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
- Identify Traffic (apa aja yang jalan di jaringan elo…Voice kah, Data Transfer kah, ato Data Critical seperti Banking dll)
- Divide Traffic into Classes
- 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..
Miftah Rahman (Go)-Blog 