Úvod

TCP/IP - best-effort service
některé toky je podřeba upřednostnit - nebo jim poskytnout parametry přenosu, které potřebují = kvalita služby (Quality of Service, QoS)
- spolehlivost (reliability) - maximální ztrátovost
- zpoždění (latency, delay)
- přenosová kapacita (bandwidth)
- rozptyl zpoždění(jitter)
důležité pro real-time přenosy (videokonference, multimediální přenosy)
- haptika (operace na dálku)
- kritická řídící data - obsluha jaderného
mechanismy zajištění kvality služby:
- plánování (Scheduling)
- formování / omezování toků (Traffic shaping)
- prevence zahlcení (Congestion avoidance)
nutno nzajistit na více vrstvách (L2,L3,L4)

Plánování (Scheduling)

souvisí s obsluhou vstupních a výstupních front na odesílateli, příjemci a vnitřních uzlích
ovlivňuje garance zpoždění přenosu

FIFO = First In First Out
- FCFS = First Come First Serve
- kdo dřív přijde, je dřív obsloužen
nejjednodšší uspořádání
- pouze jedna fronta
nevýhody:
- žádná podpora priority
- agresivný proudy zvýhodněny (větší pakety mají výhodu)

příchozí pakety jsou zařazeny do prioritnách tříd
každá prioritní třída má svou FIFO frontu
pakety ve třídě s vyšší prioritou jsou obsluhovány dříve
- pakety z nižší třídy se neodesílají dokud nejsou odeslány všechny pakte vyšších tříd
výhody:
- síťové toky s vyšší prioritou mají garantovánu přednostní obsluhu (nižší zpoždění jejich bsluhou)
nevýhoda:
- vyhladovění - pokud stále chodí pakety s vyšší prioritou na nižší se nedostane

pakety opět přiřazovány do prioritních front
frontám jsou přiřazeny váhy
- vyšší váha = vyšší priorita
fronty jsou obsluhovány střídavě dle přiřazené váhy
- sttřídavě = tzv. Round Robin mechanismus
- čím vyšší váha, tím více paketů je z fronty odebráno (a zpracováno)
výhoda:
- řeší problém vyhladovění priotirní fronty
agresivní toky porušují spravedlivost

mechanismus pro řízení množství a rychlosti odesílaných paketů
řízená kritéria:
- average rate - průměrná rychlost odesílaných paketů (dlouhodobé chování)
- peak rate - špičková rychlost odesílaných pakteů (krátkodobé chování)
- burst size = maximální počet paketů, které lze do sítě poslat najednou
mechanismy:
- Leaky bucket - vyhlazování přenosu (ovlivňujě average rate)
- Token bucket- umožnění krátkodobých špiček (ovlivňuje peak rate a burst size)

obdoba děravého kyblík
- nezávisle na doplňování tekutiky do kbelíku, voda dírkou ale vyté vždy konstatntní rychlostí
využito pro vyhlazování toku
- nepravidelný tok je průměrován
- pokud je kyblíček, plný, nově příchozí pakety jsou zahazovány
tokeny jsou přiřazovány odtékajícím paketům a jsou doplňovány přitékajícími pakety
je velmi restriktivní - penalizuje nečinné uzly (nedovoluje nashromáždit uzlu tokeny v okamžiku nečinnosti)

možná kombinace obou přístupů (umožňuje vstupní špičky spolu s vyhlazováním toku - otázka: V jakém pořadí?)

standardní fronta:
- fronta se plní, pakety nejsou zahazovány
- jakmile je fronta plná, nově příchozí jsou zahozeny
- nevýhody:
  - nemožnost reakce za blížící se zaplnění
  - může dojít k zahlcení mezi více směrovači
Random Eardly Detection (RED)
- přesáhne-li zaplnění fronty určitou mez, začne směrovač zahazovat pakety náhodně vybraných toků (odesílatel toku sníží rychlost, viz TCP)
- pravděpodobnost zahození paketu se zvyšuje se zvyšujícím se zaplněním fronty
- odstraňuje problém globaální synchronizace
Weighted Random Early Detection (WRED)
- totéž, co RED, avšak pravděpodobnost zahození paketu závisí také na prioritě paketu

vysílající oznámí, jaké paramerty musí být zachovány
síť sestaví cestu a ověří parametry (fáze řízení přístupu (Admission Control))
pokud nelze požadavkům vyhovět, spojení je zamítnuto
- aplikace buď sleví nebo počká
udělá rezervace na všemi uzly cesty
- nutnost rezervačního protokolu (RSVP - Resource reSerVation Protocol)
oznámí, že může vysílající vysílat
problém: zavádíme stav → snížíme škálovatelnost

není potřeba oznamovat požadavky → žádné rezervovací protokoly
založeno na značkování paketů (přiřazování paketů do definovaných tříd provozu a jejich prioritní obsluha na vnitřní prvcích sítě)
- označení pouze na vstupu do sítě
- značka na umístěna do pole Type of Service (IPv4) nebo Traffic Class (IPv6)
- na základě třídy je s paketem na vnitřních prvcích sítě zacházeno
výhoda:
- jednoduché
- není stav → lépe škáluje
- žádné úvodní zpoždění přenosu dané nutností úvodní rezervace zdrojů