Ağ Oluşturmada QoS Anlamı: Qos Nedir? (Eğitici)

Hizmet Kalitesi veya QoS karmaşık bir konudur. Ancak bugünlerde kullanımı o kadar yaygın ki, her ağ yöneticisinin bunu bilmesi gerekiyor. QoS, giderek daha fazla ağ, öncelik verilmesi gereken verileri taşımaya başladığından ve aynı zamanda eğlence amaçlı ağ kullanımı giderek daha yaygın hale geldiğinden popüler hale geldi.

Amacımız sizi QoS uzmanı yapmak değil, mümkün olduğunca teknik olmayan bir şekilde konuya biraz ışık tutmak istiyoruz.

Basitçe söylemek gerekirse, bununla amacımız şu soruyu cevaplamaktır: Ağ oluşturmada QoS ne anlama gelir ve ne işe yarar?

Bu, QoS teorisi ve uygulaması üzerine bir kurs değildir. Size tek bir anahtar veya yönlendirici komutu göstermeyeceğiz. Amacımız, QoS'nin özünü basitçe kavramanıza izin vermektir.

QoS'nin ne olduğunu ve ne olmadığını açıklayarak başlayacağız. Bundan sonra, denemek isteyebileceğiniz SolarWinds'ten birkaç aracı tartışmak için kısaca duracağız. Ardından, ağ performansını etkileyebilecek farklı faktörleri tartışacağız. Bu bizi meselemizin özüne götürecek: QoS nasıl çalışıyor. Göreceğiniz gibi, göründüğünden çok daha basit. Ve bitirmeden önce, QoS kullanmadığınızda neler olduğunu ve QoS'nin size hangi konularda yardımcı olamayacağını tartışacağız.

QoS nedir?

Ağ kullanımı farklı türlerde daha fazla trafik içerecek şekilde büyüdükçe ve ağ tıkanıklığı giderek daha sık ve önemli hale geldikçe, mühendisler kısa sürede trafiği organize etmek ve önceliklendirmek için bir yola ihtiyaçları olduğunu fark ettiler. QoS tek bir şey değil, bunu başarmak için birlikte çalışan özelliklerin ve teknolojilerin birleşimidir.

Çok sayıda deneme yanılma yoluyla, önemli trafiğin ihtiyaç duyduğu dikkati çekmesini güvenilir bir şekilde sağlamak için kullanılabilecek nispeten evrensel bir QoS sistemine sahibiz.

QoS'nin önemli bir yönü, herhangi bir kullanım için uçtan uca uygulanması gerektiğidir. QoS, trafiği yöneten anahtarlar ve yönlendiriciler gibi cihazlarda kurulur. Veri yolundaki bu tür herhangi bir cihaz, doğru QoS konfigürasyonuna sahip olmalıdır, aksi takdirde beklenen etkiye sahip olmayacaktır.

Ayrıca, her cihazın diğerleriyle uyumlu bir QoS konfigürasyonuna sahip olması gerekir. QoS, büyüsünü gerçekleştirmek için öncelik işaretlerini kullanır. Bir cihaz yüksek öncelikli rakamı daha önemli olarak kabul ederken diğeri tam tersini yaparsa ne olacağını kolayca hayal edebilirsiniz.

Ağ İletişiminde QoS Anlamı

Otoyolların ağ bağlantılarını temsil ettiği ve araçların veri paketlerini temsil ettiği ağları genellikle araç trafiğiyle karşılaştırırız. İki trafik türü arasında birçok benzerlik olduğu için oldukça iyi bir benzetmedir. Muhtemelen farklılıklar olduğundan daha fazladır. QoS'nin ne olduğunu somut olarak açıklamaya çalışmak için aynı benzetmeyi kullanacağız.

Öyleyse, yoğun bir otoyol düşünelim. Cuma öğleden sonra yoğun saatlerde ve bir sürü araba ve kamyon var. Trafik zaten oldukça yavaş ilerliyor, ancak işleri daha da kötüleştirmek için bir kavşağa yaklaşıyoruz ve bu kavşağın diğer tarafında, soruna katkıda bulunmaktan başka bir şey yapmayan bazı yol çalışmaları var. Çoğunuz muhtemelen böyle bir durumda bulundunuz.

Trafiğin biraz daha iyi akmasına yardımcı olmak için yaklaşan kavşakta bir trafik polisi var. Her sürücüye yoldan adil bir pay ayırmaya çalışmak için elinden gelenin en iyisini yapar. Ama onun yardımıyla bile işler pek ilerlemiyor ve beğenseniz de beğenmeseniz de trafiğe takılıp kalıyorsunuz.

Sonra uzaktan bir ambulans sireninin arkanızdan geldiğini duyarsınız. Bu, kavşaktaki trafik polisinin yüksek vitese geçtiği zamandır.

Ambulansın gerçekten geçmesi gerektiğinin bilincinde olarak, ambulansın önündeki trafiğin geçmesine izin verir ve karşı trafiği durdurur ve mümkün olan en az gecikmeyle yoluna devam etmesini sağlar. Bu arada, diğer sürücüler, öncelikli araç geçtikten sonra rotalarına devam edebilmek için sıralarını beklemek zorunda kalıyor.

SolarWinds QoS: En iyi araçlar!

Daha ileri gitmeden önce, SolarWinds'ten birkaç araçtan bahsetmek istiyorum. QoS ile doğrudan ilişkili olmasalar da, her ikisi de ağlarınızda darboğazların nerede olduğunu ve bunlara neyin neden olduğunu belirlemede çok faydalıdır.

Genel olarak sorunları düzeltmenin ve QoS'yi uygulamanın ilk adımı olan mevcut durumu değerlendirmenize yardımcı olacaklardır.

