AUTOQoS for ENTERPRISE Tính năng AutoQoS for Enterprise tự động tạo ra các chính sách QoS dành cho môi trường doanh nghiệp nói chung, đặc biệt đối với các doanh nghiệp cỡ vừa và chi nhánh của các công ty lớn. Tính năng này bao gồm 2 giai đoạn: Auto Discovery và AutoQoS – generated policy. Giai đoạn đầu cho phép sự hiện diện của các chính sách QoS trên interface, tuy nhiên, giai đoạn sau buộc người dùng phải gỡ bỏ toàn bộ các chính sách đã tồn tại trước đó. Tính năng AutoQoS – Enterprise sẽ cấu hình lại toàn bộ QoS cho interface đang xét. 1. Những yêu cầu khi triển khai AutoQoS – Enterprise Đảm bảo rằng không có chính sách QoS nào đang được áp dụng trên interface đang đề cập. Tính năng này sẽ không có hiệu lực nếu như có một chính sách QoS đang áp dụng lên interface đó. Để các bẫy SNMP hoạt động (dùng để giám sát), phải bật tính năng SNMP server. 2. Hạn chế đối với AutoQoS – Enterprise a. Hạn chế chung Tính năng AutoQoS – Enterprise chỉ được hỗ trợ trên các interface, DLCI và PVC sau: Serial interface với kiểu encapsulation PPP hoặc HDLC Frame Relay DLCI point-to-point cho subinterface ATM PVCs AutoQoS – Enterprise hỗ trợ ATM PVC point-to-point subinterface ở cả tốc độ thấp và tốc độ cao. Chú ý: ATM PVC được xem là tốc độ thấp khi băng thông bằng hoặc nhỏ hơn 768 kbps, nếu lớn hơn thì được xếp loại tốc độ cao. Frame Relay – to – ATM interworking link b. Hạn chế về serial interface Đối với serial interface tốc độ thấp, Multilink PPP (MLP) sẽ được tự động cấu hình. Cổng serial phải có một địa chỉ IP. Khi MLP được cấu hình xong, địa chỉ IP này sẽ được gỡ bỏ khỏi cổng serial và được gán cho toàn bộ bó MLP. Để đảm bảo cho traffic đi qua đường tốc độ thấp, phải thỏa mãn các điều kiện sau: AutoQoS – Enterprise phải được cấu hình ở cả 2 đầu của kết nối Băng thông ở cả 2 đầu kết nối phải giống nhau hoàn toàn. c. Hạn chế trên Frame Relay DLCI - AutoQoS – Enterprise không thể cấu hình trên một DLCI nếu DLCI này đã áp dụng một class map trước đó - Khi AutoQoS – Enterprise đã được cấu hình trên một subinterface thì các subinterface khác không thể cấu hình AutoQoS – Enterprise nữa - Trong trường hợp Frame Relay DLCI tốc độ thấp được sử dụng để tạo kết nối Frame Relay – to – ATM, MLP over Frame Relay (MLPoFR) phải được tự động thiết lập. Subinterface phải có địa chỉ IP. Sau khi MLPoFR đã được thiết lập thì địa chỉ IP này sẽ được gán lại cho bó MLP mới. AutoQoS – Enterprise phải được cấu hình trên cả 2 đầu kết nối. - Cũng trong trường hợp Frame Relay DLCI tốc độ thấp được sử dụng để tạo kết nối Frame Relay – to – ATM, nếu DLCI đã cấu hình một virtual template thì AutoQoS – Enterprise không thể cấu hình trên đó nữa. d. Hạn chế trên ATM PVC - Đối với ATM PVC tốc độ thấp, AutoQoS – Enterprise không thể cấu hình nếu một virtual template đã được cấu hình trước đó. - Đối với ATM PVC tốc độ thấp, MLPoATM được cấu hình tự động. Subinterface cũng phải có địa chỉ IP. Khi MLPoATM cấu hình xong, địa chỉ này sẽ được gán lại cho bó MLP. AutoQoS – Enterprise phải được cấu hình trên cả 2 đầu kết nối. 3. Đặc điểm của AutoQoS – Enterprise a. Lợi ích của AutoQoS – Enterprise AutoQoS – Enterprise có những lợi ích chủ yếu sau: Khách hàng có thể sử dụng tính năng AutoQoS – Enterprise mà không cần hiểu sâu về công nghệ bên dưới như PPP, Frame Relay, ATM, services policy, kỹ thuật nâng cao hiệu quả kết nối (Link Efficiency Mechanism – LEM, ví dụ như Link Fragmentation và Interleaving - LFI) AutoQoS – Enterprise đơn giản việc thực hiện QoS và đẩy nhanh tốc độ phân phối QoS trên toàn mạng Cisco. Nó giảm sai sót so với kiểu cấu hình trước đây và giảm luôn chi phí đào tạo cho nhân viên. Tính năng này tạo ra các class map và policy map dựa trên kinh nghiệm và thực tiễn “tốt nhất” của Cisco. Khách hàng có thể dùng câu lệnh ở mode command line để chỉnh sửa cấu hình đã được tạo sẵn của AutoQoS cho phù hợp với yêu cầu của mình. b. Các yếu tố cần xét khi thiết kế Các yêu cầu QoS chung - Sử dụng các phương pháp và các giá trị được khuyến nghị để cấu hình cho voice traffic - Xem xét đến kiểu interface và băng thông của chúng khi cấu hình các thông số cho QoS: Phân loại. Phân biệt gói voice và gói dữ liệu bình thường để kiểm soát gói voice cho hợp lý Low latency queueing (LLQ) – Priority Queueing (PQ). Sử dụng kỹ thuật LLQ hoặc PQ để ưu tiên cho gói voice. Compressed Real-Time Protocol (cRTP). Sử dụng cRTP để giảm header của gói voice (40 byte) xuống từ 2 đến 4 byte, làm giảm băng thông cần thiết dành cho voice. Phải sử dụng cRTP ở cả 2 đầu kết nối. LFI (Link Fragmentation and Interleaving). LFI dùng để giảm độ jitter của các gói voice, tránh việc các gói voice bị cách nhau giữa quá nhiều gói dữ liệu khác, gây ra chậm trễ. LFI cũng phải được cấu hình ở cả 2 đầu kết nối. Băng thông Băng thông của cổng serial xác định tốc độ của kết nối. Tốc độ của kết nối, đến lượt nó lại xác định cấu hình được tạo ra bởi tính năng AutoQoS – Enterprise. Chú ý: Dừng và khởi động lại Auto – Discovery nếu băng thông bị thay đổi. Tính năng AutoQoS – Enterprise sử dụng băng thông của cổng giao tiếp ngay khi lệnh auto qos được dùng. AutoQoS – Enterprise sẽ không đáp ứng đối với những thay đổi về băng thông sau câu lệnh trên. Ví dụ, nếu lệnh auto qos voip được dùng để cấu hình AutoQoS – Enterprise cho một interface có băng thông là 1000 kbps, tính năng AutoQoS – Enterprise sẽ tạo ra các chính sách cần thiết cho một kết nối tốc độ cao. Sau đó, ta thay đổi băng thông của interface đó chỉ còn 500 kbps thì cấu hình do AutoQoS – Enterprise đưa ra ban đầu vẫn không thay đổi. Để ép buộc tính năng AutoQoS – Enterprise sử dụng băng thông thấp (mới được cấu hình thêm), phải thực hiện tuần tự các bước sau: Dùng lệnh no auto qos để gỡ bỏ tính năng AutoQoS – Enterprise Dùng lệnh no auto discovery qos để dừng việc thu thập dữ liệu (data collection) của giai đoạn đầu (Auto – Discovery). Kích hoạt lại việc thu thập dữ liệu bằng lệnh auto discovery qos Cho thiết bị sử dụng lại tính năng AutoQoS – Enterprise bằng lệnh auto qos Phân mảnh trên mạng Frame Relay Đối với mạng Frame Relay, sự phân mảnh (fragmentation) mặc định có thông số delay là 10ms và kích cỡ phân mảnh nhỏ nhất là 60 byte. Điều này đảm bảo rằng gói tin voice không bị phân mảnh khi đi qua môi trường Frame Relay. Tuy nhiên, khi bộ codec G.711 được sử dụng trên kết nối tốc độ thấp thì kích cỡ phân mảnh do tính năng AutoQoS đưa ra có thể nhỏ hơn kích cỡ của G.711 quy định. Để giải quyết vấn đề này ta có thể