Kali ini kita bahas QoS…over IP Network (soalnya istilah QoS banyak…ga cuma di dunia IT, bisa di perhotelan, bisa di perdagangan, dll)

Apa sih QoS itu ?!?

Taken from Cisco Book, QoS is “The Capability of Network to provide better service to selected network traffic” (at expense of another type of traffic of course)

Alias kira2 begini….”kemampuan dari suatu Jaringan IP untuk memberikan layanan lebih bagus untuk suatu tipe data/traffic tertentu (biasanya yang penting), tentu saja dengan mengorbankan layanan untuk tipe data/traffic yang tidak terlalu penting”

Kenapa sih ada QoS ?!?

Istilah QoS terjadi karena dalam suatu jaringan sering terdapat masalah yang berupa slow data rate transfer, suara putus2 (VoIP), bottleneck, bandwidth exhaustion, dll.

Solusi UTAMA untuk memecahkan masalah diatas Cuma satu …TAMBAH BANDWIDTH

Tapi seperti yang kita duga…jarang ada yang mau meng-upgrade link nya, mungkin karena alasan biaya ataupun juga gara2 “gw tambah bandwidth…ini si tukang2 download makin menggila !!”

So…we know the point of this Article…

==============================

Defining Requirement of QoS

  1. Identify Traffic (apa aja yang jalan di jaringan elo…Voice kah, Data Transfer kah, ato Data Critical seperti Banking dll)
  2. Divide Traffic into Classes
  3. Set Policy(-es) into every Class of traffic that you define earlier

Beberapa dari tipe data yang jalan dijaringan

Voice adalah tipe data sangat sensitive terhadap delay apalagi drop

Bayangkan klo gue ngomong “saya tidak suka pipis sembarangan…”…kata2 tidak nya drop(ilang)…BERABE…wkwkwk

Latency alias Delay (berdasarkan rekomendasi ITU-T G.114 untuk Transmisi 1 arah) adalah 150ms (0,15 detik…very short)

Cisco masi aga longgar, acceptable delay untuk Voice dalam IP network adalah 200-400ms (0,4 detik)

Video juga sama…bahkan lebih rakus bandwidth daripada Voice (makanya…kadang2 ada tulisan “DILARANG STREAMING” hahaha)

Minimal untuk streaming Video Conferencing ga putus2 itu harus menyediakan 20% extra bandwidth yang ada

Contoh…untuk 384kbps streaming (medium quality)…butuh minimal (384*20%) = 460 kbps

Nah…klo data…kita bisa analogikan…”yang penting nyampe dengan selamat”

Klo drop…tinggal minta ulang paket nya, klo delay…lo maki2 aja ISP nya…wkwkkw

Pada dasarnya….tipe traffic berjenis data dibagi 4:

  • Mission-Critical: aplikasi2 yang jalan ga boleh putus (maksimal 0,5 detik) dari jaringan
  • Transactional: Interactive Traffic, Data Transfer
  • Best-Effort: E-mail, Internetan
  • Scavenger alias Less-than-best-effort: Peer-to-Peer application kek File Sharing over LAN dll

Caranya ngecek traffic kita apa aja gimana ?? pake NBAR kek, Wireshark kek, The Dude kek, Cacti kek, pokoknya software2 yang bisa baca SNMP

==================================================

QoS Model

  • Best-Effort (default)…”dah lah…yang penting nyampe”

    Best Effort adalah traffic TANPA QoS…

  • Integrated Service (IntServ)…”gue akan tiba dijakarta jam 10 pagi”

    IntServ lebih kearah “resource reservation”…uda mesen duluan bandwidthmya, traffic nya, jadi lo bisa analogikan kek lo naek pesawat, lo uda beli tiket…lo akan nyampe jam 10 malem…ya (kurang-lebih) nyampe jam 10 malem

    RSVP (Resource Reservation Protocol) adalah protocol layer 4 yang bekerja dengan metode IntServ

    CAC (Call Admission Control) juga sama, CAC adalah protocol Voice over IP yang bertugas untuk menghandle sesi telpon2an (klo link nya hanya sanggup menyediakan 2 sesi telpon2an, telpon yang akan masuk setelahnya akan dibuat queuing/antri)


  • Differentiated Service (DiffServ)…QoS akan dibedakan berdasarkan tipe kelas traffic nya (yang uda dijelasin diatas)

=======================================================

Factor that Affect QoS

  • Bandwidth

    Akar masalah dari segala problem yang ditimbulkan dalam “perebutan” jaringan

    Link-Speed yang berbeda akan menyebabkan terjadinya bottleneck

    Mengutip kata2 dari Arno Penzias (Mantan Kepala Bell Labs dan Nobel Prize Winner) “Money and Sex = Storage and Bandwidth…only too much is never enough“

  • Delay

    Waktu tempuh suatu data dari source ke destination disebut delay

    Delay terbagi 8 tipe:

    • Serialization Delay

      Waktu yang dibutuhkan untuk menjadikan data2 logical jadi bit2 yang dikirim ke media

      Dipengaruhi oleh kualitas bahan dari media…semakin bagus media (eq. Fiber) semakin minim delaynya

      So…Delay ini Fixed (kaga bisa dirubah dengan konfig)

    • Propagation Delay

      Ketika bit2 ini dikirim melalui media…waktu tempuh bit2 dari suatu node ke node lain inilah yang disebut propagation

      Jadi ini waktu yang dibutuhkan oleh bit2 untuk pindah dari source interface ke destination interface

      Satu2nya yang mempengaruhi delay ini adalah PANJANG dari media

      So…Delay ini Fixed

    • Queuing Delay

      Waktu yang dibutuhkan untuk data2 dikirimkan dari source interface (ngantri = queuing)

