QoS nedir? En çok ihtiyaç duyduğunuzda daha hızlı internet hızları için QoS nasıl kullanılır?

WebTech360 - Aşağıdaki yazımızda yönlendirici cihazlarda QoS - Hizmet Kalitesi kavramını tanıtacağız ve öğrenmenize yardımcı olacağız.

QoS Nedir?

QoS (Hizmet Kalitesi'nin kısaltması), ağ sisteminin trafik önceliğini kontrol etmenin bir yoludur. Bu özellik sistemin tüm farklı katmanlarında çalışır, ancak bu testte ev veya kişisel modellerde kullanılan yönlendirici cihazlara odaklanacağız. Daha spesifik olarak, QoS, darboğazların (veya yaygın olarak darboğaz olarak adlandırılanların) sıklıkla meydana geldiği konumlardaki etkilerini açıkça gösterecek ve aynı zamanda kullanıcının IP adresleri, MAC adresleri, etkin servisler vb. ile ilgili olarak belirlediği kurallara dayanarak trafiğin hangi bölümünün diğerlerinden daha önemli olduğuna karar verecektir.

Uygulamada QoS Kullanım Örnekleri

Bunu biraz daha iyi anlamak için, yoğun saatlerde otoyolda yaşanan bir trafik sıkışıklığını ele alalım. Yoldaki tüm sürücülerin tek bir hedefi vardır: varış noktalarına ulaşmak. Bu yüzden, salyangoz hızıyla bile olsa, sürekli hareket halinde olmak zorundadırlar.

Sonra bir ambulans sireni sesi, acilen varış noktasına ulaşması gereken ve önlerinden geçmesi gereken bir araç olduğunu haber verdi. Bu yüzden sürücüler, artık ambulansın "geçiş hakkı" olan yoldan çekilip aracın geçmesine izin verdiler.

Benzer şekilde, bir ağ veri iletirken, bazı veri türlerinin diğerlerinden daha iyi işlendiği bir yapıya sahiptir. Önemli veri paketlerinin hedeflerine diğerlerinden çok daha hızlı ulaşması gerekir, çünkü zamana duyarlıdırlar ve zamanında ulaşmazlarsa "geçersiz" olurlar.

QoS neden önemlidir?

Eskiden, bilgi ağları ve iş ağları ayrı varlıklardı. Telefon görüşmeleri ve uzaktan iletişim genellikle RJ11 bağlantılı bir ağ tarafından yönetilirdi. Aramalar bir PABX sistemi tarafından izlenirdi. Bu sistem, dizüstü bilgisayarları, masaüstü bilgisayarları ve sunucuları birbirine bağlayan RJ45 bağlantılı IP ağından ayrı çalışırdı. İki ağ türü, örneğin bir bilgisayarın internete bağlanmak için telefon hattına ihtiyaç duyması durumu dışında, nadiren kesişirdi. Böyle bir ağa örnek olarak şöyle bir örnek verilebilir:

Ağlar yalnızca veri iletirken hız daha az önemliydi. Günümüzde, ses ve görüntü taşıyan etkileşimli uygulamaların, paket kaybı veya iletim hızında değişiklik olmadan, ağlar üzerinden yüksek hızlarda iletilmesi gerekiyor.

İnsanlar artık iş görüşmelerini, video veya sesli mesajları gönderip almak için IP aktarım protokollerini kullanan Skype, Zoom ve GoToMeeting gibi çevrimiçi toplantı uygulamalarıyla gerçekleştiriyor . Hız açısından, bu önemli uygulamalar, standart veri aktarımlarının gerektirdiği idari süreçler olmadan işlerini halledebiliyor.

Darboğaz genellikle nerede oluşur?

QoS'un temel çalışma mekanizması genellikle sistemde belirli bir zaman veya yerde darboğaz oluştuğunda uygulanır ve burada temel etken bant genişliği ile ilgili ayarladığınız parametrelerdir :

Diyelim ki QoS ayarlarınız İSS'nizden aldığınız bant genişliğini aşacak şekilde ayarlandı. Peki ya sistem bant genişliğinin makul olduğunu "düşündüğü" için yönlendirici trafiğiniz önceliklendirilmezse ne olur ? Bu arada , İSS'nizin sınırına ulaştıysanız , neyin çalışmaya devam edip etmeyeceğine onlar karar verir.