dùng một trong 2 cách sau: Thay đổi kích thước phân mảnh cho phù hợp Đưa kích cỡ gói tin VoIP của G.711 về giá trị nhỏ hơn Ví dụ, nếu AutoQoS – VoIP được cấu hình trên một Frame Relay DLCI 128 kbps, kích cỡ phân mảnh do tính năng AutoQoS – VoIP sẽ có giá trị là 160 byte. Gói tin VoIP G.711 sẽ là 160 byte, trừ đi phần header của các layer. Giải pháp đặt ra có thể là thay đổi kích cỡ phân mảnh từ 160 byte thành 220 byte, hoặc thay đổi kích cỡ gói tin VoIP của G.711 từ 160 byte thành 80 byte. c. Các giai đoạn cấu hình AutoQoS – Enterprise bao gồm 2 giai đoạn cấu hình theo thứ tự sau: 1. Auto – Discovery (thu thập dữ liệu) Trong untrust mode, Auto – Discovery sử dụng giao thức NBAR (network-based application recognition) để phát hiện các ứng dụng và tiến hành phân tích thống kê traffic trên mạng. Trong trust mode, Auto – Discovery sử dụng giá trị DSCP để phân loại gói tin, sau đó cũng thống kê và tính toán băng thông cũng như tốc độ trung bình, tốc độ đỉnh, cuối cùng chuyển những thông tin này cho giai đoạn tạo biểu mẫu (template generation). 2. Tạo biểu mẫu và cài đặt Sau khi lấy dữ liệu từ giai đoạn đầu, đến lúc này tính năng AutoQoS mới tạo ra biểu mẫu và áp dụng lên interface. Những biểu mẫu này sẽ được sử dụng để tạo class map và policy map cho mạng. Cuối cùng là áp dụng các class map và policy map này lên interface. Hình 1 mô tả quá trình cấu hình AutoQoS – Enterprise, đường chấm chấm là các tùy chọn. Đầu tiên, khởi động Auto – Discovery bằng lệnh auto discovery qos [trust]. Chú ý: Nếu muốn dừng quá trình này thì dùng lệnh no auto discovery qos. Lệnh này sẽ dừng thu thập dữ liệu và hủy các báo cáo đã tạo ra. Nếu muốn quan sát quá trình thu thập dữ liệu, sử dụng lệnh show auto discovery qos, cho phép xem kết quả thu thập đã tiến hành. Tiếp theo, cho khởi động giai đoạn tạo và áp dụng mẫu lên interface bằng lệnh auto qos. Router sẽ tạo mẫu, sau đó dựa trên mẫu này để sinh ra các class map và policy map rồi áp dụng lên interface. Sau khi lệnh auto qos đã thực hiện xong, có thể dùng lệnh show auto qos để xem các class map và policy map. Chi tiết về các giai đoạn Auto – Discovery và tạo mẫu như sau: Auto – Discovery: Trong untrust mode, Auto – Discovery sử dụng NBAR để phát hiện các ứng dụng chạy trên mạng khi chúng đi qua interface, thu thập và phân tích thống kê. Trong trust mode, Auto – Discovery sử dụng giá trị DSCP trong IP header để phân loại gói tin và thống kê để tính băng thông cũng như các tốc độ đỉnh và trung bình của kết nối, sau đó chuyển thông tin này cho giai đoạn kế tiếp. Dữ liệu thu thập nên là những mẫu traffic voice, video, và data trên mạng. Do vậy, thời gian dành cho việc lấy mẫu những traffic cũng khác nhau đối với từng mạng cụ thể. Tuy nhiên khuyến nghị nên dành thời gian đủ để lấy mẫu chính xác, nghĩa là chạy giai đoạn Auto – Discovery đến lúc thỏa yêu cầu. Tạo biểu mẫu và cài đặt: Class-map template: AutoQoS – Enterprise tạo ra nhiều class-map template cho 2 mục đích chính: phân loại ứng dụng và ánh xạ chúng vào các class để thực hiện mapping DiffServ per-hop behavior (PHB); định nghĩa các template QoS policy dựa vào class. AutoQoS classes AutoQoS – Enterprise đưa ra tối đa 10 loại AutoQoS class, chúng được thiết kế