Ποιότητα Υπηρεσίας: Στην υπηρεσία της διαχείρισης πολύτιμων δικτυακών πόρων.

1. Quality of Service:
Στην υπηρεσία της διαχείρισης των δικτυακών πόρων
Σκαμάγκης Σταύρος, Δεκέμβριος 2006
Η έννοια της Ποιότητας Υπηρεσίας (QoS)
Στο πεδίο των δικτύων μεταγωγής
πακέτου, ο όρος Quality of Service (QoS)
αναφέρεται σε μηχανισμούς ελέγχου της
δικτυακής κίνησης οι οποίοι παρέχουν
διαφορετικές προτεραιότητες σε
διαφορετικούς χρήστες, εφαρμογές ή ροές
δεδομένων, είτε εγγυώνται κάποιο
συγκεκριμένο επίπεδο απόδοσης σε μία ροή
δεδομένων ανταποκρινόμενη με αιτήσεις
του προγράμματος εφαρμογής.
Οι εγγυήσεις της Ποιότητας Υπηρεσίας είναι πολύ
σημαντικές αν το εύρος ζώνης του δικτύου είναι
περιορισμένο, ειδικά για εφαρμογές ροής μέσων
πραγματικού χρόνου όπως η voice over IP και η
IP-TV, διότι αυτές συχνά απαιτούν σταθερό ρυθμό
ροής δεδομένων και ενδέχεται να είναι ευαίσθητες
στην καθυστέρηση.
1
Δκτυα μεταγωγής πακέτου εν τάχει
Η Μεταγωγή Πακέτου , είναι το προς το
παρόν κυριεύον παράδειγμα τηλεπικοινωνιών
στο οποίο μονάδες πληροφοριών γνωστές ως
πακέτα δρομολογούνται μεταξύ κόμβων πάνω
σε διαύλους δεδομένων μοιραζόμενα με την
υπόλοιπη κυκλοφορία. Αυτό σε αντίθεση με το
άλλο παράδειγμα , μεταγωγής κυκλώματος
το οποίο εγκαθιστά μία αφιερωμένη σύνδεση
μεταξύ των κόμβων. όdedicatedconnection
between the two nodes for their exclusive use
for the duration of the communication.
Ροή μέσων εν τάχει
Τα Πολυμέσα Ροής είναι μέσα τα
οποία καταναλώνονται την στιγμή που
διανέμονται. Η ροή είναι περισσότερο
μια ιδιότητα του συστήματος διανομής
παρά το ίδιο το μέσο. Ο διαχωρισμός
συνήθως εφαρμόζεται σε μέσα τα
οποία διανέμονται μέσω δικτύων Η/Υ.
Ευαισθησία στην καθυστέρηση μεταφοράς πακέτων (Delay sensivity)
..εφ’ όλης της ύλης
Συγκεκριμένοι τύποι εφαρμογών και τύπων ροών δεδομένων ορίζονται ως μη-ελαστικοί σε
συγκεκριμένες δυσλειτουργίες και σφάλματα που προκύπτουν στα δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος.
Αυτές μπορεί να περιλαμβάνουν αλλά όχι να περιορίζονται στην καθυστέρηση και στο jitter
(αναλύονται παρακάτω). Ειδικά για την καθυστέρηση μετάδοσης πακέτων, εφαρμογές όπως η VoIP
ορίζουν ιδιαίτερα αυστυρά όρια απαιτήσεων στην καθυστέρηση και χαμηλά επίπεδα ανεκτικότητας
σε αυτή. Κάτω από αυτά τα όρια η χρήση της εφαρμογής αυτής δεν αποδίδει ρεαλιστικά στα
προβλήματα που καλείται να επιλύσει, και ουσιαστικά καθιστάται άχρηστη.

2. Ένα δίκτυο ή πρωτόκολλο το οποίο υποστηρίζει μηχανισμούς QoS μπορεί να συμμετέχει σε
μία «συμφωνία διαμεταγωγής» (traffic contract) με την εφαρμογή λογισμικού και να διαφυλάξει
χωρητικότητα στους κόμβους του δικτύου στην φάση αρχικοποίησης της περιόδου λειτουργίας.