Ayrıca QoS bant genişliği seviyesini İSS'nin standart seviyesinin altına ayarlarsanız, "yapay" bir darboğaz yaratmış olursunuz ve biz bunları yönlendirici üzerinden kontrol edebilir, izleyebilir ve gözlemleyebiliriz.

Sistemde istikrarı sağlamak için dikkat edilmesi gereken bazı noktalar şunlardır: Uplink ve Downlink ayarları :

Bağlantı hızımızın ortalamasını İSS'den kontrol ederek başlayalım. Bunun için Speakeasy Hız Testi ve SpeedTest gibi mevcut çevrimiçi destek hizmetlerinden yararlanabilirsiniz :

Uzmanların ve birçok deneyimli kullanıcının önerilerine göre, sistemin etkili bir şekilde çalıştığından emin olmak için QoS değerini testten elde edilen değerin yaklaşık %85'i olarak ayarlamalısınız. Uplink ve Downlink hızını belirledikten sonra, her seferinde yaklaşık %1-2 oranında kademeli olarak artırmalısınız . Bazı özel durumlarda, kullanıcılar herhangi bir yan etkiden etkilenmeden sistem performansını korurken QoS değerini %95'e kadar artırabilirler .

Ağda QoS kullanılmazsa ne olur?

QoS'un doğru yapılandırılmaması aşağıdaki sorunlardan birine (veya hepsine) yol açabilir:

Gecikme

RTP paketlerine öncelik atanmadığında, cihazın varsayılan hızında iletilir. Yoğun bir ağda, paketlerin acil olmayan diğer paketlerle birlikte iletilmesi gerekir. Ağ gecikmesi, iletilen görsel-işitsel verilerin kalitesini etkilemese de, son kullanıcılar arasındaki iletişimi etkiler. 100 ms gecikmede, paketler senkronize olmadığı için bir kişi diğerinin üzerinden konuşmaya başlar ve 300 ms gecikmede konuşma anlaşılmaz hale gelir.

Titreme

Gerçek zamanlı uygulamalar standart taşıma düzeyindeki arabelleği ortadan kaldırdığı için, gelen paketleri doğru sırayla yeniden birleştirmek için bir mekanizma yoktur. Titreme, paketlerin ağa düzensiz bir şekilde ulaşma hızıdır. Paketlerin geç ve sırasız gelmesine neden olabilir. Uygulama, akışın düzgün bir şekilde sıralanmasını beklemediği için, sırasız paketler düşer ve iletilen ses veya görüntüde bozulmalara veya boşluklara neden olur.

Paket kaybı

Bu, ağ cihazlarındaki aşırı yoğunluk nedeniyle paketlerin bir kısmının (veya bir kısmının) kaybolduğu en kötü senaryodur. Bir anahtar veya yönlendiricinin çıkış kuyruğu dolduğunda, kapasite tekrar dolana kadar cihazın yeni paketleri bıraktığı bir kuyruk düşüşü meydana gelir.

Az önce gördüğünüz tüm durumlarda QoS, verileri zamanlayarak, kuyrukları yöneterek ve veri kaybını önleyerek yardımcı olabilir.

QoS olmadan iletişim ve medya akışının, özellikle de RTP protokolünü kullanan ağlarda, ne kadar ciddi şekilde etkilenebileceğini hayal etmek zor değil. Mükemmel tasarlanmış olsa bile, iletişim sonunda önce zorlaşacak, sonra ağ trafiği arttıkça bozulacak ve sonunda imkânsız hale gelecektir.

Yukarıda bahsedilen üç hata aslında QoS ve SolarWinds gibi ağ izleme yazılımı şirketlerinin ölçüm olarak kullandığı RTP tabanlı trafiğin kalitesini belirlemede oldukça önemlidir .

QoS izleme için ağ araçları

SolarWinds NetFlow Trafik Analizörü (Ücretsiz Deneme)

Piyasadaki en iyi ağ izleme araçlarından biri olan SolarWinds NetFlow Trafik Analizörü'nden biraz daha bahsetmeden devam etmek büyük haksızlık olur.

