Dynamiczny przydział pasma użytkownika sieci z wykorzystaniem usługi QoS w systemie Linux (2).PDF

(916 KB) Pobierz
72352777 UNPDF
Wydzial Automatyki, Elektroniki i Informatyki
Instytut Informatyki
Pracadyplomowa
magisterska
Dynamiczny przydzial pasma uzytkownika
sieci z wykorzystaniem uslugi QoS w systemie
Linux
Spis tresci
1 Cel i zakres pracy
4
2 Zasady dzialania mechanizmow Quality of Service
8
2.1 Architektura QoS - Integrated Services . . . . . . . . . . . . . 10
2.2 Architektura QoS - Dierentiated Services . . . . . . . . . . . 12
3 Stan aktualny implementacji QoS w systemie Linux
19
3.1 Algorytmy kolejkowania pakietow . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.1.1 Algorytmy kolejkowania FIFO . . . . . . . . . . . . . . 22
3.1.2 Algorytm kolejkowania PRIO (PRIOrities) . . . . . . . 24
3.1.3 Algorytm kolejkowania TBF (Token Bucket Filter) . . 25
3.1.4 Algorytm kolejkowania SFQ (Stochastic Fairness Qu-
eueing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.1.5 Algorytmy kolejkowania RED (Random Early Detection) 30
3.1.6 Algorytm kolejkowania CBQ (Classful Based Queueing) 33
3.1.7 Algorytm kolejkowania DSMARK (DiServ Mark) . . 37
3.1.8 Algorytm kolejkowania CSZ (Clark-Shenker-Zhang) . . 38
3.2 Rodzaje filtrow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.2.1 Filtr route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.2.2 Filtr fw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
1
72352777.001.png
3.2.3 Filtry rsvp i rsvp6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.2.4 Filtr tcindex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.2.5 Filtr u32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3 Zastosowanie algorytmow kolejkowania i filtrow . . . . . . . . 46
4 Mozliwosci rozbudowy implementacji QoS w systemie Linux 49
4.0.1 Opis ogolny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.0.2 Opis implementacji algorytmow kolejkowania . . . . . . 52
4.0.3 Opis implementacji klas ruchu . . . . . . . . . . . . . . 55
4.0.4 Opis implementacji filtrow pakietow . . . . . . . . . . 56
5 Badania wykonane bez wl , aczonych mechanizmow QoS
58
5.1 Cel badan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.2 Sprz , et uzyty w badaniach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.3 Opis oprogramowania testuj , acego . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.3.1 Zasadnosc pomiarow w trybie uzytkownika . . . . . . . 61
5.3.2 Zasadnosc pomiarow w trybie j , adra . . . . . . . . . . . 62
5.3.3 Opis przyj , etego rozwi , azania . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.4 Przewodnik po badaniach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.4.1 Pomiar przepustowosci l , acza . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.4.2 Pomiar opoznienia przekazywania pakietow IP . . . . . 65
6 Badania wykonane z wl , aczonymi mechanizmami QoS
82
6.1 Cel badan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6.2 Badania z wykorzystaniem algorytmu PRIO . . . . . . . . . . 83
6.3 Badania wykonane z wykorzystaniem algorytmu TBF . . . . . 99
6.4 Badania wykonane z wykorzystaniem algorytmu RED . . . . . 105
7 Podsumowanie oraz wnioski
109
2
72352777.002.png
Bibliografia
112
Spis rysunkow
115
Spis tabel
118
3
72352777.003.png
Rozdzial 1
Cel i zakres pracy
Pr , edkosc transferu danych w sieciach komputerowych zalezy od aktual-
nego obci , azenia sieci (ilosc przesylanych przez siec danych). Podejscie takie
zwi , azane jest z histori , a powstawania sieci. Pierwsze aplikacje sieciowe oparte
w wi , ekszosci o przesyl znakow ASCII nie wymagaly ani duzych przepusto-
wosci, ani nie stawialy ograniczen na czas dostarczania pakietow do punktu
przeznaczenia. Konwergencja sieci komputerowych, telefonicznych oraz tele-
wizyjnych jak , a mozemy obserwowac stawia przed projektantami sieci nowe
zadania (przesyl faksow, rozmowy telefoniczne). Aktualnie sieci kompute-
rowe jednak nie zapewniaj , a odpowiednich mechanizmow zaimplementowa-
nych w komputerach i urz , adzeniach sieciowych steruj , acych ruchem pakietow
w sieciach komputerowych, st , ad jakosc obrazu i plynnosc dzwi , eku zalezy
w znacznym stopniu od nat , ezenia ruchu w sieciach komputerowych. Jedy-
nym typem sieci, gdzie realnie mechanizmy regulacji ruchu w sieci w za-
leznosci od potrzeb uzytkownika zostaly zaimplementowane jest siec ATM.
Ze wzgl , edu na popularnosc protokolu IP czyni si , e starania stworzenia iden-
tycznych mozliwosci w Internecie. Praca ta opisuje wykorzystanie protokolu
IP w wersji 4 — IPv6, a protokol IP w wersji 6 — IPv6 jest tylko cza-
4
Zgłoś jeśli naruszono regulamin