Ενόσω η περίοδος λειτουργίας είναι ενεργή το
δίκτυο μπορεί να παρακολουθεί το επίπεδο της
επιτευχθείσας απόδοσης, για παράδειγμα το
ρυθμό διαμεταγωγής και την καθυστέρηση, ώστε
να ελέγξει δυναμικά τις προτεραιότητες
εξυπηρέτησης στους κόμβους του δικτύου.
Μπορεί επίσης να ελευθερώσει τη χωρητικότητα
πού συγκράτησε στην φάση της ελευθέρωσης της
συμφωνίας. Αξίζει να σημειωθεί πως ένα δίκτυο
μέγιστης προσπάθειας (best-effort) δεν
υποστηρίζει τους μηχανισμούς QoS.
Ο όρος Ποιότητα Υπηρεσίας χρησιμοποιείται ορισμένες φορές ως παράγοντας καθορισμού
ποιότητας με πολλές εναλλακτικές μεθόδους, αντί να αναφέρεται στους μηχανισμούς ελέγχου της.
Στα δίκτυα υπολογιστών, μια καλή QoS μπορεί να σημαίνει προηγμένοι μηχανισμοί QoS, ή υψηλή
πιθανότητα ότι το δίκτυο θα είναι σε θέση να προσφέρει το ζητούμενο επίπεδο απόδοσης. Υψηλή
Π.Υ. πολλές φορές συγχέεται με το υψηλό επίπεδο απόδοσης, για παράδειγμα υψηλό ρυθμό
διαμεταγωγής, χαμηλή καθυστέρηση, και χαμηλή πιθανότητα μεταφοράς λανθασμένων ψηφίων
(bit error probability)
Στον τομέα της τηλεφωνίας, η τηλεφωνική Ποιότητα Υπηρεσίας ορίστηκε από το
Διεθνή Οργανισμό Τηλεπικοινωνιών ως «Ένα σύνολο από ποιοτικές απαιτήσεις στην
συγκεντρωτική συμπεριφορά ενός ή περισσοτέρων αντικειμένων»
Ένας άλλος διαδεδομένος ορισμός που ειδικότερα
χρησιμοποιείται στην τηλεφωνία και στην ροή μέσων (streaming
media) είναι η «απόδοση εκλαμαβανόμενη εκ του χρήστη» . Σε
αυτή την περίπτωση η Π.Υ. είναι το συνολικό αποτέλεσμα στον
βαθμό ικανοποίησης του πελάτη όλων των ημιτελειών της
υπηρεσίας. Αυτός ο ορισμός περιλαβμάνει τον ανθρώπινο
παράγοντα και προαπαιτεί μία κατάλληλη υποκειμενική
«ζύγιση» των διαφόρων δυσδειλειτουργιών όπως ο χρόνος
απόκρισης, διακοπές, θόρυβος, επίπεδα έντασης, απόκριση
συχνοτήτων, ηχώ κ.α., κι επίσης περιλαμβάνει την έννοια του
βαθμού υπηρεσίας. Με την εξέλιξη της τηλεφωνικής
τεχνολογίας νέοι τύποι δυστροπιών όπως η μεταφορά
λανθασμένων δυαδικών ψηφίων, όπως κι ατέλειες των κωδικοποιητών φωνής, πήραν
μεγαλύτερες διαστάσεις μαζί με την πρόθεση να εκφράσουμε την QoS σε επίπεδο παραμέτρων
μηχανικής οι οποίες μπορούν να μετρηθούν αντικειμενικά.
2
Δίκτυα Μέγιστης Προσπάθειας εν τάχει
Η διανομή Μέγιστης Προσπάθειας
περιγράφει μια υπηρεσία δικτύοθ στην
οποία το δίκτυο δεν παρέχει καμμία
εγγύηση ότι τα δεδομένα θα διανεμηθούν ή
ότι ο χρήστης θα λάβει εγγύηση Ποιότητας
Υπηρεσίας. Σε ένα τέτοιο δίκτυο, όλοι οι
χρήστες λαμβάνουν την μέγιστη δυνατή
προσπάθεια εξυπηρέτησης, δηλαδή
μεταβλητούς ρυθμούς μετάδοσης και
καθυστερήσεων.