Bu ağ izleme paketi, aşağıdakilerden kaynaklanabilecek sorunları çözmenize yardımcı olur:

- Yavaş Ağ : Yavaş bir ağ, veri aktarım hızlarını düşürmeye devam ettiği için işletmeyi etkileyebilir. Ağ darboğazları giderilmediği sürece, tüm kuruluş zayıf bağlantı sorunu yaşayacaktır.

- Yavaş iletişim : Ağı içinde net bir iletişim kanalı kuramayan bir işletme felç olur. Daha da kötüsü, müşterilerle net bir iletişim kuramamak, işletmeyi neredeyse kesinlikle sıkıntıya sokacaktır.

- İzlenmeyen Ağ : Ağlarını düzgün bir şekilde izleyemeyen yöneticiler, ağlarının mevcut durumunu veya gelecekteki ağ genişletmelerini nasıl planlayacaklarını bilemezler. Ağ izlenmeden ve her cihazın performansı takip edilmeden, ağ yöneticileri bilinçli kararlar alamaz ve ağ performansı sorunlarını daha da kötüleştirebilirler.

Netflow Trafik Analizörü ile donatılan ağ yöneticileri, araç aşağıdakilere yardımcı olduğundan, sıkça karşılaşılan sorunları çözebilecekler:

• Veri akışı geri bildirimi yoluyla QoS'u uygulamaya ve optimize etmeye yardımcı olur
• Mevcut QoS politika yapılandırmasını gözden geçirin ve raporlayın, tasarım kararlarını bilgilendirin.
• Hangi uygulamaların ve cihazların ağ kaynaklarını kullandığını belirlemek için bant genişliği kullanımını izleyin; bunlar izole edilebilir, yeniden planlanabilir veya devre dışı bırakılabilir.

Tipik bir Netflow Trafik Analizörü panosu, yöneticilerin durumları izlemesi ve hızlı ayar değişiklikleri yapması için ihtiyaç duyduğu önemli bilgileri içerir. Örnek:

Bu raporlar ve analizler şunları içerir: Gecikme, Titreme ve Paket Kaybı.

Paessler PRTG

Hizmet Kalitesi'ni (QoS) izlemek için kullanabileceğiniz bir diğer seçenek de Paessler PRTG'dir. Bu ağ izleme araç setinde, Hizmet Kalitesi (QoS) performansını izlemek için özel bir bölüm bulunur. Bu özellik, etiketli trafik akışlarını gerçek zamanlı olarak gösterir ve ayrıca performans analizi ve kapasite planlaması için verileri depolar.

PRTG yazılımı, 3 farklı QoS yöntemini kapsayan 4 izleme sensörü içerir. Bunlara, bir akış içindeki paket iletiminin düzenliliğini izleyen bir Ping Jitter sensörü de eklenmiştir.

PRTG'nin izleyebileceği üç QoS türü Standart QoS, Cisco IP-SLA ve Cisco CBQoS'tur. Standart QoS izleyicileri, tek yönlü sensörler veya gidiş-dönüş sensörleri olarak uygulanır. Bu izleyiciler, İnternet üzerinden bağlantılarda çalışabilir.

Cisco IP-SLA Sensörü, ağınızdaki etiketli VoIP trafiğini izlemek için özel olarak tasarlanmıştır. Gidiş-dönüş gecikmesi, gecikme süresi, titreşim ve Ortalama Görüş Puanı (MOS) dahil olmak üzere ses trafiği için çeşitli ölçümleri kaydeder.

Cisco CBQoS Sensor, sınıf tabanlı bir Hizmet Kalitesi uygulamasını takip eder. CBQoS bir kuyruklama yöntemidir ve uygulamak istiyorsanız, yönlendiricileriniz ve anahtarlarınızda birden fazla giriş noktasını izlemeniz gerekir. Her cihaz için en az 3 sanal kuyruk oluşturduğunuzdan, izlenecek daha fazla nokta olur.

PRTG, tüm ağ altyapınızı otomatik olarak kurup eşleyebilir. Ancak, QoS'u uygulamak karar vermeyi gerektirir, bu nedenle hangi ağ trafiği türlerine öncelik vereceğinize karar vererek yöntemi kendiniz ayarlamanız gerekecektir.

