Cách sử dụng QoS để đảm bảo chất lượng truy cập Internet. Băng thông LAN - Định cấu hình Bộ lập lịch gói QoS trong Bộ định tuyến TP-Link, Gói Asus, Zyxel Keenetic, D-Link qos

Một trong những lĩnh vực phổ biến nhất trong mạng ngày nay là kết hợp thoại và video qua mạng dữ liệu truyền thống. Một trong những vấn đề của loại thông tin này là để nó hoạt động bình thường, các gói dữ liệu video và âm thanh phải được truyền đến người nhận một cách nhanh chóng và đáng tin cậy, không bị gián đoạn hoặc chậm trễ quá lâu. Tuy nhiên, đồng thời, loại lưu lượng này không được cản trở việc truyền các gói dữ liệu truyền thống hơn.

Một giải pháp khả thi cho vấn đề này là QoS. QoS, hay chất lượng dịch vụ, là một công nghệ ưu tiên các gói dữ liệu. QoS cho phép bạn truyền các gói nhạy cảm với thời gian với mức ưu tiên cao hơn các gói khác.

QoS là một tiêu chuẩn công nghiệp, không phải là một tiêu chuẩn của Microsoft. Tuy nhiên, Microsoft lần đầu tiên giới thiệu tiêu chuẩn QoS này trong Windows 2000. Phiên bản QoS của Microsoft đã phát triển khá nhiều kể từ đó, nhưng vẫn đáp ứng các tiêu chuẩn công nghiệp.

Trong Windows XP Professional, QoS chủ yếu hoạt động như một cơ chế bảo lưu băng thông. Khi bật QoS, ứng dụng được phép dự trữ tối đa 20% tổng băng thông mạng do NIC của mỗi máy cung cấp. Tuy nhiên, lượng băng thông mạng mà ứng dụng dự trữ có thể cấu hình được. Tôi sẽ chỉ cho bạn cách thay đổi lượng băng thông dành riêng trong phần ba.

Để xem băng thông dự phòng đang được sử dụng như thế nào, giả sử bạn có ứng dụng hội nghị truyền hình yêu cầu băng thông được ưu tiên để hoạt động bình thường. Giả sử QoS được bật cho ứng dụng này, chúng ta có thể nói rằng nó dự trữ 20% tổng băng thông của máy, để lại 80% băng thông cho phần còn lại của lưu lượng mạng.

Tất cả các ứng dụng, ngoại trừ ứng dụng hội nghị truyền hình, đều sử dụng công nghệ được gọi là phân phối nỗ lực tốt nhất. Điều này có nghĩa là các gói được gửi với cùng một mức độ ưu tiên được phân phối trước-phục vụ trước. Mặt khác, lưu lượng ứng dụng hội nghị truyền hình sẽ luôn được ưu tiên hơn các lưu lượng khác, nhưng ứng dụng sẽ không bao giờ được phép sử dụng quá 20% tất cả băng thông.

Tuy nhiên, chỉ vì Windows XP dành một phần băng thông cho lưu lượng ưu tiên không có nghĩa là các ứng dụng có mức ưu tiên bình thường sẽ không thể sử dụng băng thông dự phòng. Mặc dù các ứng dụng hội nghị truyền hình tận dụng được băng thông dành riêng ưu tiên cao hơn, nhưng khả năng các ứng dụng như vậy được sử dụng liên tục là rất nhỏ. Trong trường hợp này, Windows cho phép các ứng dụng khác sử dụng băng thông dự phòng và không dự phòng để phân phối tốt nhất có thể, miễn là các ứng dụng không được sử dụng một số băng thông mạng.

Ngay sau khi ứng dụng hội nghị truyền hình khởi động, Windows bắt đầu thực thi đặt trước. Mặc dù vậy, việc đặt trước không phải là tuyệt đối. Giả sử Windows đã dành 20% băng thông mạng cho một ứng dụng hội nghị truyền hình, nhưng ứng dụng này không cần tất cả 20%. Trong những trường hợp này, Windows cho phép các ứng dụng khác sử dụng băng thông còn lại, nhưng sẽ liên tục theo dõi nhu cầu của ứng dụng có mức độ ưu tiên cao hơn. Trong trường hợp ứng dụng cần thêm băng thông, băng thông sẽ được phân bổ cho nó với giá trị tối đa là 20%.

Như tôi đã nói trước đây, QoS là một tiêu chuẩn công nghiệp, không phải là công nghệ của Microsoft. Như vậy, QoS được Windows sử dụng, nhưng Windows không thể tự thực hiện công việc. Để QoS hoạt động, mọi thiết bị giữa người gửi và người nhận phải hỗ trợ QoS. Điều này có nghĩa là bộ điều hợp mạng, bộ chuyển mạch, bộ định tuyến và tất cả các thiết bị khác đang được sử dụng cần phải biết về QoS, cũng như hệ điều hành của người nhận và người gửi.

Nếu bạn tò mò, thì bạn không cần phải cài đặt một số cơ sở hạ tầng mạng kỳ lạ điên rồ để sử dụng QoS. Chế độ truyền không đồng bộ (ATM) là một công nghệ mạng tuyệt vời để sử dụng QoS vì nó là công nghệ hướng kết nối, tuy nhiên bạn có thể sử dụng QoS với các công nghệ khác như Frame Relay, Ethernet và thậm chí cả Wi-FI (802.11 x).

Lý do ATM là một lựa chọn lý tưởng cho QoS là vì nó có khả năng thực hiện dự trữ băng thông và phân bổ tài nguyên ở cấp độ phần cứng. Kiểu phân phối này vượt ra ngoài khả năng của Ethernet và các công nghệ mạng tương tự. Điều này không có nghĩa là không thể sử dụng QoS. Nó chỉ có nghĩa là QoS nên được áp dụng khác với ATM.

Trong môi trường ATM, tài nguyên được phân bổ ngay lập tức, ở cấp thiết bị vật lý. Vì Ethernet và các công nghệ tương tự khác không thể phân bổ tài nguyên theo cách này, nên các công nghệ thuộc loại này dựa trên mức độ ưu tiên hơn là phân bổ tài nguyên thực sự. Điều này có nghĩa là việc bảo lưu băng thông xảy ra ở lớp cao hơn của mô hình OSI. Khi băng thông đã được bảo lưu, các gói có mức ưu tiên cao hơn sẽ được gửi trước.

Một điểm cần xem xét nếu bạn định áp dụng QoS qua Ethernet, Wi-Fi hoặc các công nghệ tương tự khác là các công nghệ đó không được kết nối. Điều này có nghĩa là không có cách nào để người gửi kiểm tra trạng thái của người nhận hoặc trạng thái của mạng giữa người gửi và người nhận. Ngược lại, điều này có nghĩa là người gửi có thể đảm bảo rằng các gói có mức độ ưu tiên cao hơn sẽ được gửi trước, nhưng không thể đảm bảo rằng các gói này sẽ được gửi trong một khung thời gian nhất định. Mặt khác, QoS có khả năng cung cấp loại bảo đảm này trên mạng ATM, vì ATM là một công nghệ hướng tới kết nối.

Windows 2000 so với Windows Server 2003

Trước đó, tôi đã nói về cách Microsoft giới thiệu QoS lần đầu tiên trong Windows 2000 và ứng dụng QoS này đã phát triển đáng kể kể từ thời điểm đó. Do đó, tôi muốn nói một chút về sự khác biệt giữa QoS trong Windows 2000 và Windows XP và Windows Server 2003 (trong đó tiêu chuẩn này được sử dụng gần giống nhau).