để đáp ứng cho các mạng khác nhau. Bảng 1 liệt kê các AutoQoS class. Bảng 1. Định nghĩa class trong AutoQoS – Enterprise AutoQoS – Enterprise dùng DSCP Trong trust mode, giá trị DSCP được tính năng AutoQoS – Enterprise sử dụng để phân loại ứng dụng. Giá trị này nằm trong IP header của gói tin, AutoQoS – Enterprise dùng nó để tính toán băng thông cũng như các tốc độ đỉnh và trung bình của kết nối. AutoQoS – Enterprise dùng NBAR Trong untrust mode, AutoQoS – Enterprise dùng giao thức NBAR để phân loại traffic. NBAR là giao thức của Cisco đưa ra, nhằm phân loại traffic dựa vào thông tin về ứng dụng như loại giao thức, URL, và port. Tính năng AutoQoS đưa ra các luật ánh xạ tĩnh (static default mapping rule) để xây dựng các biểu mẫu class-map. Bảng 2 liệt kê AutoQoS class, các ứng dụng tương ứng, và lệnh match protocol của Cisco IOS trong policy map để thiết lập ánh xạ. Bảng 2. AutoQoS classes, Applications and match protocol command. Bảng 3 liệt kê các class best-effort AutoQoS, ứng dụng trong class này và các giao thức NBAR tương ứng. Bảng 3. Best Effort Class, loại ứng dụng và giao thức NBAR tương ứng Chú ý: NBAR cho phép các ứng dụng mới được định nghĩa và thêm vào mạng bằng cách dùng các công cụ khác như khối ngôn ngữ mô tả gói (Packet Description Language Module – PDLM). Việc ánh xạ class trong AutoQoS không thể định nghĩa trước những ứng dụng loại này. Do vậy, các ứng dụng mới được xem như là unknown và đặt trong class default của AutoQoS. Bảng 4 liệt kê class IP routing, các ứng dụng và giao thức NBAR tương ứng. Bảng 4. IP Routing Class, Application Categories, and Associated NBAR Protocols Bảng 5 liệt kê các class quản lý trong AutoQoS, ứng dụng và lệnh match protocol tương ứng. Bảng 5. Network Management Class, Application Categories, and match protocol Command Trên đây là các class và kiểu ánh xạ trong AutoQoS, nếu những cái này không phù hợp hoàn toàn đối với mạng đang xét thì có thể dùng lệnh của Cisco IOS để cấu hình thêm. Trusted Boundary Trusted boundary là nơi bắt đầu đánh dấu QoS cho traffic. AutoQoS có thể được bật lên với từ khóa trust trong câu lệnh auto discovery qos khi khởi động quá trình thu thập dữ liệu. Bảng 6 liệt kê các loại traffic và phát biểu match tương ứng. Bảng 6. DSCP Values in Match Statements for Trusted Boundaries Policy-map Template: Các biểu mẫu policy-map do AutoQoS – Enterprise tạo ra được dùng để định nghĩa 3 thành phần sau: Queues scheduling Băng thông đảm bảo thấp nhất Default WRED đối với các class có thể áp dụng - 3 thành phần này được thiết kế phù hợp với khuyến nghị “tốt nhất” (về mặt thực tế) và bao gồm cả tính năng QoS cho những kết nối cụ thể, như Frame Relay DLCI tốc độ nhanh và chậm. . được gán lại cho bó MLP. AutoQoS – Enterprise phải được cấu hình trên cả 2 đầu kết nối. 3. Đặc điểm của AutoQoS – Enterprise a. Lợi ích của AutoQoS – Enterprise AutoQoS – Enterprise có những lợi. AUTOQoS for ENTERPRISE Tính năng AutoQoS for Enterprise tự động tạo ra các chính sách QoS dành cho môi trường doanh nghiệp. AutoQoS class. Bảng 1. Định nghĩa class trong AutoQoS – Enterprise AutoQoS – Enterprise dùng DSCP Trong trust mode, giá trị DSCP được tính năng AutoQoS – Enterprise sử dụng để phân loại ứng dụng.