Software Quality of Services Solutions Dissertation. Ing. Marek Huczala, Telecommunication Department, Brno University of Technology. April 2006.

 QoS Definitions – MOS vs. R-factor.  Overview of QoS Models.  QoS Application Interface Design.  Java and C/C++ Implementations.  Testing. Defining Targets InterServ, DiffServ models, SBM, MPLS techniques Layering the designed solution in TCP/IP model. Java implementation of the designed solution. ITU-T.350 specification, QoS parameters affecting the communication session: delay, jitter, error rate, pakcet loss etc. Building new software applications for testing purposes.

Computer Networks and Services ATM Frame Relay Ethernet Internet Classification of the communication services: Data Voice Video Integration

QoS parameters  Přenosové zpoždění (delay).  Kolísání přenosového zpoždění (jitter).  Chybovost přenosu (error rate).  Ztrátovost datových celků resp. paketů (packet or data frame loss). Je dáno celkovou dobou přenosu paketu nebo fragmentu dat mezi koncovými stanicemi. Je dán časovým rozdílem přenosového zpoždění. Poměr celkového počtu chybně přenesených paketů k celkovému počtu všech přenášených paketů v komunikační relaci. Poměr celkového počtu ztracených paketů k celkovému počtu všech odeslaných paketů.

QoS Models  Model integrovaných služeb IS resp. IntServ.  Model diferencovaných služeb DS resp. DiffServ.  Techniky SBM.  Multiprotocol Packet Label Switching MPLS. Model IntServ (RFC1633): podobnost s klasickými komutovanými okruhy, rezervace šířky přenosového pásma při inicializaci, značná komplexnost na architekturu, slabá podpora síťových prvků. Model DiffServ: využívá informací IP protokolu (DSCP nebo Type of Service), řízení priorit různých toků dat, poměrná jednoduchost, nutný přístup k síťové vrstvě IP. Example of a network traffic load – illustration of bandtwith management:

Java Virtual Machine JVM Properties:  Object-oriented programming language.  Simplicity.  Automatic Garbage Collector.  Platform independence.  Multithreading support.  Safety.  IP layer access not supported. Vnáší do programového kódu přehlednost a usnadňuje tak jeho budoucí úpravy. Zahrnuje odstranění mechanismů spojených s alokací paměti nebo násobné dědičnosti. Zajišťuje automatické odstranění nepoužívaných objektů z paměti bez nutnosti zásahu programátora. Zaručuje možnost implementace aplikací do různých systémových prostředí. POZOR! Použitím některých nadstavbových knihoven může dojít k narušení vlastnosti. Využívaná zejména pro síťové programování, kde hrozí časové blokování aplikace z důvodu čekání na požadavek  UDP encapsulation.

Modely QoS Looking up the solution Parametry QoS JVM Adjusted IntServ model DiffServ Under certain circumstances. In real life, the interaction with other QoS mechanisms is necessary.

Adjusting IntServ model Defined in RFC IP TCPUDP Java QoS API RSVP Nutnost dodržení standardů v komunikaci RSVP-UDP. Tím bude zaručena spolupráce aplikací využívající Java QoS API s aplikacemi využívajícími možnosti přímého přístupu k IP protokolu. Requirements on Java QoS API solution: Kvalitativní průzkum stavu kvality přenosové trasy při inicializaci spojení a implementace RSVP. Monitorováním stavu přenosové trasy. Podmínky řešení: 1.První a poslední směrovací prvek na přenosové trase mezi mezi komunikujícími stanicemi musejí obsahovat podporu modelu IS resp. signalizačního protokolu RSVP. 2.Pro podporu multicastu je nutná podpora multicastu u všech stanic připojených do sítě.

Placing into TCP/IP model IP TCPUDP Java QoS API RSVP JMF, java.net.RTP RTPRTCP Aplikace Softwarová platforma pro vývoj aplikací pracujících v reálném čase. Poskytuje aplikacím přístup ke zdrojům dat (hlasových a video) a pomocí protokolu RTP zajišťuje přenos dat v síti. Aplikace budou využívat nově vytvořené aplikační rozhraní Java QoS API.

Interaction of QoS techniques