Trong Windows 2000, QoS dựa trên kiến trúc Intserv, không được hỗ trợ trong Windows XP hoặc Windows Server 2003. Lý do Microsoft chọn không sử dụng kiến trúc như vậy là API bên dưới khó sử dụng và kiến trúc có vấn đề với tỉ lệ.

Một số tổ chức vẫn sử dụng Windows 2000, vì vậy tôi quyết định cung cấp cho bạn một số thông tin về cách hoạt động của kiến trúc Windows 2000 QoS. Windows 2000 sử dụng một giao thức gọi là RSVP để dự trữ tài nguyên băng thông. Khi yêu cầu băng thông, Windows cần xác định thời điểm các gói có thể được gửi đi. Để thực hiện điều này, Windows 2000 sử dụng một giao thức báo hiệu được gọi là SBM (Sunbelt Bandwidth manager) để cho người gửi biết rằng nó đã sẵn sàng để nhận các gói tin. Dịch vụ Kiểm soát Nhập học (ACS) xác minh rằng băng thông hiệu quả có sẵn và sau đó cấp hoặc từ chối yêu cầu băng thông.

API quản lý lưu lượng

Một trong những vấn đề chính của việc ưu tiên lưu lượng mạng là bạn không thể ưu tiên lưu lượng dựa trên máy tính tạo ra nó. Thông thường các máy tính đơn lẻ sử dụng nhiều ứng dụng và tạo một luồng lưu lượng riêng cho từng ứng dụng (và hệ điều hành). Khi điều này xảy ra, mỗi luồng lưu lượng phải được ưu tiên riêng lẻ. Rốt cuộc, một ứng dụng có thể cần băng thông dự phòng, trong khi phân phối tốt nhất là lý tưởng cho một ứng dụng khác.

Đây là lúc API kiểm soát lưu lượng (Giao diện lập trình kiểm soát lưu lượng) phát huy tác dụng. API kiểm soát lưu lượng là một giao diện lập trình ứng dụng cho phép bạn áp dụng các tham số QoS cho các gói riêng lẻ. API kiểm soát lưu lượng hoạt động bằng cách xác định các luồng lưu lượng riêng lẻ và áp dụng các phương pháp kiểm soát QoS khác nhau cho các luồng đó.

Điều đầu tiên mà API kiểm soát lưu lượng làm là tạo cái được gọi là bộ lọc. Filterspec về cơ bản là một bộ lọc xác định ý nghĩa của một gói thuộc về một luồng cụ thể. Một số thuộc tính được dùng bởi Filterpec bao gồm địa chỉ IP nguồn và đích của gói và số cổng.

Khi các bộ lọc đã được xác định, API cho phép bạn tạo các bộ lọc. Flowspec xác định các tham số QoS sẽ được áp dụng cho chuỗi các gói. Một số tham số được xác định bởi flowspec bao gồm tốc độ truyền (tốc độ truyền có thể chấp nhận được) và loại dịch vụ.

Khái niệm thứ ba được xác định bởi API kiểm soát lưu lượng là khái niệm luồng. Luồng là một chuỗi các gói đơn giản tuân theo cùng một luồng. Nói một cách dễ hiểu, Filterpec xác định gói nào sẽ được đưa vào flowspec. Flowspec xác định liệu các gói có được xử lý với mức độ ưu tiên cao hơn hay không và luồng là quá trình truyền thực tế các gói được xử lý bởi flowspec. Tất cả các gói trong luồng được xử lý như nhau.

Cần đề cập rằng một trong những ưu điểm của API kiểm soát lưu lượng so với API chung QoS được sử dụng trong Windows 2000 là khả năng sử dụng kết hợp (gộp). Nếu một nút có nhiều ứng dụng truyền nhiều luồng dữ liệu đến một đích chung, thì các gói này có thể được kết hợp thành một luồng chung. Điều này đúng ngay cả khi các ứng dụng sử dụng số cổng khác nhau, miễn là địa chỉ IP nguồn và đích giống nhau.

Bộ phân loại gói tin chung

Trong phần trước, tôi đã thảo luận về mối quan hệ giữa flowspec, filterpec và flow. Tuy nhiên, điều quan trọng cần nhớ là API điều khiển lưu lượng chỉ đơn giản là một giao diện lập trình ứng dụng. Như vậy, công việc của nó là xác định và ưu tiên các luồng lưu lượng truy cập chứ không phải tạo ra các luồng đó.

Bộ phân loại gói chung chịu trách nhiệm tạo luồng. Như bạn nhớ lại từ phần trước, một trong những thuộc tính đã được xác định trong flowspec là loại dịch vụ. Loại dịch vụ về cơ bản xác định mức độ ưu tiên của luồng. Generic Packet Classifier chịu trách nhiệm xác định loại dịch vụ đã được chỉ định cho flowspec, sau đó nó xếp hàng các gói liên quan theo loại dịch vụ. Mỗi luồng được đặt trong một hàng đợi riêng biệt.

Chương trình lập lịch gói chất lượng dịch vụ

Thành phần QoS thứ ba mà bạn cần biết là Bộ lập lịch gói QoS. Nói một cách đơn giản, công việc chính của Bộ lập lịch gói QoS là định hình lưu lượng. Để làm điều này, bộ lập lịch gói nhận các gói từ các hàng đợi khác nhau, sau đó đánh dấu các gói này với mức độ ưu tiên và tốc độ luồng.

Như tôi đã thảo luận trong phần đầu tiên của loạt bài này, để QoS hoạt động chính xác, các thành phần khác nhau nằm giữa nguồn gói và đích của chúng phải hỗ trợ (tức là phải biết) QoS. Trong khi các thiết bị này cần biết cách đối phó với QoS, chúng cũng cần biết cách xử lý lưu lượng truy cập thông thường mà không cần ưu tiên. Để thực hiện điều này, QoS sử dụng một công nghệ gọi là gắn thẻ.

Trên thực tế, có hai kiểu đánh dấu ở đây. Bộ lập lịch gói QoS sử dụng tính năng gắn thẻ Diffserv, được các thiết bị Lớp 3 nhận dạng và gắn thẻ 802.1p, được các thiết bị Lớp 2 nhận dạng.

Cấu hình bộ lập lịch gói QoS

Trước khi tôi chỉ cho bạn cách hoạt động của việc gắn thẻ, cần lưu ý rằng bạn sẽ cần phải định cấu hình bộ lập lịch gói QoS để mọi thứ hoạt động. Trong Windows Server 2003, QoS Packet Scheduler là một thành phần mạng tùy chọn, giống như Client dành cho Mạng Microsoft hoặc giao thức TCP / IP. Để bật Bộ lập lịch gói QoS, hãy mở trang thuộc tính của kết nối mạng máy chủ của bạn và chọn hộp bên cạnh Bộ lập lịch gói QoS, như trong Hình A. Nếu Bộ lập lịch gói QoS không được liệt kê, hãy nhấp vào nút Cài đặt và làm theo hướng dẫn.

Hình A: Bộ lập lịch gói QoS phải được kích hoạt trước khi bạn có thể sử dụng QoS

Một điều khác bạn cần biết về QoS Packet Scheduler là bộ điều hợp mạng của bạn phải hỗ trợ gắn thẻ 802.1p để nó hoạt động bình thường. Để kiểm tra bộ điều hợp của bạn, hãy nhấp vào nút Định cấu hình, Hình A và Windows sẽ hiển thị các thuộc tính cho bộ điều hợp mạng của bạn. Nếu bạn nhìn vào tab Nâng cao trên trang thuộc tính, bạn sẽ thấy các thuộc tính khác nhau mà bộ điều hợp mạng của bạn hỗ trợ.