Βαθμός Υπηρεσίαςεν τάχει
Ο βαθμός υπηρεσίας
είναι η πιθανότητα μίας
κλήσης να ακυρωθεί η να
καθυστερήσει για
περισσότερο από κάποιο
καθορισμένο χρόνο κι
εκφράζεται σε δεκαδική
μορφή ως μέρος της
μονάδας

3. Προβλήματα που ζητούν επίλυση
Τα πακέτα και οι αδυναμίες τους
΄Όταν πριν από πολλά χρόνια διαδόθηκε το Internet, στερούταν τη δυνατότητα να προσφέρει
εγγυήσεις Ποιότητας Υπηρεσίας λόγω των ορίων στην επεξεργαστική ισχύ των δρομολογητών
(routers). Σαν αποτέλεσμα λειτουργούσε στο προεπιλεγμένο επίπεδο, το επίπεδο «μέγιστης
προσπάθειας». Υπήρχαν τεσσάρων ειδών bits “τύπου υπηρεσίας» σε κάθε μήνυμα (πακέτο) αλλά
αγνοείτο. Αυτά τα bits αργότερα ορίστηκαν ως DiffServ Code Points (DSCP, βλ. σελ. 5) και
τιμώνται σε μεγάλο βαθμό σε συνδέσεις σημείου στο σύγχρονο internet.
Πολλά πράγματα μπορούν να συμβούν στα πακέτα καθώς ταξιδεύουν προς τον προορισμό τους, κι
οδηγούν στα παρακάτω προβλήματα, όπως παρατηρούνται από τη θέση του αποστολέα και του
παραλήπτη:
Πεσμένα πακέτα
Οι routers ενδέχεται να αποτύχουν να μεταφέρουν (να ρίξουν) μερικά ή και όλα τα πακέτα
αν η κρυφή μνήμη τους (buffer) είναι γεμάτη. Τα πόσα από τα πακέτα θα «ριχτούν»
εξαρτάται από την κατάσταση του δικτύου, και είναι αδύνατο να προσδιοριστεί τι θα
συμβεί εκ των προτέρων. Η εφαρμογή-πελάτης θα πρέπει να ζητήσει ξανά αυτά τα
δεδομένα, πιθανόν προκαλώντας σοβαρές καθυστερήσεις στην συνολική μετάδοση.
Delay
Μπορεί να πάρει πολύ χρόνο σε ένα πακέτο για να φτάσει στον προορισμό του, καθώς
ενδέχεται να κρατηθεί σε μεγάλες ουρές αναμονής, ή να ακολουθήσει άλλη διαδρομή για
να αποφύγει την κυκλοφοριακή συμφόρηση. Εναλλακτικά, μπορεί να ακολουθήσει ένα
γρήγορο, άμεσο δρόμο. Συνεπώς η καθυστέρηση είναι απρόβλεπτη.
Jitter (διακύμανση καθυστέρησης)
Τα πακέτα πάντα φθάνουν στον προορισμό τους με κυμαινόμενες καθυστερήσεις. Αυτή η
διακύμανση καθυστέρησης μπορεί και επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την ποιότητα της ροής
video ή φωνής πραγματικού χρόνου γιατί η εφαρμογή-πελάτης που ζητάει τις πληροφορίες
δεν γνωρίζει εκ των προτέρων πόσο χρόνο θα περιμένει.
Μεταφορά εκτός σειράς
Όταν ένα σύνολο συσχετιζόμενων πακέτων δρομολογείται μέσω του internet, διαφορετικά
πακέτα μπορεί να ακολουθήσουν διαφορετικές διαδρομές, οδηγώντας σε διαφορετικές
καθυστερήσεις. Το αποτέλεσμα είναι τα πακέτα να φθάνουν με διαφορετική σειρά από
αυτή που στάλθηκαν. Αυτό το πρόβλημα καθιστά απαραίτητη την χρήσε επιπλέον
πρωτοκόλλων υπεύθυνα για την επανοργάνωση αυτών των πακέτων σε μία ισόχρονη
μορφή αφού φθάσουν στον προορισμό τους. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στις
εφαρμογές ροής video και φωνής, όπου η ποιότητα επηρεάζεται καθοριστικά από την
καθυστέρηση και την έλλειψη ισοχρονισμού.
Σφάλματα μετάδοσης bit
Μερικές φορές τα πακέτα οδηγούνται λανθασμένα ή συνδυάζονται μαζί ή καταστρέφονται,
ενώ βρίσκονται στον δρόμο τους. Ο παραλήπτης πρέπει να το εντοπίσει και –σαν να μην
είχε λάβει το πακέτο- να ζητήσει από τον αποστολέα να επαναλάβει την αποστολή.
