Параметры QoS сети передачи данных RUNNet ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика» Гугель Ю.В. gugel@runnet.ru. - презентация

1 Параметры QoS сети передачи данных RUNNet ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика» Гугель Ю.В.

2 Транспортная инфраструктура сети RUNNet ООО «Единая Сеть» ЗАО «ТрансТелеКом» ЗАО «Ростелеком» ЗАО «Синтерра» ЗАО «Раском» ЗАО «Сонера-Рус» ЗАО «Оранж Систем» ООО «СтартТелеком»..... Топология – «натянутая на Москву звезда»

3 Транспортная инфраструктура сети RUNNet От TDM к Ethernet Технология каналов связи LAN (10, 100, 1000 BaseX) город/межгород Технология Ethernet в своем стремительном развитии перешагнула уровень локальных сетей. Она избавилась от коллизий, получила полный дуплекс и гигабитные скорости. Широкий спектр экономически выгодных решений позволяет смело внедрять Ethernet на магистралях. Это притом, что ни одного плюса у этой технлогии кроме просты найти сложно ;(

4 Транспортная инфраструктура сети RUNNet Опорные каналы по России Ростов-на-Дону Самара Нижний-Новгород Екатеринбург Новосибирск Томск Хабаровск Владивосток interface GigabitEthernet1/13 description SkyMedia [TTK Rusian channel] mtu 9216 no ip address ! description PSTU [ MB] PERM description PSU [ MB] PERM description RND [ MB] RUNNET description NSK [ MB] RUNNET description SMR [ MB] RUNNET description EBR [ MB] RUNNET 42 NANO 45 description NNV [ MB] RUNNET description TAMBOV [16MB ] description TSU [ MB] TULA description ISPU-DSN [ MB] IVANOVO description IMPLUS PERM description MRSU [10M ] description RND [45MB ] RUNNET NANO description NNV [ MB] RUNNET NANO description BelSU [ MB] BELGOROD description SGU [ MB] SARATOV description SSTU [ MB] SARATOV description BASHSU [ MB] UFA description SURSU [ MB] CHELAYABINSK description ASU [ MB] BARNAUL description ASTU [ MB] BARNAUL description KHB [ MB] RUNNET description VLD [ MB] RUNNET

5 Транспортная инфраструктура сети RUNNet «нано»-сеть С точки зрения информационного взаимодействия архитектурой «нано»-сети является "звезда", т.е. для каждого пользователя организуется отдельный VLAN - канал в сеть НИЦ "Курчатовский институт", где будут сосредоточены основные ресурсы и сервисы сети.

6 Понятие качества обслуживания (QoS) Существует много определений термина QoS. Cisco Systems: "QoS – QoS refers to the ability of a network to provide better service to selected network traffic over various underlying technologies…". "QoS – способность сети обеспечить необходимый сервис заданному трафику в широких технологических рамках". Доступность Потери Задержка Колебания задержки (jitter) Пропускная способность

7 Понятие качества обслуживания (QoS) Доступность – Диапазон времени сетевой достижимости между входной и выходной точкой сети – это сетевая доступность. Доступность сервиса – это диапазон времени, в течение которого этот сервис доступен между определенными входной и выходной точками с параметрами, оговоренными в соглашении об уровне обслуживании (SLA).

8 Понятие качества обслуживания (QoS) Потери - это отношение правильно принятых пакетов к общему количеству пакетов, которые были переданы по сети. Потери выражаются в процентах отброшенных пакетов, которые не были доставлены по назначению. Обычно, потери – это функция от доступности. Если сеть не загружена, то потери (во время отсутствия перегрузок) будут равны нулю. Во время перегрузок, однако, механизмы QoS будут определять, какие пакеты могут быть сброшены.

9 Понятие качества обслуживания (QoS) Задержка – это время, которое требуется пакету для того, чтобы после передачи дойти до пункта назначения. Колебания задержки (jitter) - это разница между сквозным временем задержки, которая возникает при передаче по сети разных пакетов. Так, например, если для передачи одного пакета по сети требуется 100 мсек, а для передачи следующего пакета мсек, то колебание задержки составит 25 мсек.