Nếu bạn nhìn vào Hình B, bạn có thể thấy rằng Gắn thẻ VLAN 802.1Q / 1P là một trong những thuộc tính được liệt kê. Bạn cũng có thể thấy rằng thuộc tính này bị vô hiệu hóa theo mặc định. Để bật tính năng gắn thẻ 802.1p, chỉ cần bật thuộc tính này và nhấp vào OK.

Hình B: Bạn phải bật Gắn thẻ VLAN 802.1Q / 1P

Bạn có thể nhận thấy trong Hình B rằng thuộc tính bạn đã bật là gắn thẻ VLAN, không phải gắn thẻ gói. Điều này là do các điểm đánh dấu ưu tiên được bao gồm trong các thẻ VLAN. Tiêu chuẩn 802.1Q định nghĩa VLAN và thẻ VLAN. Chuẩn này thực sự dự trữ ba bit trong gói VLAN, được sử dụng để viết mã ưu tiên. Thật không may, tiêu chuẩn 802.1Q không bao giờ chỉ định những mã ưu tiên này phải là gì.

Chuẩn 802.1P được tạo ra để bổ sung cho 802.1Q. 802.1P xác định việc gắn thẻ ưu tiên có thể được bao bọc trong thẻ VLAN.

Tín hiệu 802.1P

Như tôi đã nói trong phần trước, tín hiệu 802.1p được thực hiện ở lớp thứ hai của mô hình OSI. Lớp này được sử dụng bởi các thiết bị vật lý như thiết bị chuyển mạch. Thiết bị lớp 2 hỗ trợ 802.1p có thể xem các đánh dấu ưu tiên được gán cho các gói và sau đó nhóm các gói đó thành các lớp lưu lượng riêng biệt.

Trên mạng Ethernet, đánh dấu ưu tiên được bao gồm trong các thẻ VLAN. Các VLAN và thẻ VLAN được định nghĩa theo tiêu chuẩn 802.1Q, định nghĩa trường ưu tiên ba bit, nhưng không thực sự xác định trường ưu tiên này nên được sử dụng như thế nào. Đây là lúc tiêu chuẩn 802.1P phát huy tác dụng.

802.1P định nghĩa các lớp ưu tiên khác nhau có thể được sử dụng cùng với chuẩn 802.1Q. Cuối cùng, 802.1Q để quản trị viên lựa chọn đánh dấu ưu tiên, vì vậy về mặt kỹ thuật, bạn không cần phải tuân theo các nguyên tắc của 802.1P, nhưng 802.1P dường như là thứ mà mọi người chọn.

Mặc dù ý tưởng sử dụng các tiêu chuẩn 802.1P để cung cấp đánh dấu lớp 2 có vẻ giống như lý thuyết thuần túy, nhưng nó thực sự có thể được xác định bằng cách sử dụng cài đặt Chính sách Nhóm. Chuẩn 802.1P cung cấp tám lớp ưu tiên khác nhau (từ 0 đến 7). Các gói có mức độ ưu tiên cao hơn được QoS xử lý với mức độ ưu tiên phân phối cao hơn.

Theo mặc định, Microsoft chỉ định các đánh dấu ưu tiên sau:

Nhưng như tôi đã đề cập trước đó, bạn có thể thay đổi các ưu tiên này bằng cách sửa đổi các cài đặt Chính sách Nhóm khác nhau. Để thực hiện việc này, hãy mở trình chỉnh sửa Chính sách Nhóm và điều hướng trong cây bảng điều khiển đến Cấu hình Máy tính \ Quản trị Mẫu \ Mạng \ QoS Trình lập lịch gói \ Giá trị ưu tiên cấp hai. Như bạn có thể thấy trong Hình A, có các cài đặt Chính sách Nhóm tương ứng với từng nhãn ưu tiên mà tôi đã liệt kê ở trên. Bạn có thể chỉ định các mức đánh dấu ưu tiên của riêng mình cho bất kỳ loại dịch vụ nào trong số này. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng các cài đặt Chính sách Nhóm này chỉ áp dụng cho các máy chủ chạy Windows XP, 2003 hoặc Vista.

Hình A: Bạn có thể sử dụng Group Policy Editor để tùy chỉnh đánh dấu mức độ ưu tiên thứ hai.

Dịch vụ khác biệt

Như tôi đã giải thích trong bài trước, QoS thực hiện đánh dấu ưu tiên ở lớp thứ hai và thứ ba của mô hình OSI. Điều này đảm bảo rằng các ưu tiên được tính đến trong suốt quá trình vận chuyển gói hàng. Ví dụ, bộ chuyển mạch hoạt động ở lớp 2 của mô hình OSI, nhưng bộ định tuyến thường hoạt động ở lớp 3. Do đó, nếu các gói chỉ sử dụng đánh dấu ưu tiên 802.1p, bộ chuyển mạch sẽ ưu tiên các gói này, nhưng các bộ định tuyến mạng sẽ bỏ qua các ưu tiên này. Để chống lại điều này, QoS sử dụng giao thức Dịch vụ khác biệt (Diffserv) để ưu tiên lưu lượng trên lớp thứ ba của mô hình OSI. Đánh dấu Diffserv được bao gồm trong tiêu đề IP của các gói sử dụng TCP / IP.

Kiến trúc được Diffserv sử dụng ban đầu được định nghĩa bởi RFC 2475. Tuy nhiên, nhiều đặc điểm kỹ thuật kiến trúc đã được viết lại trong RFC 2474. RFC 2474 định nghĩa kiến trúc Diffserv cho IPv4 và IPv6.

Một điểm thú vị về IPv4 trong RFC 2474 là mặc dù Diffserv đã được định nghĩa lại hoàn toàn nhưng nó vẫn tương thích ngược với đặc tả RFC 2475 ban đầu. Điều này có nghĩa là các bộ định tuyến cũ hơn không hỗ trợ các thông số kỹ thuật mới có thể nhận ra các ưu tiên được chỉ định.

Ứng dụng Diffserv hiện tại sử dụng các octet loại gói Loại Dịch vụ (TOS) để lưu trữ giá trị Diffserv (được gọi là giá trị DSCP). Trong bộ tám này, sáu bit đầu tiên giữ giá trị DSCP và hai bit cuối cùng không được sử dụng. Lý do những dấu này tương thích ngược với đặc điểm kỹ thuật RFC 2475 là vì RFC 2475 yêu cầu ba bit đầu tiên trong cùng một bộ tám để được sử dụng trong thông tin chuỗi IP. Mặc dù các giá trị DSCP có độ dài sáu bit, ba bit đầu tiên vẫn phản ánh chuỗi IP.

Như với việc gắn thẻ 802.1p mà tôi đã trình bày trước đó, bạn có thể định cấu hình các mức độ ưu tiên của Diffserv thông qua các cài đặt Chính sách Nhóm khác nhau. Trước khi hướng dẫn bạn cách thực hiện, tôi sẽ giới thiệu các ưu tiên Diffserv tiêu chuẩn được sử dụng trong Windows:

Bạn có thể nhận thấy rằng các dấu ưu tiên Diffserv sử dụng một phạm vi hoàn toàn khác với 802.1P. Thay vì hỗ trợ phạm vi 0-7, Diffserv hỗ trợ phạm vi đánh dấu ưu tiên từ 0 đến 63, với các số lớn hơn có mức ưu tiên cao hơn.

Như tôi đã nói trước đây, Windows cho phép bạn xác định mức độ ưu tiên Diffserv bằng cách sử dụng cài đặt Chính sách Nhóm. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng một số bộ định tuyến nâng cao hơn sẽ gán giá trị Diffserv của riêng chúng cho các gói, bất kể Windows đã gán gì.