Paessler, yalnızca 100 sensöre kadar etkinleştirmeniz durumunda PRTG'yi ücretsiz kullanmanızı sağlar. Daha fazlasına ihtiyacınız varsa, QoS izleme özelliği de içeren sistemi 30 gün boyunca ücretsiz deneyebilirsiniz.

QoS nasıl yapılandırılır?

Kablo yönlendiricileri ve anahtarları, genellikle yönlendirici yönetim yazılım paketi tarafından erişilen protokollere öncelik verecek şekilde yapılandırılabilir. QoS seçeneklerini yapılandırma süreci, aşağıdakileri içeren oldukça basit bir işlemdir:

• Uygulamaya giriş yapın ve hub'a bağlanın veya onun üzerinden geçiş yapın
• QoS yapılandırma menüsüne gidin
• Paket öncelik seçeneklerini ayarlayın

Böylece medya paketleri ağ üzerinden sorunsuz bir şekilde akabilecektir. Çalışkan ağ mühendisleri, yukarıda listelenen tüm görevleri komut satırı yapılandırma arayüzü aracılığıyla gerçekleştirebilirler.

RTP paketleri nasıl önceliklendirilir?

QoS paket önceliklendirmesi iki temel yöntem kullanılarak yapılabilir:

- Sınıflandırma : Bu etkili yöntem, paket türlerini belirler ve işaretleyerek önceliklerini atar. Tanımlama, ACL'ler (Erişim Kontrol Listeleri) kullanılarak, CoS (Hizmet Sınıfı) kullanan LAN'lar veya donanım tabanlı QoS işaretlemesi kullanan anahtarlar yardımıyla yapılabilir.

- Kuyruklar : Kuyruklar, yönlendiricilerde ve anahtarlarda bulunan yüksek performanslı bellek tamponlarıdır. İçlerinden geçen paketler, gönderilmeyi beklerken özel bellek alanlarında tutulur. RTP gibi protokollere daha yüksek bir öncelik atandığında, verileri daha hızlı ileten özel bir kuyruğa taşınırlar ve böylece düşme riski azalır. Daha düşük öncelikli kuyruklar bu işleme tabi tutulmaz.

Burada unutulmaması gereken önemli bir nokta, bir paketin öncelik işaretlemesinin yalnızca oluşturulduğu ağ içinde geçerli olduğudur. Paket ağdan ayrıldıktan sonra, alıcı ağın sahibi yeni önceliğini belirler.

Paketlere öncelik verirken dikkate alınması gerekenler

Paketlere öncelik verme konusunda karar verirken yardımcı olabilecek bazı şeyler ve ipuçları şunlardır:

- Veri kaynağına en yakın cihazlar tarafından atanan öncelik işaretlerinin olması genellikle iyi bir fikirdir. Bu, paketlerin tüm ağ boyunca doğru öncelikle iletilmesini sağlar.

- Gelen paketleri işaretlemek için seçilen cihaz her zaman bir anahtar olmalıdır. Çünkü bu cihazlar ağdaki trafiği dengeleyebilir ve yükü diğer anahtarlarla paylaşarak CPU'larının yükünü azaltabilir.

- Gelen trafik, giden trafikten neredeyse her zaman daha büyüktür. İSS'ler genellikle müşterilerinin giden trafiğine daha az bant genişliği ayırır ve QoS'un esas olarak (giden ağ yolunda) uygulanması gerekir.

Cisco'nun paketlerin bu diyagramda gösterildiği gibi nasıl işaretlenmesi gerektiğine dair bir önerisi var:

Sonuç olarak, bir QoS uygulamasının başarısı her zaman paketlerin nasıl sınıflandırıldığını, işaretlendiğini ve sıraya konulduğunu yöneten politikanın kalitesine bağlıdır. Başarılı bir QoS uygulaması için politikanın dikkatlice oluşturulması gerekir.

QoS hangi amaçlar için kullanılmamalıdır?

