Trong thời buổi công nghệ và Internet phát triển vượt bật hiện nay thì nhu cầu xử lý thông tin cũng không ngừng tăng lên. QoS giúp cho các phương tiện hoạt động mượt mà hơn. Nay đã trở thành một “con át chủ bài” cho các doanh nghiệp muốn tối ưu hóa hiệu suất mạng, cải thiện trải nghiệm người dùng.
Hãy cùng Interdata.vn thông qua bài viết dưới đây tìm hiểu về QoS là gì? cũng như lý do vì sao QoS lại cần thiết cho doanh nghiệp, cách thức hoạt động và cách điều chỉnh băng thông qua QoS nhanh nhất, bên cạnh đó là những công cụ giúp giám sát QoS nữa nhé.
QoS là gì?
QoS là viết tắt của Quality of Service, là một trong những cách điều khiển mức độ ưu tiên traffic của hệ thống mạng. Hiểu đơn giản, QoS giữ chức năng đảm bảo cho việc truyền tín hiệu diễn ra với tốc độ nhanh chóng trong khoảng thời gian trễ tối thiểu. Đồng thời, bảo đảm việc phân phối, cung cấp lưu lượng băng thông cho các tệp tin media, video, chương trình, thiết bị.
QoS thường được lựa chọn cho các mạng mang lưu lượng cho các hệ thống tiêu hao nhiều tài nguyên. Các dịch vụ phổ biến được thực hiện bao gồm: thoại qua IP, truyền hình giao thức Internet, VOD – hội nghị truyền hình video theo yêu cầu,….
QoS sở hữu nhiều tính năng hữu dụng hoạt động trên toàn bộ các tầng khác nhau của hệ thống. Tương ứng với mỗi tầng, các tính năng này sẽ đảm nhận chức năng khác nhau. Nhìn chung, sử dụng QoS trong kết nối mạng, đem đến khả năng tối ưu hóa hiệu suất cho nhiều ứng dụng mạng.
QoS đang dần khẳng định được vị thế của mình trong việc hỗ trợ đường truyền dữ liệu. Thông qua việc phân luồng cho những tập dữ liệu quan trọng và có gia hạn thời gian lưu thông trước để mọi hoạt động được tiến triển bình thường.
Cách thức hoạt động của QoS
Tính năng điều phối traffic trong hệ thống mạng của Quality of Service chỉ được bật khi xảy ra tình trạng “bottleneck” – nút cổ chai. Điểm đặc biệt chính là những vị trí xảy ra hiện tượng này lại liên quan trực tiếp đến băng thông.
Hai trường hợp thường xảy ra:
- Thiết lập của QoS vượt quá mức băng thông mà nhà cung cấp cho phép: trường hợp này xảy ra khi băng thông mà bạn thiết lập bị lớn quá mức so với mức được cho phép. Tuy nhiên lúc này, lưu lượng traffic có sẵn trên router lại không được ưu tiên vì hệ thống ứng dụng cho rằng lưu lượng băng thông này hết sức hợp lý.
- Mức băng thông của QoS thấp hơn so với tiêu chuẩn của ISP: đây là trường hợp mà nguy cơ bạn tạo ra các bottleneck nhân tạo là rất cao. Hiện tượng “nút cổ chai” sẽ làm cho các dịch vụ của bạn bị gián đoạn. Và lúc này, QoS sẽ thực hiện vai trò tăng hiệu suất của mình bằng cách giải phóng băng thông.
Qua đó, có thể thấy công nghệ mạng QoS hoạt động bằng cách đánh dấu các gói để xác định loại dịch vụ, tiếp đó định cấu hình router để tạo hàng đợi ảo riêng với mỗi ứng dụng dựa theo mức độ được ưu tiên của chúng. Như vậy, băng thông sẽ được dành riêng cho các trang web, ứng dụng quan trọng được chỉ định quyền ưu tiên khi truy cập.
Lưu ý: Để hiểu rõ cách thức hoạt động của công nghệ mạng QoS phụ thuộc vào việc xác định các tham số đo lường QoS.
Các tham số đo lường định lượng QoS như sau:
- Băng thông: là tốc là tốc độ truyền dữ liệu qua thiết bị truyền dẫn qua một giây. QoS cho phép một Router biết cách sử dụng một băng thông.
- Jitter: Tốc độ không đều của các gói trên mạng do tắc nghẽn gây ra, có thể dẫn đến hệ quả các gói đến muộn và không theo trình tự. Việc này có thể làm biến dạng hoặc tạo khoảng trống trong video và âm thanh được truyền tải.