Với điều này, bạn có thể định cấu hình Đánh dấu mức độ ưu tiên Diffserv bằng cách mở Trình chỉnh sửa chính sách nhóm và điều hướng đến Cấu hình máy tính \ Mẫu quản trị \ Mạng \ QoS Trình lập lịch gói trong cây bảng điều khiển.

Nếu bạn nhìn vào Hình B, bạn sẽ nhận thấy rằng có hai tab liên quan đến DSCP trong tab Bộ lập lịch gói QoS. Một trong các tab này cho phép bạn chỉ định đánh dấu mức độ ưu tiên DSCP cho các gói phù hợp với flowspec và tab còn lại cho phép bạn đặt đánh dấu mức độ ưu tiên DSCP cho các gói tin không tuân thủ. Bản thân các thông số thực tế là tương tự cho cả hai tab, như trong Hình C.

Hình B: Windows quản lý các đánh dấu ưu tiên DSCP một cách riêng biệt cho các gói phù hợp với flowspec và những gói không phù hợp.

Hình C: Bạn có thể chỉ định đánh dấu ưu tiên DSCP theo cách thủ công cho các loại dịch vụ khác nhau.

Cài đặt chính sách nhóm đa dạng

Nếu bạn nhìn vào Hình B, bạn sẽ nhận thấy rằng có ba cài đặt Chính sách Nhóm mà tôi không đề cập đến. Tôi muốn đề cập ngắn gọn những thông số này là gì và chúng có tác dụng gì, cho những ai có thể quan tâm.

Tham số Giới hạn Gói tin Chưa hoàn thành về cơ bản là một giá trị ngưỡng dịch vụ. Nếu số lượng gói vượt qua đạt đến một giá trị nhất định, thì QoS sẽ từ chối bất kỳ phân bổ băng thông bổ sung nào cho bộ điều hợp mạng cho đến khi giá trị giảm xuống dưới ngưỡng tối đa cho phép.

Thông số Giới hạn Băng thông Dự trữ có thể kiểm soát phần trăm tổng băng thông mà các ứng dụng hỗ trợ QoS có thể dự trữ. Theo mặc định, các ứng dụng hỗ trợ QoS có thể dự trữ tới 80% băng thông mạng. Tất nhiên, bất kỳ phần băng thông nào hiện không được ứng dụng QoS sử dụng đều có thể được sử dụng bởi các ứng dụng khác.

Tham số Set Timer Resolution kiểm soát các đơn vị thời gian tối thiểu (tính bằng micro giây) mà bộ lập lịch gói QoS sẽ sử dụng để lập lịch gói. Về cơ bản, cài đặt này kiểm soát tốc độ tối đa mà các gói có thể được xếp hàng đợi để phân phối.

QoS và modem

Trong thời đại công nghệ băng thông rộng gần như phổ biến như hiện nay, có vẻ lạ khi nói về modem. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều doanh nghiệp nhỏ và người dùng gia đình sử dụng modem như một cơ chế kết nối Internet. Gần đây, tôi thậm chí còn thấy một tập đoàn lớn sử dụng modem để liên lạc với các văn phòng vệ tinh đặt ở những vị trí xa xôi, nơi không có công nghệ băng thông rộng.

Tất nhiên, vấn đề lớn nhất khi sử dụng modem là băng thông hạn chế mà chúng có. Một vấn đề ít rõ ràng hơn nhưng không kém phần quan trọng là người dùng thường không thay đổi hành vi trực tuyến của họ khi sử dụng kết nối quay số. Tất nhiên, người dùng có thể không cảm thấy thích tải các tệp lớn khi kết nối Internet qua modem, nhưng phần còn lại của hành vi người dùng vẫn giống như khi họ được kết nối qua kết nối băng thông rộng.

Thông thường, người dùng không phải lo lắng quá nhiều về việc luôn mở Microsoft Outlook hoặc duyệt trong khi các tệp đang tải xuống ở chế độ nền. Một số người dùng cũng luôn mở hệ thống nhắn tin tức thời của họ. Vấn đề với loại hành vi này là mỗi ứng dụng hoặc tác vụ này tiêu thụ một lượng băng thông nhất định trên kết nối internet của bạn.

Để xem QoS có thể giúp ích như thế nào, chúng ta hãy xem điều gì sẽ xảy ra trong các trường hợp bình thường khi QoS không được sử dụng. Thông thường, ứng dụng đầu tiên cố gắng truy cập internet có nhiều quyền sử dụng kết nối nhất. Điều này không có nghĩa là các ứng dụng khác không thể sử dụng kết nối, mà là Windows cho rằng các ứng dụng khác sẽ không sử dụng kết nối.

Khi kết nối được thiết lập, Windows bắt đầu điều chỉnh động kích thước cửa sổ nhận TCP. Kích thước cửa sổ nhận TCP là lượng dữ liệu có thể được gửi trước khi chờ xác nhận rằng dữ liệu đã được nhận. Cửa sổ nhận TCP càng lớn, các gói mà người gửi có thể truyền trước khi chờ xác nhận gửi thành công càng lớn.

Kích thước cửa sổ nhận TCP phải được điều chỉnh cẩn thận. Nếu cửa sổ nhận của TCP quá nhỏ, hiệu quả sẽ bị ảnh hưởng, vì TCP yêu cầu các xác nhận rất thường xuyên. Tuy nhiên, nếu cửa sổ nhận TCP quá lớn, thì máy có thể truyền quá nhiều dữ liệu trước khi biết rằng đã xảy ra sự cố trong quá trình truyền. Do đó, cần phải truyền lại một lượng lớn dữ liệu, điều này cũng ảnh hưởng đến hiệu quả.

Khi một ứng dụng bắt đầu sử dụng kết nối Internet quay số, Windows sẽ tự động điều chỉnh kích thước cửa sổ nhận TCP khi nó gửi các gói tin. Mục tiêu của Windows ở đây là đạt được trạng thái ổn định trong đó kích thước cửa sổ nhận TCP được điều chỉnh một cách tối ưu.

Bây giờ, giả sử người dùng mở ứng dụng thứ hai cũng yêu cầu kết nối internet. Sau khi làm như vậy, Windows khởi chạy thuật toán khởi động chậm TCP, đây là thuật toán chịu trách nhiệm điều chỉnh kích thước cửa sổ nhận TCP đến giá trị tối ưu. Vấn đề là TCP đã được sử dụng bởi một ứng dụng đã được khởi chạy trước đó. Điều này ảnh hưởng đến ứng dụng thứ hai theo hai cách. Đầu tiên, ứng dụng thứ hai mất nhiều thời gian hơn để đạt được kích thước cửa sổ nhận TCP tối ưu. Thứ hai, tốc độ truyền của ứng dụng thứ hai sẽ luôn chậm hơn tốc độ truyền của ứng dụng đang chạy về phía trước.

Tin tốt là bạn có thể tránh những vấn đề này trên Windows XP và Windows Server 2003 bằng cách chạy Bộ lập lịch gói QOS. Sau đó, QOS Packet Scheduler sẽ tự động sử dụng một công nghệ được gọi là Deficit Round Robin bất cứ khi nào Windows phát hiện thấy tốc độ kết nối chậm.

Deficit Round Robin hoạt động bằng cách tạo động các hàng đợi riêng biệt cho từng ứng dụng yêu cầu truy cập Internet. Windows phục vụ các hàng đợi này theo kiểu vòng tròn giúp cải thiện đáng kể hiệu quả của tất cả các ứng dụng cần truy cập Internet. Nếu bạn tò mò, Deficit Round Robin cũng có sẵn trong Windows 2000 Server, nhưng nó không tự động bật.

