QoS. Простой пример. Часть 1.

Технологии QoS окружены множеством мифов и горой документации. Можно потратить уйму времени на штудирование пособий и статей, но так и не дойти до внятного лабораторного теста.

Цель статьи показать в лабораторных условиях пример конкретной проблемы, решаемой путем настройки QoS.

В статье мы рассмотрим пример локальной сети на коммутаторах cisco catalyst 2960 с парой VoIP телефонов. Мы создадим нагрузку в сети и добьемся потерь голосового трафика, а затем проблема будет решена настройкой QoS.

Итак, дана простая сеть. Два коммутатора cisco catalyst 2960 соединены 100-мегабитными портами и имеют 100-мегабитный канал в сеть кампуса. Для данных используется влан 50, сеть 10.50.0.0/24. В сети кампуса развернута voip телефония и голосовой трафик использует влан 100, сеть 10.11.12.0/24.

 

К каждому коммутатору в обин из 100мбит портов подключен телефон. Будем считать, что в сети небольшой объем трафика и звонки между этими двумя телефонами проходят без проблем.

Добавим в сеть два хоста, причем подключим их к гигабитным портам коммутаторов - так проще продемонстрировать эффект. Как известно, если трафик передается в коммутаторе с более высокоскоростного порта на менее скоросной - коммутатору придется кэшировать всплески трафика. Буферы на портах коммутатора небольшие.

В нашем случае это значит, что трафик, передающийся между двуми компьютерами с гигабитными портами, теоретически может переполнить буферы 100-мегабитных портов промежуточного канала. Это в свою очередь вызовет потери трафика, который не влез в буфер.

Проверить такое предположение очень просто - надо позвонить с одного телефона на другой, во время звонка прогрузить канал до максимума.

Для загрузки канала воспользуемся утилитой iperf на компьютере 10.50.0.5.

iperf -u -c 10.50.0.6 -b 2000m -t 1200 -i 1 -P10 -w 64K

Запуск с такими параметрами заставляет iperf генерировать трафик на скорости до 2000мбит/с по протоколу UDP в 10 потоков. Каждую секунду iperf будет сообщать, на какой скорости ему удается отсылать трафик. Можно ожидать, что такой поток трафика достаточен для переполнения промежуточных буферов. Заметить это можно по счетчикам порта. Выполним на левом коммутаторе команду

show interface fa 0/23

Среди прочих счетчиков мы видим счетчик Output drops. Если емкости исходящих буферов недостаточно, счетчик будет постоянно увеличиваться.

Итак, во время разговора по VoIP между двумя телефонами, запустим iperf с хоста 10.50.0.5 на хост 10.50.0.6. Голос начнет прерываться. sh int  покажет на перегруженном интерфейсе множество output drops. Телефоны могут потерять связь с сервером.

Продолжение следует...