- Độ trễ: Thời gian cần thiết để một gói đi từ điểm xuất phát (nguồn) đến đích cuối. Yếu tố này có thể bị ảnh hưởng bởi độ trễ của hàng đợi, xảy ra trong quá trình tắc nghẽn và gói tin đợi trong hàng đợi trước khi truyền đi. QoS cho phép hạn chế điều này bằng cách tạo hàng đợi ưu tiên dành riêng cho một số loại lưu lượng.
- Mất gói: Lượng dữ liệu bị mất do mất gói, hiện tượng này thường thấy khi gặp tắc nghẽn mạng, QoS cho phép các tổ chức đưa ra quyết định loại bỏ gói.
Tại sao nên sử dụng QoS
QoS giữ vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất cao của các ứng dụng quan trọng đòi hỏi lưu lượng băng thông cao cho thời gian thực.Lợi ích này được thể hiện thông qua việc:
- Giúp các doanh nghiệp ưu tiên hiệu suất các “ứng dụng không giới hạn”, thường có yêu cầu băng thông tối thiểu với độ nhạy cao và giới hạn độ trễ tối đa với hiện tượng độ trễ và giật hình, ví dụ: hội nghị truyền hình.
- QoS giúp doanh nghiệp tránh được độ trễ của các ứng dụng nhạy cảm, bảo đảm chúng được hoạt động ở mức mà người dùng đề xuất. Ví dụ: các gói bị mất có thể gây ra độ trễ cho luồng, dẫn đến chất lượng âm thanh và video của hội nghị truyền hình bị ảnh hưởng trở nên rung giật và không thể giải mã được.
- Tránh tình trạng mất gói xảy ra khi có quá nhiều tắt nghẽn trên thiết bị mạng. Khi hàng đợi đầu ra của switch hoặc router đầy, hiện tượng Tail Drop xảy ra khi thiết bị loại bỏ mọi gói mới đến cho đến khi có lại dung lượng.
Ngày nay, Quality of Service càng khẳng định được vị thế của mình trong thời đại công nghệ. Bởi các yêu cầu về hiệu suất mạng thích ứng với lượng người dùng ngày càng tăng. Các dịch vụ trực tuyến và ứng dụng mới đòi hỏi cung cấp lượng lớn băng thông và hiệu suất mạng.
Internet càng phát triển thì vai trò của QoS lại càng quan trọng. Quality of Service trợ giúp bằng cách sắp xếp dữ liệu, quản lý hàng đợi và ngăn ngừa mất dữ liệu.
Không khó để tưởng tượng xem việc giao tiếp và truyền nội dung media hoặc phát trực tuyến có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng như thế nào khi không sử dụng QoS – đặc biệt là trên các mạng phục vụ giao thức RTP. Ngay cả khi nó được thiết kế hoàn hảo, cuối cùng, việc giao tiếp đầu tiên sẽ trở nên khó khăn, sau đó xấu đi khi lưu lượng mạng tăng lên, và cuối cùng là không thể thực hiện được.
Nhu cầu của QoS
Trên thực tế, tắc nghẽn mạng xảy ra khi một ứng dụng mạng yêu cầu nhiều băng thông hơn. Do đó, việc tăng băng thông hoặc thay thế bằng các thiết bị phần cứng khác là cần thiết để giải quyết vấn đề này.
Quality of Service sẽ giải quyết vấn đề này bằng cách ưu tiên lưu lượng yêu cầu thời gian xử lý nhanh hoặc quan trọng. Sau đó, để xác định nhu cầu hiện tại đối với QoS, QoS mô tả hành vi chuyển mạch Packet.
Cách điều chỉnh băng thông qua QoS nhanh nhất
Hiện nay, hầu hết người ta vẫn đang kết nối Internet thông qua thiết bị mạng là Modem. Điều này đòi hỏi lượng băng thông lớn để có thể đáp ứng được sự tăng nhanh về nhu cầu giải trí. Nhưng Modem mạng lại hạn chế mức băng thông tăng cao khiến cho việc thực hiện truyền thông tin dữ liệu liên tục bị gián đoạn liên tục. Điều này dẫn đến tốc độ kết nối của máy chủ gặp vấn đề.
Đặc biệt là sự khác biệt trong tốc độ của liên kết sẽ khiến cho dữ liệu bị tồn đọng trong hàng đợi đã được kết nối với những liên kết chậm. Lúc này, QoS sẽ bắt đầu phát huy vai trò của mình, thực hiện điều chỉnh lại lượng băng thông chuẩn. Khi người dùng có kết nối mạng cài QoS trên máy chủ thì máy chủ sẽ bị ghi đè lên kích thước của cửa sổ nhận và giúp hạn chế các lỗi tắc nghẽn bị gây ra bởi mạng.