Chia sẻ kết nối Internet

Trong Windows XP và Windows Server 2003, QoS cũng hỗ trợ chia sẻ kết nối Internet. Như bạn có thể biết, chia sẻ kết nối Internet là một bộ định tuyến dựa trên NAT được đơn giản hóa. Máy tính mà kết nối Internet được kết nối vật lý hoạt động như một bộ định tuyến và máy chủ DHCP cho các máy tính khác trong mạng, do đó cung cấp cho chúng quyền truy cập Internet thông qua máy chủ này. Chia sẻ kết nối Internet thường chỉ được sử dụng trong các mạng nhỏ ngang hàng thiếu cơ sở hạ tầng miền. Các mạng lớn thường sử dụng bộ định tuyến vật lý hoặc các dịch vụ định tuyến và truy cập từ xa.

Trong phần trên, tôi đã giải thích cách Windows tự động điều chỉnh kích thước cửa sổ nhận TCP. Tuy nhiên, cài đặt động này có thể gây ra sự cố khi chia sẻ kết nối Internet. Lý do cho điều này là kết nối giữa các máy tính trong mạng cục bộ thường tương đối nhanh. Thông thường, một kết nối như vậy bao gồm 100 Mb Ethernet hoặc không dây 802.11G. Mặc dù những loại kết nối này không phải là nhanh nhất, nhưng chúng nhanh hơn nhiều so với hầu hết các kết nối Internet hiện có ở Hoa Kỳ. Đây là chỗ có vấn đề.

Máy khách cần giao tiếp qua Internet, nhưng nó không thể thực hiện điều này trực tiếp. Thay vào đó, nó sử dụng máy chủ chia sẻ kết nối internet làm mô-đun truy cập. Khi Windows tính toán kích thước cửa sổ nhận TCP tối ưu, nó sẽ thực hiện điều này dựa trên tốc độ kết nối giữa máy cục bộ và máy Chia sẻ kết nối Internet. Sự khác biệt giữa lượng dữ liệu mà máy cục bộ thực sự có thể nhận từ Internet và lượng dữ liệu mà nó cho rằng nó có thể nhận, dựa trên tốc độ của máy chủ Chia sẻ Kết nối Internet, có thể gây ra sự cố. Cụ thể hơn, sự khác biệt về tốc độ kết nối có thể gây ra tình huống dữ liệu được sao lưu trong hàng đợi kết nối với kết nối chậm.

Đây là lúc QoS phát huy tác dụng. Nếu bạn cài đặt Bộ lập lịch gói QOS trên trang web Chia sẻ Kết nối Internet, máy chủ Chia sẻ Kết nối Internet sẽ làm mất hiệu lực kích thước cửa sổ nhận TCP. Điều này có nghĩa là máy chủ Chia sẻ Kết nối Internet sẽ đặt kích thước cửa sổ nhận TCP cho các máy chủ cục bộ thành cùng kích thước nếu chúng được kết nối trực tiếp với Internet. Điều này khắc phục sự cố do tốc độ kết nối mạng không khớp.

Phần kết luận

Trong loạt bài này, tôi đã trình bày về QoS và cách nó có thể được sử dụng để định hình luồng lưu lượng qua các loại kết nối mạng khác nhau. Như bạn có thể thấy, QoS có thể làm cho mạng hoạt động hiệu quả hơn nhiều bằng cách định hình lưu lượng theo cách có thể tận dụng sự tắc nghẽn mạng nhẹ nhất và đảm bảo phân phối nhanh hơn lưu lượng ưu tiên cao hơn.

Brien Posey

Có thể tăng tốc độ Internet không? Một cách dễ dàng! Dưới đây là một loạt các biện pháp đơn giản có thể tăng đáng kể tốc độ Internet trong Windows.

Tiềm năng tăng tốc

Ví dụ: nếu bạn có 10 megabyte mỗi giây trong hợp đồng với nhà cung cấp của mình, thì trên thực tế, bạn sẽ nhận được tốc độ tải xuống ở mức 1 megabyte mỗi giây hoặc thậm chí thấp hơn. Thực tế là dịch vụ QoS đang chạy trên Windows, có lẽ dự trữ tốc độ lên đến 20% cho các nhiệm vụ của bạn. Trình duyệt cũng chờ phản hồi từ các máy chủ DNS. Và trong các trường hợp nâng cao, trình duyệt có thể bị tắt hiển thị trang tăng tốc phần cứng. Và sau đó việc lướt web trở thành cực hình. Do đó, nếu bạn tắt QoS, bật bộ nhớ đệm các yêu cầu DNS và bật tăng tốc phần cứng trong trình duyệt, tốc độ của Internet có thể tăng lên đáng kể.

Cách dễ nhất để tăng tốc Internet trên Windows

Cách dễ nhất và an toàn nhất để tắt QoS và tăng 20% tốc độ là chỉnh sửa chính sách bảo mật. Bạn không cần phải vào sổ đăng ký và mạo hiểm với hiệu suất của toàn bộ máy tính, chỉ cần bỏ chọn một hộp trong trình chỉnh sửa cài đặt tiện lợi là đủ.

Vì vậy, nhấp vào "Bắt đầu" → "Chạy" và nhập tên: gpedit.msc. Trình chỉnh sửa chính sách bảo mật sẽ mở ra. Chúng tôi tuần tự đi theo lộ trình sau: "Cấu hình máy tính" → "Mẫu quản trị" → "Mạng" → " Chương trình lập lịch gói chất lượng dịch vụ". Bật Giới hạn Băng thông Dự trữ, nhưng nhập 0% làm dự phòng. Sẵn sàng.

Tăng bộ nhớ cache DNS để tăng tốc mạng

Vai trò của bộ đệm DNS là lưu trữ địa chỉ IP của tất cả các trang Internet mà bạn truy cập thường xuyên nhất. Nếu bạn có xu hướng truy cập các tài nguyên Internet nhất định rất thường xuyên (ví dụ: mạng xã hội VK, Facebook, Twiter, các blog khác nhau hoặc tài nguyên đa phương tiện YouTube, StumbleUpon), thì việc gia tăng bộ nhớ cache DNS của trình duyệt sẽ ảnh hưởng tích cực đến tốc độ tải của các tài nguyên này Các trang Internet. Để tăng kích thước bộ nhớ cache, bạn cần làm như sau:

Nhấp vào nút "Bắt đầu", nhập từ tìm kiếm "regedit" và nhấn phím Enter. Bạn nên khởi động trình chỉnh sửa sổ đăng ký. Hơn nữa trong trình chỉnh sửa, bạn cần đi đến đường dẫn sau:

HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ DNScache \ Parameters

CacheHashTableBucketSize
CacheHashTableSize
MaxCacheEntryTtlLimit
MaxSOACacheEntryTtlLimit

Và gán cho chúng các giá trị sau:

CacheHashTableBucketSize - đặt thành 1
CacheHashTableSize - đặt thành 384
MaxCacheEntryTtlLimit - đặt thành 64000
MaxSOACacheEntryTtlLimit - đặt thành 301

Tăng tốc Internet bằng cách tắt QoS

Theo như những gì được biết, trong XP, Vista, Windows 7, 8 và 10 có một hệ thống dành riêng cho chiều rộng của kênh Internet. Hệ thống này (Giới hạn băng thông dành riêng QoS) cố tình hạn chế lưu lượng của bạn để cho phép hoạt động bình thường và lưu lượng của các ứng dụng ưu tiên cao hơn như Trung tâm cập nhật hoặc các thành phần ưu tiên khác. Chiều rộng kênh dành riêng bằng khoảng 20% tốc độ tối đa của internet. Có nghĩa là, với giới hạn này, bạn thực sự chỉ sử dụng 80% tốc độ mà nhà cung cấp của bạn cung cấp. Do đó, việc thay đổi tỷ lệ phần trăm này có thể tăng tốc đáng kể trình duyệt của bạn và tải các trang Internet. Để giảm độ rộng của kênh dành riêng trong Windows 7, hãy làm theo các bước sau:

Như trong trường hợp trước, nhấp vào nút "Bắt đầu", nhập từ tìm kiếm "regedit" và nhấn phím Enter. Bạn nên khởi động trình chỉnh sửa sổ đăng ký. Hơn nữa trong trình chỉnh sửa, bạn cần đi đến đường dẫn sau:

HKEY_LOCAL_MACHINE \ SOFTWARE \ Policies \ Microsoft

Bây giờ, với nút chuột phải trên phím mới tạo ở phần bên trái của cửa sổ, tạo một tham số mới kiểu “DWORD” và đặt tên là “NonBestEffortLimit”. Để tắt tính năng bảo lưu kênh, hãy đặt khóa "NonBestEffortLimit" thành "0".

