Universal Framework for Mngmt and Monitoring of Linux Traffic Control Facilities

Abstract

The terms "Traffic Control" and "Quality of Service" are used in the terminology of packet-switching based computer networks. They refer to control mechanisms, which can assign different priorities to different data flows or guarantee certain properties according to the requirements of an application (e.g. bandwidth, latency, accessibility). The properties guaranteed by the Quality of Service are especially important if the line capacity is limited, especially for applications that need to transmit data in real-time (IP telephony), since these types of applications usually require stable dataflow and are sensitive to delays. This thesis analyzes the current situation in Traffic Control configuration in Linux. The Linux kernel offers a variety of functions for the classification and scheduling of network traffic. However the configuration of traffic control is proving challenging, since the basic concept used is difficult to understand and the configuration language - "tc"- is very difficult to use. Based on the analysis of the current situation, a universal and extensible framework - the jpQOS - was designed and implemented. This allows easy to use and well arranged configuration and monitoring of the QoS using a unified graphical user interface.

Traffic Control a Quality of Service (QoS) jsou termíny z oblasti počítačových sítí založených na přepojování paketů. Vztahují se k řídícím mechanismům, které mohou přiřadit různou prioritu různým datovým tokům nebo garantovat určité vlastnosti podle požadavků aplikace (šířka pásma, dostupnost, zpoždění). Garance Quality of Service je důležitá, pokud kapacita linky je omezená, obzvláště pro aplikace potřebující přenášet data v reálném čase (IP telefonie), protože takové aplikace většinou potřebují pevný datový tok a jsou citlivé na zpoždění. Tato práce analyzuje současnou situaci v oblasti nastavování Traffic Control v Linuxu. Linuxový kernel poskytuje velké množství funkcí pro klasifikaci a plánování síťového provozu. Náležité konfigurování traffic control je ale složité, kvůli základnímu použitému konceptu, který je obtížně srozumitelný a velmi náročnému konfiguračnímu jazyku - "tc". Na základě analýzy současného stavu je navržen a implementován univerzální a rozšiřitelný framework jpQOS, který umožňuje snadné a přehledné nastavování a monitorování QoS pomocí jednotného grafického rozhraní.