      System Ngantri ini bisa diutak-atik (contohnya dengan CBWFQ dan LLQ)

      So…Delay ini Non-Fixed (bisa diutak-atik pake konfig)

    • Forwarding (Processing) Delay

      Inget “Cut-Through, Fragment Free, dan Store-and-Forward” ga?!?, ini forwarding delay

      So… Delay ini Non-Fixed (bisa diutak-atik pake konfig)

    • Shaping Delay

      Ini delay karena bandwidth yang di “cekek” sama ISP (contohnya rate-limit)

      So… Delay ini Non-Fixed (bisa diutak-atik pake konfig)

    • Network Delay

      Delay yang disebabkan oleh Frame-Relay, ATM, dll (multi akses devices)

      So… Delay ini Non-Fixed (bisa diutak-atik pake konfig)…setting prioritas, setting bandwidth limit, dll

    • Codec Delay (and also Packetization Delay)

      Biasanya ini di Voice over IP…delay yang disebabkan oleh komponen jaringan untuk meng”konversi” suara jadi bit

      Codec G.711 lebih bagus kualitas suaranya, tapi besar di overhead (cocok di LAN), sedangkan G.729 biasa aja, kecil overheadnya (cocok di WAN)

      So…Delay ini Fixed (kaga bisa dirubah dengan konfig)

    • Compression Delay

      Waktu yang dibutuhkan untuk memperkecil bit yang dikirim (kek winRAR, winZIP gitu lah…di compress paket nya)

      So… Delay ini Non-Fixed (bisa diutak-atik pake konfig)

  • Jitter: yaitu perbedaan antar delay

    Contoh: paket pertama dikirim dengan delay 20ms, paket kedua dikirim dengan delay 30ms

    Nah..Jitter ini adalah 30-20 = 10 ms

  • Packet Loss

    Kalau satu link interface hanya bisa mengirim 10 frame perdetik, sedang kapasitas queuing nya sekitar 100 frame, nah frame ke 101, 102, dst. akan di drop

    Inilah yang di sebut Tail Drop

    Nah…klo antrian didalam interface di handle oleh Queuing

    Klo antrian diluar (yang mau masuk interface) dihandle oleh RED (Random Early Detection) dan WRED (Weighted RED) (mereka juga yang ngatur tail drop)

=======================================================

QoS Tools

Classification & Marking

Classification: identifikasi traffic yang lalu lalang di jaringan, dan dibagi2 jadi beberapa kelas (kelas Voice, Video, ato Data)

Almost all of QoS Tools use Classification to some degree…contohnya, untuk perform compression RTP (Real Time Protocl) Packets, tentu Device itu harus tau…mana paket yang ada RTP, mana yang engga

Marking: ngasih “stempel” ke setiap packet – Layer 3 (namanya Type of Service – ToS) ato Frame – Layer 2 (namanya Class of Service – CoS)…ini packet tipe Transactional, Critical, ato Voice

Classification dan marking diusahakan dikonfigur “as close as possible to the source (not destination)”

CoS Field

ToS Field

*IP Presedence = IP Precedence provides the ability to classify network packets at Layer 3, analogous to the functionality of the 802.1P protocol at Layer 2. With IP Precedence configured, network packets traverse IP Precedence devices according to the priority you set. Priority traffic is always serviced before traditional traffic. (taken from Microsoft Documentation)

Nanti IP Presedence akan di “mapping” ke DSCP (Differentiated Service Code Point)

Apa itu CS0, AF13, CS2, dll !??!

Met puyeng gan…

Congestion Management (Queuing)

  • FIFO (First in First Out) – Default

  • Round-Robin..Ganti2an ngirimnya tiap kelas traffic…ga cocok buat Voice
  • WRR (Weighted Round Robin)…kelas A kirim 3 packet..kelas B kirim 2 paket…kelas C kirim 1 paket…tetep ganti2an
  • WFQ (Weighted Fair Queuing) – keluar packet nya bareng2 dan semua dapat bandwidth allocation yang sama (ga bisa nih buat Voice…dia kan harus duluan)
  • CBWFQ (Class Based WFQ) – WFQ yang tiap kelas bisa kita atur alokasi bandwidthnya (kurang cocok…Voice HARUS duluan…jgn di-interrupt ama kelas lain SAMA SEKALI)

  • PQ (Priority Queuing) – Kelas yang di “prioritaskan” akan selalu JALAN duluan, klo uda abis…baru kelas lain, bodo amat dapet berapa juga, paling bandwidth sisa…(Cocok buat Voice…tapi GA COCOK buat yang lain)
  • LLQ (Low Latency Queuing) – it is PQ combined with CBWFQ !! Cisco Punya…jadi kelas Voice PASTI di prioritaskan (PQ)…nah..kelas lainnya pake metode CBWFQ

RED, WRED, ato ECN (Explicit Congestion Notification) itu disebut Congestion Avoidance Method

Shaping and Policing

Shaping: nge-rubah data rate transfer suatu interface (FastEthernet yang 100mbps bisa jadi 20kpbs klo mau), ini yang sering dipake

Policing: nge-limit maksimum speed data rate transfer, klo lebih…di drop

Tergantung kebutuhan, kita bisa pake salah satu aja ato mau 2-2 nya

=============================================

QoS Queuing Best Practices (taken from Cisco QoS Exam Certification Guide – Cisco Press)

=========================================================

Masih banyak lagi yang bisa dibahas di QoS over IP Network, nanti gw update disini juga

Konfigurasi menyusul yaks..