Tắt tính năng tự động điều chỉnh của ТСР

Trong Windows 7, chức năng tự động điều chỉnh được bật theo mặc định. Chức năng này có thể là một trong những lý do tại sao một số trang web riêng lẻ hoặc dịch vụ Internet có thể tải chậm, vì chức năng này không hoạt động hiệu quả với một số lượng lớn các máy chủ có tốc độ truy cập khác nhau. Để tắt điều chỉnh tự động của ТСР, cần phải chạy dòng lệnh thay mặt cho quản trị viên và nhập lệnh sau vào đó:

Giao diện Netsh tcp set global autotuninglevel = vô hiệu hóa

Để quay trở lại tự động điều chỉnh TCP, hãy nhập lệnh sau vào dòng lệnh (chạy với tư cách quản trị viên):

Giao diện Netsh tcp set global autotuninglevel = normal

Và sau đó khởi động lại máy tính theo cách tương tự.

Tăng tốc phần cứng trình duyệt

Trong một số trường hợp, bạn có thể nhận thấy rằng việc duyệt các trang Internet nhất định từ trình duyệt của bạn chậm hơn nhiều so với các phiên bản trước của cùng một trình duyệt. Điều này có thể do trình duyệt của bạn hiện đang sử dụng chế độ kết xuất phần mềm theo mặc định thay vì chế độ kết xuất GPU (nghĩa là kết xuất bằng cách sử dụng kết xuất GPU tăng tốc phần cứng). Điều này có thể xảy ra với những người dùng có thẻ video hoặc trình điều khiển lỗi thời cho họ, do đó không hỗ trợ hoặc không còn hỗ trợ tăng tốc phần cứng GPU. Một giải pháp khả thi cho vấn đề này là cài đặt trình điều khiển bộ điều hợp video mới nhất hỗ trợ tăng tốc phần cứng GPU.

Nếu vấn đề này không được giải quyết bằng cách cài đặt trình điều khiển mới nhất cho thẻ video, thì cách duy nhất để giải quyết tình huống này là thay thế thẻ video hiện tại bằng một thẻ mới hơn sẽ hỗ trợ tăng tốc phần cứng bằng GPU.

Nhưng bạn có thể chắc chắn rằng trình duyệt của bạn đang chạy ở chế độ nào. Điều này, như một quy tắc, có thể được xem trong cài đặt nâng cao của trình duyệt và cụ thể hơn là tùy chọn tăng tốc phần cứng.

trình duyệt web IE:

Mở Internet Explorer và chuyển đến menu cài đặt “Công cụ -> Tùy chọn Internet”.
Trên tab Nâng cao, bạn sẽ thấy một tùy chọn để tăng tốc đồ họa.

Bây giờ, hãy nhớ chọn hộp bên cạnh Sử dụng kết xuất phần mềm thay vì kết xuất GPU. Nếu được chọn, thì Internet Explorer sử dụng chế độ kết xuất phần mềm. Bỏ chọn hộp nếu bạn muốn IE chuyển sang chế độ kết xuất GPU. Nếu tùy chọn này chuyển sang màu xám và không thay đổi, thì thẻ video của bạn hoặc trình điều khiển của nó không hỗ trợ tăng tốc phần cứng cho trình duyệt.

Một ví dụ về cách xem liệu tăng tốc phần cứng có được bật cho Mozilla Firefox:

Khởi chạy Firefox và mở các tùy chọn trình duyệt bằng menu “Công cụ -> Tùy chọn”.
Nhấp vào tab “Nâng cao”, tại đây trên tab “Chung”, bạn sẽ thấy phần “Duyệt”. Trong phần này có một tùy chọn có tên là “Sử dụng tính năng tăng tốc phần cứng khi khả dụng”. Nếu tùy chọn này không được chọn, thì trình duyệt của bạn sử dụng chế độ kết xuất phần mềm. Chọn hộp kiểm để Firefox bắt đầu sử dụng tính năng tăng tốc phần cứng nếu hệ thống con đồ họa của bạn hỗ trợ nó.

Cách tăng tốc Internet trong Windows 8 bằng NameBench

Khi trình duyệt của bạn cố gắng truy cập một trang web, trước tiên nó sẽ liên hệ với máy chủ định danh DNS. Vấn đề là máy chủ này được đặt tại ISP của bạn. Các công ty thương mại nhỏ nổi tiếng vì điều gì? Đúng vậy - mong muốn tiết kiệm mọi thứ. Do đó, thiết bị cho dịch vụ DNS được mua yếu. À, bạn đang truy cập vào trang web thì trình duyệt truy cập vào máy chủ DNS chậm của nhà cung cấp, sau đó xảy ra hiện tượng trễ, có thể là vài giây. Bây giờ hãy nhớ rằng mọi trang trên một trang web có thể chứa hình ảnh, video, Flash, v.v. từ các trang web khác. Đây lại là các truy vấn DNS tới máy chủ chậm. Kết quả là, tổn thất tăng lên và phanh trở nên đáng chú ý. Để làm gì? Câu trả lời rõ ràng là sử dụng các máy chủ DNS nhanh nhất. Tìm chúng và chương trình sẽ giúp NameBench.

Chúng ta đang chờ đợi điều gì? Tải xuống NameBench (miễn phí) và chạy nó. Không cần cài đặt. Sau khi khởi chạy, hãy chọn quốc gia của bạn, trình duyệt được sử dụng và nhấp vào nút Bắt đầu điểm chuẩn. Chương trình sẽ thử hàng chục máy chủ DNS và chọn máy chủ nhanh nhất cho bạn. Trung bình, bạn có thể tìm thấy một máy chủ nhanh hơn 2-3 lần so với DNS của ISP.

Sau khi NameBench tìm được DNS nhanh nhất, bạn sẽ được hiển thị địa chỉ IP của máy chủ đó. Nó cũng cần được đăng ký trong cài đặt kết nối. Mọi thứ vẫn như bình thường:

Bạn sẽ ngạc nhiên thú vị khi nhận thấy rằng Internet hoạt động nhanh hơn nhiều!

Trong phần đầu tiên của loạt bài này, tôi đã trình bày về QoS làm gì và nó được sử dụng để làm gì. Trong phần này, tôi sẽ tiếp tục cuộc trò chuyện bằng cách giải thích cách hoạt động của QoS. Khi bạn đọc bài viết này, xin lưu ý rằng thông tin được trình bày ở đây dựa trên ứng dụng QoS của Windows Server 2003, khác với ứng dụng QoS trong Windows 2000 Server.