Các công cụ giúp giám sát QoS
SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer (Dùng thử miễn phí)
Bộ ứng dụng giám sát mạng này giúp giải quyết các vấn đề có thể do:
- Mạng chậm: mạng chậm có thể ảnh hưởng đến doanh nghiệp vì nó tiếp tục làm giảm tốc độ truyền dữ liệu. Trừ khi các bottleneck của mạng được gỡ bỏ, bằng không toàn bộ tổ chức sẽ gặp phải tình trạng kết nối tồi tệ.
- Quá trình giao tiếp chậm chạp: Một doanh nghiệp không thể thiết lập một kênh liên lạc rõ ràng trong kênh mạng của mình sẽ bị tê liệt. Tệ hơn nữa, việc không thể giao tiếp rõ ràng với khách hàng gần như chắc chắn sẽ khiến doanh nghiệp gặp rắc rối.
- Mạng không được giám sát: Quản trị viên không thể giám sát mạng đúng cách sẽ không thể biết về trạng thái hiện tại của mạng hoặc cách lập kế hoạch cho việc mở rộng mạng trong tương lai. Nếu không giám sát mạng và theo dõi hiệu suất của từng thiết bị, người quản lý mạng không thể đưa ra quyết định sáng suốt và có khả năng làm trầm trọng thêm các vấn đề về hiệu suất mạng.
Được trang bị Netflow Traffic Analyzer, quản trị viên mạng sẽ có thể giải quyết các vấn đề thường gặp phải, vì công cụ này giúp:
- Giúp triển khai QoS và tối ưu hóa nó – thông qua phản hồi luồng dữ liệu
- Xem xét và báo cáo về cấu hình policy QoS hiện tại, thông báo cho các quyết định thiết kế.
- Giám sát việc sử dụng băng thông để xác định ứng dụng và thiết bị nào chiếm tài nguyên mạng – những ứng dụng và thiết bị này có thể bị cô lập, lên lịch lại hoặc tắt.
Paessler PRTG
Một tùy chọn khác mà bạn có thể sử dụng để theo dõi QoS là Paessler PRTG. Bộ công cụ giám sát mạng này có một phần đặc biệt theo dõi hiệu suất QoS. Chức năng này hiển thị cho bạn các luồng lưu lượng được gắn thẻ trong thời gian thực và cũng giúp lưu trữ dữ liệu để phân tích hiệu suất và lập kế hoạch.
Phần mềm PRTG bao gồm 4 cảm biến theo dõi, gồm 3 phương pháp QoS khác nhau. Chúng được bổ sung thêm một cảm biến Ping Jitter theo dõi tính đều đặn của việc phân phối gói trong một luồng.
3 loại QoS mà PRTG có thể theo dõi là QoS tiêu chuẩn, Cisco IP-SLA và Cisco CBQoS.
- Bộ theo dõi của QoS tiêu chuẩn được áp dụng dưới dạng cảm biến một chiều hoặc cảm biến Round Trip. Các trình theo dõi này có thể hoạt động trên những kết nối khắp mạng Internet.
- Cảm biến IP-SLA của Cisco chuyên dùng để giám sát lưu lượng VoIP được gắn tag trên mạng của bạn. Cảm biến IP-SLA ghi lại một loạt các số liệu cho lưu lượng thoại, bao gồm thời gian trễ trọn vòng, độ trễ, Jitter và Mean Opinion Score (MOS).
- Cảm biến Cisco CBQoS tuân theo việc triển khai Quality of Service dựa trên lớp. CBQoS là một phương pháp xếp hàng đợi và nếu muốn triển khai nó, bạn sẽ phải theo dõi nhiều điểm vào trên các router và thiết bị switch của mình. Bạn tạo ít nhất 3 hàng đợi ảo cho mỗi thiết bị, do đó, có nhiều thứ khác để theo dõi.
PRTG có thể tự động thiết lập và ánh xạ tất cả cơ sở hạ tầng mạng của bạn. Tuy nhiên, việc triển khai QoS yêu cầu phải ra quyết định, vì vậy bạn sẽ phải tự thiết lập phương pháp bằng cách quyết định ưu tiên loại lưu lượng mạng nào.
Paessler cho phép bạn sử dụng PRTG miễn phí nếu bạn chỉ kích hoạt tối đa 100 cảm biến. Nếu cần nhiều hơn, bạn có thể dùng thử hệ thống miễn phí 30 ngày, bao gồm cả theo dõi QoS.
Interdata.vn mong rằng qua bài viết trên, bạn đã có thêm một vài thông tin hữu ích về QoS là gì? Lý do QoS quan trọng đối lĩnh vực mạnh. Cách điều chỉnh băng thông qua QoS như thế nào cũng như các công cụ giúp giám sác QoS. Chúc các bạn thành công trong việc nâng cao chất lượng mạng và có trải nghiệm tốt hơn nữa.