QoS hakkında okuduktan sonra, bunun ağ tıkanıklığı için bir çare olduğunu düşünebilirsiniz. QoS, bir dereceye kadar çoğu RTP iletişimini daha akıcı hale getirebilir ve ağ trafiğini düzene sokabilir. Ne yazık ki, QoS her ağ sorununa uyan tek bir çözüm değildir.

QoS'u asla aşağıdaki amaçlar için kullanmayın:

Bant genişliğini artırın

QoS, RTP paketlerine öncelik vermeye yardımcı olsa ve ağın bant genişliğini aniden artırıyormuş gibi görünmesini sağlasa da, asla bu şekilde algılanmamalıdır. QoS, mevcut kaynakları biraz daha verimli (ve RTP paketlerinin lehine) kullanmaktan başka bir işe yaramadığında, asla "bant genişliğini artırmak" için bir araç olarak kullanılmamalıdır.

Bunun yerine, gelen ve giden veri miktarını azaltmak için dosyaları önbelleğe almayı düşünün. Bu işe yaramazsa, bant genişliği sınırına ulaşılmış demektir. Bir şirket bant genişliği sınırına ulaştığında, tek geçerli seçenek QoS kullanmak değil, gidip biraz daha ağ ekipmanı satın almaktır.

Ağın tıkanmasını önleyin

Bazı uygulamalar hala çalışıyor ve ağ bant genişliğini yavaş yavaş tüketiyorsa, QoS uygulamak çözüm değildir. Skype aramaları sonunda gelmeye başlayabilir, ancak QoS temel sorunu çözmez. Sonuç olarak, uygulamalar mevcut tüm kaynakları "yutacak" ve QoS'un faydalarını ortadan kaldıracaktır.

Burada işe yarayabilecek bir çözüm, kaynak tüketen uygulamaları bulup devre dışı bırakmak veya mesai saatleri dışında çalışacak şekilde yeniden planlamaktır.

Tekrar ediyorum, ağınızda QoS yapılandırmanın asıl amacı, sesli ve görüntülü aramalarınızın ağ yoğunluğu nedeniyle gecikmemesini (hatta çökmemesini) sağlamaktır. QoS, bant genişliğini gerçekten artırabilen bir araç değildir. Ayrıca, yoğun bir ağdan da geçemez.

İyi bir QoS uygulaması, tahsis edilen bant genişliğini optimize ederek, paketlerin etiketlenmesini kolaylaştırarak ve belirtilen öncelikleri atayarak kritik verilerin kalitesini ve hızını artırır. QoS, mevcut bant genişliğini kullanır, ancak genişletmez.

Ağlarda QoS Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

QoS ile Ağ Kısıtlaması arasındaki fark nedir?

Kontrol olarak da bilinen daraltma, trafik akışına genel bir sınır koymayı ve aşırı trafik seviyelerini azaltmayı içerir. QoS, bazı trafiği diğerlerine göre önceliklendirme ve kuyruklama yöntemiyle, bazı trafikler için bant genişliğini en üst düzeye çıkarırken, diğer trafikler için bant genişliğini azaltma yöntemidir.

DSCP’nin QoS’taki temel rolü nedir?

Paket başlığında Farklılaştırılmış Hizmetler Kod Noktası (DSCP) görünür. Bu, ağ cihazlarındaki QoS yönetim yazılımından öncelik talep etmek için paket düzeyinde bir fırsattır. Ağ yöneticisi, cihazda DSCP keşfini etkinleştirmeyi veya devre dışı bırakmayı seçebilir, böylece bu değer başka bir QoS kuyruklama yöntemi lehine göz ardı edilebilir.

QoS'ta trafik şekillendirmeyi açıklayabilir misiniz?

Trafik şekillendirme, QoS tarafından ağ kapasitesinden en iyi değeri elde etmek için kullanılan bir yöntemdir. Tüm ağlar yoğun taleple karşılaşır ve geleneksel kapasite planlaması, yoğun talep seviyesinde bant genişliği ve bir güvenlik payı sağlamayı gerektirir. QoS trafik şekillendirme, yoğun talepten daha az kapasiteye sahip bir ağın tüm trafiği karşılayabilmesi için belirli trafikte küçük gecikmeler oluşturur.

İyi şanlar!