API quản lý lưu lượng

Bộ phân loại gói tin chung

Chương trình lập lịch gói chất lượng dịch vụ

Cấu hình bộ lập lịch gói QoS

Hình A: Bộ lập lịch gói QoS phải được kích hoạt trước khi bạn có thể sử dụng QoS

Hình B: Bạn phải bật Gắn thẻ VLAN 802.1Q / 1P

Chuẩn 802.1P được tạo ra để bổ sung cho 802.1Q. 802.1P xác định việc gắn thẻ ưu tiên có thể được bao bọc trong thẻ VLAN. Tôi sẽ cho bạn biết hai tiêu chuẩn này hoạt động như thế nào trong phần ba.

Phần kết luận

Trong bài viết này, chúng tôi đã thảo luận về một số khái niệm cơ bản trong kiến trúc QoS của Windows Server 2003. Trong Phần 3, tôi sẽ đi vào chi tiết hơn về cách QoS Packet Scheduler đánh dấu các gói. Tôi cũng sẽ nói về cách QoS hoạt động trong môi trường mạng băng thông thấp.

01.12.2016 | Vladimir Khazov

Không phải tất cả lưu lượng truy cập internet đều quan trọng như nhau. Video trực tuyến không bị mờ hình ảnh hoặc cuộc gọi Skype không bị giật giọng quan trọng hơn tải xuống tệp lớn bằng ứng dụng torrent. Tính năng chất lượng dịch vụ (QoS) của bộ định tuyến, bộ định hình hoặc bộ phân tích lưu lượng sâu (DPI) cho phép bạn ưu tiên lưu lượng nào quan trọng hơn và cung cấp cho băng thông đó nhiều băng thông hơn.

Và nếu ở nhà, mỗi người dùng có thể cấu hình QoS trên bộ định tuyến của mình, thì nhà khai thác viễn thông, sử dụng thiết bị mạng hiện đại, sẽ quản lý băng thông cho tất cả các thuê bao của mình và đảm bảo chất lượng cao nhất quán cho mỗi người trong số họ.

Chất lượng dịch vụ (QoS) là gì

Tính năng QoS là một công cụ tuyệt vời nhưng hiếm khi được sử dụng có thể ưu tiên các loại lưu lượng khác nhau và sử dụng các hệ thống DPI ngay cả cho các ứng dụng nhất định, phân chia băng thông giữa chúng theo các tỷ lệ khác nhau. Đặt các quy tắc QoS một cách chính xác sẽ đảm bảo phát lại video trực tuyến mượt mà trong khi tải một tệp lớn hoặc duyệt web nhanh trong khi trẻ chơi trò chơi trực tuyến.

Kết nối Internet giống như một bệnh viện, nơi băng thông là số lượng bác sĩ điều trị cho bệnh nhân, bệnh nhân là ứng dụng và y tá là bộ định tuyến phân phối chúng.

Trong một mạng lưới bình thường, một y tá lãnh đạm phân phối bệnh nhân đồng đều cho các bác sĩ có sẵn, bất kể mức độ nghiêm trọng của bệnh, cho dù đó là người bị bầm tím cánh tay hay người bị tai nạn ô tô chấn động và gãy xương. Mỗi người trong số họ sẽ nhận được sự hỗ trợ, nhưng họ sẽ phải đợi một khoảng thời gian như nhau cho đến khi có bác sĩ. Nếu tất cả bệnh nhân đều được phục vụ ưu tiên như nhau thì sớm muộn gì cũng dẫn đến hậu quả tai hại cho bệnh viện và người bệnh.

Điều tương tự cũng xảy ra trên mạng gia đình hoặc mạng của nhà cung cấp. Băng thông của kênh liên lạc được cấp đồng đều trong gói cước mà không tính đến tầm quan trọng của từng ứng dụng. Ví dụ: nếu bạn đang sử dụng Skype trong khi con bạn đang xem phim Netflix, chất lượng cuộc gọi sẽ giảm sút đáng kể. Đến lượt nó, nhà cung cấp Internet bị giới hạn bởi tốc độ của kênh tới nhà khai thác ngược dòng và băng thông của nó có thể không đủ để đảm bảo chất lượng kết nối nếu tất cả người dùng đồng thời bắt đầu tải xuống tệp thông qua máy khách torrent ở tốc độ tối đa.

Bộ định tuyến chia đều băng thông cho tất cả, không ưu tiên bất kỳ loại lưu lượng nào.

Quay trở lại so sánh của chúng tôi với một bệnh viện, chất lượng dịch vụ là một y tá có năng lực giao bệnh nhân cho bác sĩ theo cách hiệu quả nhất: người bị thương trong vụ tai nạn sẽ được một số bác sĩ chuyên khoa xử lý, còn người bị bầm tím sẽ đợi một người. bác sĩ khi anh ta rảnh rỗi.

Trong mạng có chức năng chất lượng dịch vụ, ứng dụng hoặc dịch vụ mà bạn tự xác định (video trực tuyến, IPTV, trò chơi trực tuyến, v.v.) sẽ được ưu tiên với tốc độ cao và độ trễ tối thiểu.

Cách bật QoS

Có hàng trăm bộ định tuyến khác nhau trong gia đình và văn phòng, cũng như các thiết bị cấp nhà mạng phức tạp. Không phải mọi chức năng trong số chúng đều có chức năng QoS và nếu có, thì việc triển khai nó có thể khác nhau trong phạm vi cài đặt có thể. Một số chỉ có thể xác định mức độ ưu tiên giữa các thiết bị, một số có thể phân bổ một số loại lưu lượng nhất định (ví dụ: giao tiếp video hoặc thoại), hệ thống DPI có thể nhận ra các ứng dụng không sử dụng các tiêu đề và cấu trúc dữ liệu đã biết trước đó để trao đổi dữ liệu, thực hiện thay đổi đối với trường ưu tiên của các gói đi qua nó để áp dụng thêm các quy tắc QoS.

Không thể nói về các sắc thái của việc thiết lập từng thiết bị, nhưng bạn có thể mô tả các bước cơ bản để bắt đầu sử dụng chức năng QoS nhằm đảm bảo chất lượng Internet tốt nhất.

Bước đầu tiên: xác định mục tiêu

Trước khi bắt đầu định cấu hình bất kỳ thiết bị nào, bạn cần xác định rõ mục tiêu cấu hình QoS của mình. Nếu bạn quyết định thiết lập bộ định tuyến tại nhà, thì đây có thể là mức độ ưu tiên của máy tính làm việc so với các thiết bị khác có truy cập Internet để đảm bảo công việc thoải mái hoặc mức độ ưu tiên của các trò chơi trực tuyến hơn là phát trực tuyến video để đảm bảo giảm thiểu độ trễ và độ trễ trong quá trình chơi game. .

Trong mạng gia đình, các quy tắc phải được chọn lọc và cực kỳ đơn giản. Nếu bạn áp dụng hàng tá mức độ ưu tiên khác nhau, bạn có thể nhận được một kết quả tiêu cực, khi không có ứng dụng nào hoạt động bình thường.

Nhà khai thác viễn thông sử dụng QoS để đạt được nhiều mục tiêu toàn cầu hơn:

phân biệt giao thông;
đảm bảo phân luồng giao thông thống nhất;
đảm bảo chất lượng và tốc độ truy cập Internet cho từng thuê bao;
phòng chống nghẽn mạng;
giảm chi phí đường lên.

Nhưng các nguyên tắc để đạt được chúng cũng tương tự như mạng gia đình: xác định các loại lưu lượng và ứng dụng ưu tiên, thiết lập các quy tắc tùy thuộc vào mức độ ưu tiên và thời gian hoạt động.

Bước thứ hai: xác định tốc độ internet của bạn

Đối với một nhà khai thác viễn thông, tốc độ Internet là tốc độ truy cập đến một nhà cung cấp ngược dòng (Uplink) hoặc đến nhiều nhà cung cấp. Giá trị này là cố định và được phân bổ cho tất cả các thuê bao theo gói cước của họ. Nhiệm vụ tối ưu hóa và phân phối có thẩm quyền cần được giải quyết bằng các quy tắc QoS để đảm bảo sự hài lòng của khách hàng từ dịch vụ nhận được.