10 Понятие качества обслуживания (QoS) Пропускная способность – это доступная пользователю полоса пропускания между двумя точками присутствия оператора. Требования по уровню качества обслуживания к сети -потери пакетов не более 0.5 процента -односторонняя задержка между пограничными устройствами не более 60 мсек -колебания задержки не более 20 мсек

11 Качество обслуживания в сети RUNNet Класс По возможности (Best Effort) Класс По возможности – это класс по умолчанию для всего трафика данных. Только в том случае, если приложение было отобрано для особенной обработки, оно будет удалено из класса по умолчанию. Так как многие корпоративные клиенты используют сотни, если не тысячи, приложений данных в своих сетях (большинство из которых и останется в этом классе) требуется выделить адекватную полосу пропускания для класса по умолчанию. В противном случае, приложения, которые попали в этот класс, будут подавлены. Рекомендуется выделять по крайней мере 25 процентов полосы пропускания для поддержки класса трафика По возможности. Differentiated класс (DiffServ) Выделение полосы пропускания для…

12 Качество обслуживания в сети RUNNet

13

14 Как можно что-нибудь «померить»... -Полосу пропускания среды передачи -Полосу пропускания TCP сессии КБит/c. Мбит/c, Гбит/с UPD соединение: iPerf -u -c noc.runnet.ru -p b [10m|15m|30m] –r TCP соединение: iPerf -s -c noc.runnet.ru -p К анализу результата надо подходить внимательно: - производительность компьютера - загруженность сети - «длинна» канала -...

15 Как можно что-нибудь «померить»...

16

17 Влияние «длины» канала на скорость TCP Window Реализация TCP/IP стека в современных OS ориентирована на улучшение производительности в сетях с большой емкостью и малыми задержками (RTT - Round Trip Time), т.е. на работу в локальных сетях. Например, в WindowsXP по умолчанию значение TCP Window установлено в (12 сегментов). Это означает, что для разгона TCP-сессии до полной полосы пропускания задержка не должна превышать: - 0.1ms на 100M LAN-сети - 1.4ms на 10M LAN-сети ms на 2M WAN-сети window size = bandwidth * delay

18 Проблема MTU на канале связи Ethernet MTU 1500 байт MSS 1460 байт int s0 ip tcp adjust-mss MTU уменьшенного размера -QnQ туннели -MPLS & EoMPLS

19 «Убийцы» TCP сессии Современные каналы характеризуются тем, что они или работают, или не работают, или «как-то плохо» работают. «Как-то плохо» возникает от используемой технологии. С мониторингом Ethernet каналов все действительно плохо. Что не любит TCP сессия: - Малое TCP Window - HalfDuplex - Плохой patch

20 Загрузка CPU на роутерах RUNNet imac:~ gugel$ traceroute traceroute to ( ), 64 hops max, 40 byte packets 1 s14-1-gw.spb.runnet.ru ( ) ms ms ms 2 b57-2-gw.spb.runnet.ru ( ) ms ms ms 3 b57-1-gw.spb.runnet.ru ( ) ms ms ms 4 m9-1-gw.msk.runnet.ru ( ) ms ms ms 5 tv11-1-gw.msk.runnet.ru ( ) ms ms ms 6 m10-1-gw.msk.runnet.ru ( ) ms ms ms 7 m9-1.demos.net ( ) ms ms ms 8 iki-c1-vl10.demos.net ( ) ms ms ms 9 ( ) ms ms ms imac:~ gugel$

21 Загрузка CPU на роутерах RUNNet imac:~ gugel$ traceroute traceroute to ( ), 64 hops max, 40 byte packets 1 s14-1-gw.spb.runnet.ru ( ) ms ms ms 2 b57-2-gw.spb.runnet.ru ( ) ms ms ms 3 b57-1-gw.spb.runnet.ru ( ) ms ms ms 4 m9-1-gw.msk.runnet.ru ( ) ms ms ms 5 tv11-1-gw.msk.runnet.ru ( ) ms ms ms 6 m10-1-gw.msk.runnet.ru ( ) ms ms ms 7 m9-1.demos.net ( ) ms ms ms 8 iki-c1-vl10.demos.net ( ) ms ms ms 9 ( ) ms ms ms imac:~ gugel$

