QoS


Ulrich Hinze
Diese Karteikarten bieten eine grundlegende Einführung in die Telematik, mit Fokus auf Netzwerkprotokolle wie IntServ und DiffServ, sowie deren Vor- und Nachteile. Sie behandelt Themen wie Paketmarkierungen, Warteschlangenmanagement, und Traffic-Spezifikationen (T-Spec und R-Spec). Diese Karteikarten sind ideal für Studierende, die sich mit den Grundlagen der Netzwerkkommunikation und Qualitätskontrolle in der Informatik vertraut machen möchten.
Karten
12
Lernende
1
Sprache
Deutsch
Kategorie
Informatik
Stufe
Grundschule
Erstellt / Aktualisiert
27.02.2013 / 09.05.2015

Lernkarten

Wie lauten die vier QoS-Prinzipien?

  1. Paketmarkierungen sollen dem Router helfen, zwischen Klassen von Paketen zu unterscheiden. Der Router braucht einen entsprechenden Algorithmus, wie er die Klassen behandelt.
  2. Schutz (Isolation) zwischen Klassen schaffen, damit die Markierungen nicht missbraucht werden können.
  3. Hohe Ressourcenausnutzung
  4. Call Admission, damit Netzwerk nicht überlastet wird.

Welche drei Scheduling Policies stehen generell zur Verfügung?

  1. Priority scheduling: z.B. 2 verschiedene Warteschlangen; ist ein Paket in der höher priorisierten, kommt immer das zuerst dran
  2. Round robin scheduling: zyklisches Abfahren der verschiedenen Klassen, aus jeder Klasse kommt ein Paket dran.
  3. Weighted Fair Queuing: wie Round Robin, nur dass jede Klasse ein Gewicht kriegt, welches die Menge der Pakete pro Zyklus bestimmt.

Was sind die drei üblicherweise verwendeten Kennzahlen von Traffic?

  1. (Long-Term) Average Rate: wieviele Pakete können pro Zeiteinheit gesendet werden
  2. Peak Rate: um die Gefahr abzuwenden, dass bei Average Rate von 6000/min. alle in der ersten Sekunde kommen; z.B. 1000/sec
  3. (Max.) Burst Size: Anzahl Pakete, die ohne Unterbrechung ankommen dürfen

Was sind R- und T-Spec? Wie sehen diese aus? Mit welchem Protokoll werden sie kommuniziert?

T-Spec (Traffic Specifications): gibt an, wie der Traffic aussehen wird

R-Spec (Request Specifications): gibt an, was für QoS-Garantien benötigt werden

Beide werden mit RSVP zwischen den Routern kommuniziert (IntServ ist kein Protokoll, sondern nur ein Framework, wie das Ganze aussehen kann!)

Was sind die 3 Voraussetzungen für die Annahme eines Flows bei IntServ?

p>=r (eigene Verarbeitungsrate muss über der Eingangsrate liegen)-->rate bound

ß>=b (die Möglichkeit zum Auffangen von Bursts muss größer sein als die maximal möglichen Bursts des Traffics) -->bucket bound

Sout =Sin-ß/p >= 0 (der Router danach muss noch ein bisschen Zeit haben, das Paket weiterzureichen) -->delay bound

Welche zwei Service-Modelle gibt es bei IntServ? Was ist der Unterschied zwischen beiden?

Guaranteed Service: der Traffic wird zu jedem Zeitpunkt vom Netz getragen, sofern er den vereinbarten Ausmaßen entspricht. Benutzung von T- und R-Spec

Controlled Load: etwas lockerere Handhabung. Nur T-Spec wird benutzt, d.h. kurzfristig ist es möglich, dass das Netz den Flow nicht bedienen kann.

Wie werden T-Specs summiert und zusammengeführt (merging)?

Summing: (r1+r2,b1+b2,p1+p2,min(m1,m2),max(M1,M2))

Merging: (max(r1,r2), max(b1,b2), max(p1,p2), min (m1,m2), max(M1,M2))

Kann nur ein Sender die über RSVP reservierten Ressourcen nutzen?

Das hängt vom RSVP-Filter ab. Ist kein Filter gesetzt, können alle Sender eine Reservierung nutzen. Ist ein fixer Filter gewählt, können nur gelistete Sender die Reservierung nutzen. Bei Dynamic Filter kann diese Liste neu geschrieben werden (neue Sender aufgenommen etc.), ohne die komplette Reservierung neu zu verhandeln.

Was ist die Alternative zu RSVP?

MBAC (Measurement Based Admission Control)

Hier muss die Applikation nicht mehr genau angeben, wieviel sie braucht, sondern nur eine Schätzung

Was passiert im Kern, was am Rand des Netzes bei DiffServ?

Am Rand des Netzes ist die Komplexität. Hier wird jeder Flow einzeln betrachtet und Pakete in Klassen eingeteilt.

Im Kern des Netzes wird die Komplexität gering gehalten. Dort wird der Traffic klassenweise gemanaged

Welche beiden PHB-Techniken gibt es? Erkläre beide kurz.

  1. Expedited Forwarding: eine Warteschlange, mehrere Schwellen (eine pro Klasse). Wenn die Schlange über die Schwelle hinweg gefüllt ist, werden von dieser Klasse keine Pakete mehr angenommen.
  2. Assured Forwarding: pro Klasse eine Warteschlange mit bestimmter Länge und Abfertigungsrate

Was sind die Nachteile von IntServ und DiffServ und was hat man sich als Lösung überlegt?

Nachteil IntServ: zu viele Zustände im Kern des Netzes, zu viel Kommunikation zwischen den Servern, zu viel Komplexität im Kern

Nachteil DiffServ: keine starken QoS-Garantien

Lösung: DPS (Dynamic Packet State): Zustand eines Flows wird in jedes Paket geschrieben (Paketrate r). Jeder Server bildet eine allgemeingültige Obergrenze b für jede Paketrate. Wenn r über b liegt, wird das Paket mit solch einer Wahrscheinlichkeit fallengelassen, dass am Ende b genau eingehalten wird (P=1-b/r)

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