Tốc độ của Internet gia đình thường không khớp với tốc độ do nhà cung cấp công bố vì một lý do nào đó, vì vậy việc xác định con số thực của nó là một nhiệm vụ quan trọng trước khi thiết lập QoS. Có những khái niệm về tốc độ đi và đến mà bạn cần phải tự xác định.

Để có hình ảnh thực tế, bạn cần đóng tất cả các ứng dụng trên máy tính tạo ra tải trên mạng, kết nối nó với bộ định tuyến bằng cáp đồng. Công nghệ không dây Wi-Fi, đặc biệt nếu nó không hoạt động trên các giao thức Wireless N hoặc Wireless AC hiện đại, có thể gây tắc nghẽn băng thông. Các phép đo có thể cho thấy tốc độ là 40 Mb / giây thay vì 75 Mb / giây có sẵn, chính vì những hạn chế của tốc độ truyền dữ liệu không dây.

Truy cập www.speedtest.net và nhấp vào nút "Bắt đầu kiểm tra". Kết quả thu được phải được chuyển đổi từ "Mbps" thành "Kbps", vì cài đặt QoS thường được đặt trong các đơn vị này. Điều này có thể được thực hiện bằng cách nhân các giá trị kết quả với 1000.

Trong ví dụ này, chúng tôi đã nhận được tốc độ đến là 42,900 Kbps và tốc độ đi là 3980 Kbps. Chính những giá trị này có thể được chia sẻ giữa người dùng và các ứng dụng trên mạng.

Bước thứ ba: bật QoS trên bộ định tuyến

Không thể mô tả quy trình bật QoS trên tất cả các bộ định tuyến, vì mỗi nhà sản xuất cung cấp cho người dùng giao diện quản lý riêng và các thiết bị mạng cấp nhà cung cấp dịch vụ như Cisco, Juniper, Huawei được cấu hình từ dòng lệnh.

Trong hầu hết các trường hợp, bạn sẽ cần phải truy cập trang quản lý thiết bị (nhập địa chỉ của thiết bị vào trình duyệt, thường là 192.168.1.1), nhập thông tin đăng nhập và mật khẩu quản trị viên, được chỉ định trong hướng dẫn sử dụng và đi tới Phần NAT của cài đặt mạng, tab QoS. Chọn Bật đối diện với chức năng Bắt đầu QoS, cổng áp dụng quy tắc là WAN (cổng để kết nối với nhà cung cấp), cài đặt tốc độ đến và đi (đường xuống và đường lên) phải được chỉ định với số lượng 85–90% của đo ở bước thứ hai.

Tỷ lệ giảm được chỉ định để cung cấp cho bộ xử lý QoS để điều động, cách duy nhất nó hoạt động hiệu quả. Tính năng QoS hiện đã được bật và các quy tắc ưu tiên cần được định cấu hình.

Cách ưu tiên lưu lượng truy cập

Sau khi chức năng QoS được kích hoạt, cần phải xác định các quy tắc mà nó sẽ hoạt động với lưu lượng truy cập.

Các nhà cung cấp dịch vụ thiết lập các quy tắc dựa trên dữ liệu từ các công cụ phân tích DPI hiển thị tắc nghẽn băng thông và xu hướng thời gian trong ngày. Một số thiết bị gia đình có cài đặt trước được tạo sẵn mà người dùng nên sử dụng để ưu tiên.

Nếu bộ định tuyến cho phép cài đặt thủ công các mức độ ưu tiên, bạn cần đặt "ngã ba" của chúng dưới dạng tỷ lệ phần trăm trên tổng băng thông:

Tối đa: 60-100%
Phí bảo hiểm: 25-100%
Thể hiện: 10-100%
Tiêu chuẩn: 5-100%
Số lượng lớn: 1-100%

Các tham số này xác định giá trị băng thông cho một thiết bị hoặc ứng dụng cụ thể. Ví dụ: đặt ứng dụng thành Tối đa, bạn chỉ định ứng dụng đó sử dụng 60% băng thông trong khi tải mạng và 100% nếu mạng hoàn toàn khả dụng. Nếu bạn đặt thành "Trunk", thì khi mạng rảnh, ứng dụng có thể sử dụng bất kỳ băng thông nào, nhưng nếu có tải, nó sẽ chỉ nhận được 1%.

Chúng tôi muốn nhắc bạn rằng phải tiếp cận mức độ ưu tiên với sự hiểu biết rõ ràng về những gì bạn muốn giới hạn.

Các tùy chọn ưu tiên

1. Ưu tiên của dịch vụ hoặc ứng dụng

Cho phép mọi thiết bị trên mạng ưu tiên băng thông của một ứng dụng hoặc dịch vụ cụ thể hơn những thiết bị khác. Ví dụ: nếu bạn muốn ứng dụng Skype luôn có băng thông chuyên dụng và giao tiếp video-âm thanh không có độ trễ, biến dạng hoặc giả tạo.

2. Mức độ ưu tiên của giao diện

Trong trường hợp này, giao diện là phương thức mà các thiết bị của bạn kết nối với mạng. Bạn có thể đặt mức độ ưu tiên cao hơn cho các thiết bị kết nối qua dây hoặc thiết bị không dây, hoặc ngược lại, giảm mức độ ưu tiên của các thiết bị khách.

3. Mức độ ưu tiên của các thiết bị theo địa chỉ IP

Bạn có thể chỉ định mức độ ưu tiên cao hơn cho một thiết bị cụ thể trên mạng của mình theo địa chỉ IP của nó (dành riêng cho thiết bị tĩnh hoặc động), do đó cung cấp cho nó tốc độ truy cập cao hơn những thiết bị khác.

4. Mức độ ưu tiên của các thiết bị theo địa chỉ MAC

Nếu bạn đang sử dụng địa chỉ động, bạn vẫn có thể chỉ định mức độ ưu tiên cao cho một trong các thiết bị trên mạng bằng địa chỉ MAC của nó, địa chỉ này là duy nhất và có thể lấy từ phần mềm hoặc nhãn trên vỏ.

Kiểm tra và đánh giá

Các quy tắc quan trọng nhất để định cấu hình QoS là thêm các quy tắc một cách tuần tự và tốn thời gian của bạn. Bạn cần bắt đầu với những cái chung nhất, sau đó định cấu hình các ứng dụng và dịch vụ riêng lẻ. Nếu bạn đã đạt được kết quả mong muốn và QoS đáp ứng tất cả các yêu cầu của bạn, bạn cần lưu cấu hình dưới dạng ảnh chụp màn hình hoặc tệp sao lưu trong trường hợp bạn cần đặt lại bộ định tuyến và khôi phục cài đặt.

Bạn có thể đảm bảo rằng các quy tắc hoạt động chính xác bằng cách chạy các dịch vụ có mức độ ưu tiên cao và thấp và so sánh tốc độ của chúng hoặc chạy speedtest trên các thiết bị mạng có mức độ ưu tiên khác nhau và xem chúng sẽ cho kết quả tốt nhất.

Thiết lập QoS là một quá trình phức tạp hơn so với thiết lập cơ bản của một bộ định tuyến và đối với một nhà khai thác viễn thông, cũng có thêm chi phí đầu tư để mua một nền tảng DPI, tuy nhiên, kết quả cũng sẽ cho phép đạt được khả năng truy cập Internet tốt hơn, cũng như tiết kiệm tiền mua kênh truyền thông tốc độ cao.