22 Загрузка CPU на роутерах RUNNet

23 imac:~ gugel$ traceroute traceroute to ( ), 64 hops max, 40 byte packets 1 s14-1-gw.spb.runnet.ru ( ) ms ms ms 2 b57-2-gw.spb.runnet.ru ( ) ms ms ms 3 b57-1-gw.spb.runnet.ru ( ) ms ms ms 4 m9-1-gw.msk.runnet.ru ( ) ms ms ms 5 tv11-1-gw.msk.runnet.ru ( ) ms ms ms 6 m10-1-gw.msk.runnet.ru ( ) ms ms ms 7 m9-1.demos.net ( ) ms ms ms 8 iki-c1-vl10.demos.net ( ) ms ms ms 9 ( ) ms ms ms imac:~ gugel$

24 Загрузка CPU на роутерах RUNNet Таблица маршрутизации и протокол BGP

25 BGP Routing Table Report Local Time: Mon Apr 20 21:10: EST (UTC Offset: +10:00) UTC Time: 11:10: Analysis of BGP file BGP routing table entries (FIB size): More specific prefixes of aggregates: Root aggregate prefixes: Total number of unique ASes: Origin-only ASes: Origin ASes announcing a single prefix: Transit ASes: 4192 Transit-only ASes: 103 Maximum AS Path length: 13 Maximum prepended AS Path length: 35

26 Таблица маршрутизации и протокол BGP nsk-ttk-1-gw#sh proc mem Processor Pool Total: Used: Free: I/O Pool Total: Used: Free: nsk-ttk-1-gw#sh ip bgp sum BGP router identifier , local AS number 3267 BGP table version is , main routing table version network entries using bytes of memory path entries using bytes of memory Neighbor V AS MsgRcvd MsgSent TblVer InQ OutQ Up/Down State/PfxRcd d14h nsk-ttk-1-gw#

27 Таблица маршрутизации и протокол BGP

28

29 Cвязность IP-сети RUNNet Международные каналы NORDUnet [AS2603] GEANT [AS20965] Cogent [AS174] ReTN [AS25462] Level3 [AS3356] TeleGlobe [AS6453] Global Crossing [AS3549]

30 Cвязность IP-сети RUNNet ReTN [AS9002] MasterHost [AS25532] TransTeleCom [AS20485] GoldenTelecom [AS3216] RosTeleCom [AS12389] vKontakte [AS47541] Hoster [AS29076]

31 «рабочий день закончился…»

32 Карта сети RUNNet

33

34 Multicast транспорт на сети RUNNet

35

36

37 IPv6 backbone сети RUNNet Tunnel IPv6 over IPv4 Двойной протокольный стек на интерфейсе

38 IPv6 backbone сети RUNNet ? IPv4 IPv6 IPv4&IPv6 Уровень готовности опорной сети к транзиту IPv6 трафика

39 Кто получить последний IP адрес «Geoff's model predicts the IANA pool will be out by May 2011 and the RIR unallocated address pool will be exhausted by September 2012 (as of April 3)» - Регистрация AS - Регистрация PA/PI адресов - Формирование блока сетей - Делегирования и поддержка обратных зон 32bit AS – по умолчанию IPv4 адресов для пользователей RUNNet достаточно LIR RUNNet не выдает адреса - регистрирует

40 Кто получить последний IP адрес Не «видно» научных проектов ;( Востребован только доступ в Internet (даже не Internet сервисы) Нет диалога с университетами (как построить сеть, с кем сделать связность, какие сервисы…) для оптимизации инфраструктурных критериев качества функционирования сети Для примера p2p «университетская» сеть Не используется протокол IPv6 IP телефония, видеоконференцсвязь, в рамках развития сетевых сервисов для сферы образования и науки Обучение персонала Организация независимого транспорта с использованием (VPN VLAN, MPLS), QoS для различных сервисов

41

42 RUNNet