3

4. Τι ζητούν οι εφαρμογές και πώς το λαμβάνουν
Εφαρμογές που απαιτούν QoS
Κάποιος ορισμένος τύπος QoS μπορεί να απαιτείται από συγκεκριμένους τύπους εφαρμογών ή
δικτυακής κυκλοφορίας, για παράδειγμα:
• Τα πολυμέσα πραγματικού χρόνου χρειάζονται εγγυημένο
ρυθμό διαμεταγωγής.
• Η τηλεφωνία IP απαιτεί αυστηρά όρια στο jitter και την
καθυστέρηση.
• Η σύσκεψη Video απαιτεί χαμηλό jitter.
• Η αφιερωμένη προσομοίωση σύνδεσης απαιτεί εγγυημένο
ρυθμό διαμεταγωγής αλλά και όρια μέγιστης
καθυστέρησης / jitter.
• Μία εφαρμογή καθοριστικής ευαισθησίας ασφάλειας, όπως
μία απομακρυμένη εγχείρηση, μπορεί να απαιτεί ένα εγγυημένο όριο διαθεσιμότητας.
Αυτοί οι τύποι υπηρεσιών ονομάζονται μη ελαστικές, εννοώντας ότι απαιτούν ένα επίπεδο
εύρους ζώνης για να λειτουργήσουν. – οσοδήποτε παραπάνω απ’ όσο χρειάζεται μένει
αχρησιμοποίητο, και οσοδήποτε λιγότερο από το απαιτούμενο καθιστά την υπηρεσία μη
λειτουργική. Σε αντίθεση, οι ελαστικές αφαρμογές μπορούν να εκμεταλλευθούν όσο λίγο ή
πολύ εύρος ζώνης είναι διαθέσιμο.
Τρόποι λήψης QoS
• Ανά κλήση
• Εν κλήση
• Εκ των προτέρων: Όταν το κόστος των μηχανισμών παροχής QoS εξισορροπείται, οι
πελάτες και οι πάροχοι συνήθως κλείνουν μία συμφωνία συμβολαίου οριζόμενη ως
Συμβόλαιο Παροχής Υπηρεσιών το οποίο καθορίζει τις εγγυήσεις της δυνατότητας του
του πρωτοκόλλου ή δικτύου να παρέχει εγγυημένο ρυθμό διαμεταγωγής και όρια
καθυστέρησης, βασιζόμενα σε αμοιβαία συμφωνημένες μετρήσεις, συνήθως ορίζοντας
προτεραιότητες στην κυκλοφορία.
• Παρακράτηση Πόρων: Οι δικτυακοί πόροι διαφυλάσσονται σε κάθε βήμα του δικτύου
για την διαμεταγωγή κατά την εγκατάσταση της. Ένα τέτοιο παράδειγμα αποτελεί το
πρωτόκολλο RSVP, Resource Reservation Protocol .
4
Διαθεσιμότητα εν τάχει
Ο βαθμός κατά τον οποίο
το σύστημα είναι
λειτουργικό και σε
κατάσταση αφοσίωσης
στην αρχή της αποστολής
του, όταν αυτή ζητηθεί σε
άγνωστο (τυχαίο) χρόνο.
Πρωτόκολλο Διασφάλισης Πόρων (Resource Reservation Protocol, RRP) ..εφ’ όλης της ύλης
Το Resource ReSerVation Protocol (RSVP), επεξηγούμενο στον RFC 2205, είναι ένα
πρωτόκολλο Στρώματος Μεταγωγής (transport layer protocol), που σχεδιάστηκε ώστε να
διαφυλάξει πόρους ενός δικτύου για το Διαδίκτυο Ενοποιημένων Υπηρεσιών (network
integrated services Internet). Το RSVP παρέχει εκ παραλήπτη ενεργοποιούμενη εγκατάσταση
παρακράτησης πόρων για ροές δεδομένων multicast ή unicast. Το RSVP μπορεί να χρησιμοποιηθεί
είτε από εξυπηρετητές ή από routers ώστε να ζητήσουν ή να διανέμουν συγκεκριμένες Ποιότητες
Υπηρεσίας για ροές δεδομένων εφαρμογών. Το RSVP ορίζει πώς οι εφαρμογές θέτουν κρατήσεις
πόρων και πώς μπορούν να ελευθερώσουν τους δεσμευμένους πόρους όταν σταματήσουν να τους
είναι απαραίτητοι.

