefungujú.

8. Záver

QoS je nevyhnutnosťou pre moderné podnikové siete. Správnou kombináciou policing, shaping a WRED na Cisco routeroch zabezpečíte, že dôležité aplikácie (VoIP, video) budú mať prednosť, sieť bude stabilná a bez neželaných výpadkov. Ak chcete tieto techniky ukázať v praxi a pochopiť ich nasadenie v reálnej sieti, odporúčame kurz Kvalita služieb (QoS): praktická konfigurácia.

Kurz NA0 - Administrácia LAN/WAN a návrh TCP/IP sietí - základné koncepty