5. Στα Ενδότερα
Οι μηχανισμοί της QoS και οι χρήσεις τους
Η Ποιότητα Υπηρεσίας μπορεί να προσφέρεται δίνοντας γενναιόδωρα προτεραιότητα στην
εσωτερική ταχύτητα του δικτύου σε αντίθεση με τις εξωτερικές συνδέσεις. Αυτή η τακτική είναι
σχετικά απλή και μπορεί να είναι οικονομικά εφικτή για δίκτυα ευρείας ζώνης με εύκολα
προβλεπόμενες και χαμηλό φόρτο κυκλοφορίας. Η απόδοση είναι αποδεκτή για πολλές
εφαρμογές, ειδικά εκείνες που έχουν τη δυνατότητα ανοχής μεγάλης διακύμανσης καθυστέρησης,
όπως οι λήψεις video με υψηλό βαθμό προφόρτωσης.
Οι εταιρικές υπηρεσίες VoIP είναι συχνά ανταγωνιστικές με παραδοσιακές τηλεφωνικές
υπηρεσίας σε θέματα ποιότητας κλήσης παρόλο που οι μηχανισμοί QoS συχνά δεν
χρησιμοποιούνται στην σύνδεση του χρήστη με τον παρόχο του. Κάτω όμως από υψηλά επίπεδα
κυκλοφορίας, η ποιότητα υποβιβάζεται στην ποιότητα μια κλήσης κινητού τηλεφώνου ή και
χειρότερα. Τα μαθηματικά κυκλοφορίας πακέτων υποδεικνύουν πως ένα δίκτυο με QoS μπορεί να
χειριστεί τέσσερις φορές περισσότερες κλήσεις από ένα χωρίς QoS. Το επίπεδο προτεραιότητας
στις εσωτερικές συνδέσεις που απαιτείται προκειμένου να αντικαταστεί η QoS εξαρτάται από τον
αριθμό των χρηστών και των απαιτήσεων τους σε κίνηση. Καθώς το internet πλέον εξυπηρετεί
κοντά στους 2 δισεκατομμύρια χρήστες, υπάρχει μια μικρή πιθανότητα ότι η υπέρ-παροχή μπορεί
να εξαλείψει την ανάγκη της QoS όταν η τεχνολογία VoIP γίνει πιο συνηθισμένη.
Παρόλα αυτά για δίκτυα περιορισμένου εύρους ζώνης πιο συχνά σε βιομηχανίες και
κυβερνήσεις, το κόστος του εύρους ζώνης μπορεί να είναι υποκειμενικό και η το πλεονέκτημα της
υπερ-παροχής είναι δύσκολο να κριθεί. Σε αυτές τις περιπτώσεις, δύο εντελώς ξεχωριστές
φιλοσοφίες αναπτύχθηκαν για να κατασκευαστεί ο βέλτιστος χειρισμός πακέτων που την
απαιτούν.
Παλιότερες προσπάθειες χρησιμοποίησαν την φιλοσοφία IntServ για να επιφυλάξουν δικτυακούς
πόρους. Σε αυτό το μοντέλο, οι εφαρμογές χρησιμοποιούσαν το πρωτόκολλο RSVP ώστε να
ζητήσουν και να επιφυλάξουν πόρους μέσω του δικτύου. Ενώ η μηχανική IntServ όντως
λειτουργεί, διαπιστώθηκε πως σε μία ευρυζωνική σύνδεση συνήθως ενός μεγαλύτερου παρόχου
υπηρεσιών δικτύου, οι κεντρικοί δρομολογητές θα απαιτούταν να δεχτούν, συντηρήσουν, και να
αποξηλώσουν χιλιάδες ή πιθανόν δεκάδες χιλιάδες από επιφυλάξεις πόρων. Πιστευόταν ότι αυτή η
προσέγγιση δεν θα αναπτύσσονταν συμμετρικά με την ανάπτυξη του internet, και σε οποιαδήποτε
περίπτωση ήταν αντιθετική με την σκοπιμότητα του σχεδιασμού των δικτύων έτσι ώστε οι
κεντρικοί routers κάνουν λίγα παραπάνω από απλώς να εναλλάσσουν πακέτα στους μεγαλύτερους
εφικτούς ρυθμούς.
Η δεύτερη και προς το παρόν πιο αποδεκτή προσέγγιση είναι η DiffServ ή Differential Services
(Διαφορικές Υπηρεσίες). Σε αυτό το μοντέλο, τα πακέτα σηματοδοτούνται ανάλογα με τον τύπο
της υπηρεσίας που χρειάζονται. Σε ανταπόκριση αυτών των σηματοδοτήσεων, οι δρομολογητές
χρησιμοποιούν διάφορες στρατηγικές ορισμού προτεραιοτήτων ώστε να ισομοιράσουν απόδοση
και απαιτήσεις. (Στο επίπεδο IP, οι σηματοδοτήσεις Κωδικού Σημείου Διαφορικών Υπηρεσιών
(Differentiated Service Code Point, DSCP) χρησιμοποιούν τα 6 bits της επικεφαλίδας IP.
5

6. Οι routers που υποστηρίζουν τις επεκτάσεις DiffServ χρησιμοποιούν πολλαπλές ουρές για πακέτα
που αναμένουν για μετάδοση από διεπαφές περιορισμένου εύρους ζώνης (π.χ. ευρείας περιοχής). Οι
κατασκευαστές των routers προσφέρουν διαφορετικές δυνατότητες για την παραμετροποίηση αυτής
της συμπεριφοράς, ώστε να περιέχουν των αριθμό των υποστηριζόμενων ουρών, τις σχετικές
προτεραιότητες ουρών, καθώς και το εύρος διαύλου που κρατείται για κάθε μία από αυτές. Στην
πράξη, όταν ένα πακέτο πρέπει να προωθηθεί από μία διεπαφή με προτεραιοποίηση, τα πακέτα που
απαιτούν χαμηλό jitter δίνονται προτεραιότητα σε σχέση με πακέτα άλλων ουρών. Τυπικά, ένα μέρος
του εύρους διαύλου προορίζεται εκ προεπιλογής για πακέτα ελέγχου δικτύου (όπως το ICMP), ενώ
κυκλοφορία «μέγιστης προσπάθειας» θα μπορούσε απλά να δοθεί οσοδήποτε εύρος διαύλου έχει
απομείνει.
Επίπεδα Προτεραιοτήτων
Επίπεδο
Προτεραιότητας
Τύπος Κυκλοφορίας
0
Μέγιστη Προσπάθεια
(Προεπιλογή)
1 Στο παρασκήνιο
2
Κανονική (Μεταφορτώσεις
αρχείων)
3
Υψηλού φόρτου
(Επιχειρησιακής Κρισιμότητας)
4
Ελεγχόμενου φόρτου
(Πολυμέσα Ροής)
5
Video
(Διαδραστικά Μέσα)
[Λιγότερο από 100ms
καθυστέρηση & jitter]
6
Φωνή
(Διαδραστικές Υπηρεσίες φωνής)
[Λιγότερο από 10ms καθυστέρηση
& jitter]
7
Προκρατημένη κυκλοφορία
Ελέγχου Δικτύου
Χαμηλότερη δυνατή
καθυστέρηση & jitter]
Πρωτόκολλα που υποστηρίζουν QoS
6

7. • Differentiated services (DiffServ)
• Integrated services (IntServ)
• Resource reSerVation Protocol (RSVP)
(βλ. σελίδα 4)
• Asynchronous Transfer Mode (ATM)
Το Asynchronous Transfer Mode (ATM) είναι ένα δίκτυο μεταγωγής κυψέλης (cell relay) το
οποίο βρίσκεται στο στρώμα Δεδομένων στον πίνακα Αρχιτεκτονικής Δικτύων OSI το οποίο
κωδικοποιεί την κυκλοφορία δεδομένων σε μικές (53 byte; 48 bytes δεδομένων και 5 bytes
πληροφοριών κεφαλίδας) σταθερού μεγέθους κυψέλες. Αυτό σε αντίθεση με τα πακέτα
μεταβλητού μήκους (γνωστά και ως frames) στα δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος (όπως το
Internet Protocol ή το Ethernet). Το δίκτυο ATM είναι μία τεχνολογία προσανατολισμένη στην
σύνδεση (connection-oriented), κατά την οποία μία σύνδεση εγκαθίσταται μεταξύ δύο κόμβων
πριν αρχίσει η πραγματική μεταφορά δεδομένων.
• MPLS
• IEEE 802.1p
• IEEE 802.11e
• IEEE 802.11p
• Το πεδίο Τύπου Υπηρεσίας (Type of Service ,TOS) στην επικεφαλίδα IP:
To TOS byte στην κεφαλίδα IPv4 είχε διάφορους σκοπούς κατά την πάροδο των ετών, κι έχει
οριστεί με διαφορετικούς τρόπους από 5 διαφορετικούς RFCs. (RFC 791, RFC 1122, RFC 1349,
RFC 2474, και RFC 3168.) Ο σύγχρονος ορισμός του TOS είναι ένα 6-bit Differentiated Services
Code Point κι ένα Explicit Congestion Notification των 2 bits πεδίο.
QoS για τον καταναλώτή: Πόσο αποτελεσματική είναι;
7
Πολυπρωτόκολλο Μεταγωγής Ετικέτας (MultiProtocol Label Switching, MPLS) ..εφ’ όλης της
ύλης
Το πρωτόκολλο MultiProtocol Label Switching (MPLS) είναι ένας μηχανισμός διακίνησης
δεδομένων ο οποίος εξομοιώνει μερικές ιδιότητες ενός δικτύου μεταγωγής κυκλώματος πάνω σε
ένα δίκτυο μεταγωγής πακέτου. Το MPLS λειτουργεί σε ένα επίπεδο της αρχιτεκτονικής OSI που
θεωρείται γενικά ότι βρίκσεται ανάμεσα στο στρώμα Σύνδεσης Δεδομένων και στο στρώμα
Δικτύου, οπότε αναφέρεται συχνά ως ένα πρωτόκολλο του στρώματος 2.5. Σχεδιάστηκε για να
παρέχει μία ενοποιημένη υπηρεσία μεταγωγής δεδομένων για πελάτες δικτύων κυκλώματος αλλά
και πελάτες δικτύων μεταγωγής πακέτου. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μεταφέρει πολλών
ειδών κυκλοφορία, όπως πακέτα IP αλλά και απλά ATM, SONET, και Ethernet πλαίσια.

8. Η QoS ως βρίσκεται σε οποιονδήποτε router ενός καταναλωτή θα λειτουργήσει μόνο κατά την
αποστολή δεδομένων προς τον Πάροχο κι όχι κατά την λήψη. Δεν μπορεί κανείς να ελέγξει
ρεαλιστικά την προτεραιότητα των δεδομένων που έρχονται από τον Παρόχο υπηρεσιών Internet
Αληθεύει παρ’ όλα αυτά πως η μείωση της ταχύτητας λήψης δεδομένων θα μειώσει τον ρυθμό
των πακέτων επιβαιβέωσης γι’ αυτά τα δεδομένα, συνεπώς θα μειώσει την ταχύτητα μετάδοσης
δεδομένων από τον απομακρυσμένο κόμβο. Παρά ταύτα, αυτή δεν είναι λειτουργία της QoS αλλά
του TCP/IP. Και δεν θα λύσει κυκλοφορικαές συμφορήσεις ανάμεσα σε πακέτα VoIP και στα
υπόλοιπα, διότι τα πακέτα VoIP ακόμα κι έτσι δεν παίρνουν προτεραιότητα. Μπορούμε να
βοηθήσουμε την κατάσταση μειώνοντας την ταχύτητα λήψης των εφαρμογών αν το υποστηρίζουν,
αλλά εδώ δεν πρόκειται για ορισμό προτεραιοτήτων αλλά για throttling.
Σχ. 3.1: Το μόνο σημείο που η QoS είναι ρεαλιστικά αποτελεσματική σε ένα καταναλωτικό δρομολογητή
χρησιμοποιώντας κάποιον κάνονικό Πάροχο είναι το πράσινο βέλος.
Πηγές πληροφοριακού υλικού και διαγραμμάτων:
Wikipedia: Quality of Service
http://en.wikipedia.org/wiki/Quality_of_service
Practical QOS by Leonardo Balliache
http://www.opalsoft.net/qos/index.html
Vonage Forum, Implementing QoS
http://vonage.nmhoy.net/qos.html
8