1. Ağ Performansı İzleyicisi ( ÜCRETSİZ Deneme )

SolarWinds'in amiral gemisi ürünü olan Network Performance Monitor , muhtemelen en iyi SNMP bant genişliği izleme araçlarından biridir. Bu, ağ devrelerinin bant genişliği kullanımının zaman içindeki gelişimini grafiklendirmek için Basit Ağ Yönetim Protokolünü kullanacak bir araçtır. Yazılımın kontrol paneli, görünümleri ve çizelgeleri tamamen özelleştirilebilir. Araç, minimum çabayla kurulabilir ve kurulumdan hemen sonra izlemeye başlayabilir. NPM, birden çok siteye yayılmış yüzlerce cihazla en küçük ağlardan devasa ağlara kadar ölçeklenebilir.

• ÜCRETSİZ DENEME: SolarWinds Ağ Performansı İzleyicisi
• Resmi İndirme: https://www.solarwinds.com/network-performance-monitor/

SolarWinds Ağ Performans İzleyicisi, aygıtları düzenli aralıklarla (genellikle beş dakika) yoklamak ve arabirim sayaçlarını okumak için SNMP'yi kullanır.

Daha sonra bant genişliği kullanımını hesaplar ve gelecekte başvurmak üzere bir veritabanında saklar ve zaman içinde bant genişliği kullanımının gelişimini gösteren grafikleri görüntüler. NPM, birkaç ekstra özelliğe sahip devasa bir araçtır. Örneğin, ağ haritaları oluşturabilir ve iki cihaz arasındaki kritik yolu görüntüleyebilir.

Ağ Performansı İzleyicisi için fiyatlandırma yaklaşık 3.000 dolardan başlar. Bir 30 günlük ücretsiz deneme kullanılabilir bunu satın almadan önce ürünü denemek tercih olmamalıdır.

2. NetFlow Trafik Analizörü ( ÜCRETSİZ Deneme )

SolarWinds NetFlow Trafik Analyzer yöneticiye ağ trafiğinin daha ayrıntılı bir görünüm verir. Sadece saniyede bit cinsinden bant genişliği kullanımını göstermez.

• ÜCRETSİZ DENEME: SolarWinds Netflow Trafik Analizörü
• Resmi İndirme: https://www.solarwinds.com/netflow-traffic-analyzer/

Araç, gözlemlenen trafik hakkında ayrıntılı bilgi sağlar. Hangi tür trafiğin daha yaygın olduğunu veya hangi kullanıcının daha fazla bant genişliği kullandığını size söyleyecektir. Ayrıca ağınızda taşınan farklı trafik türleri (web tarama, iş uygulamaları, telefon veya video akışı gibi) hakkında çok değerli bilgiler sağlayacaktır.

NetFlow Trafik Analyzer ağ aygıtlarından detaylı kullanım bilgilerini toplamak için NetFlow protokolü kullanır. NetFlow protokolü, çeşitli satıcılardan birçok ağ aygıtında yerleşik olarak bulunur. Konfigüre edildiğinde, ağ cihazları her bir ağ “konuşması” veya akışı hakkında bir NetFlow toplayıcısına ve analiz cihazına ayrıntılı bilgi gönderir. SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer, böyle bir toplayıcı ve analizördür.

Ürünü satın almadan önce denemek isterseniz , SolarWinds'den 30 günlük ücretsiz deneme sürümü indirilebilir. Bu, zaman sınırlaması olmayan tam özellikli bir sürümdür.

Ağ Performansını Etkileyen Faktörler

Tipik bir ağda, veri iletimi birkaç faktörden etkilenebilir. Ağ performansını etkileyebilecek birincil faktörlerin bir listesini derledik.

Düşük Verim

Bu, bir ağ bağlantısının kapasitesi ile ilgilidir. Bazıları diğerlerinden daha fazla trafiği kaldırabilir. Genellikle Bit veya genellikle kilo veya megabit/saniye cinsinden ölçülür. Bağlantının kapasitesini aşarsanız, tıkanıklık meydana gelir ve performans düşer.

Düşen Paketler

Paketler, çeşitli nedenlerle ağ aygıtları tarafından düşürülebilir. Belki de geçiş sırasında bozuldular ve artık tanınamıyorlar. Ancak daha yaygın olarak paketler, arabellekleri zaten dolu olan bir aygıta ulaştıklarında bırakılır. Alıcı uygulama genellikle bazı verilerin eksik olduğunu fark edecek ve ek gecikmelere ve performans düşüşüne neden olacak şekilde yeniden iletilmesini talep edecektir.

Hatalar

Gürültü ve parazit verileri bozabilir. Bu özellikle kablosuz iletişim ve uzun bakır teller için geçerlidir. Hatalar tespit edildiğinde, alıcı uygulama, yine performansı düşürerek eksik verilerin yeniden iletilmesini isteyecektir.

gecikme

Gecikme, verileri göndermeden önce kuyruğa alan ağ cihazlarıyla ilgilidir. Sıkışıklığı önlemek için daha uzun rotalar kullanıldığında da olabilir. Verim ile karıştırılmamalıdır. Gecikme ile, verim yeterli olsa bile gecikme zamanla artabilir.

titreme

Jitter, her veri paketinin hedefine ulaşması için gereken gecikmedeki bir değişiklik olarak tanımlanır. Çeşitli nedenlerle olur. Örneğin, iki paket farklı yollar alabilir. Sonuç olarak, seğirme çok yüksek olduğunda, paketler hedeflerine sırasız olarak ulaşabilirler. Paketler bir Word belgesinin parçasıysa, doğru bir şekilde yeniden sıralanacaklar ve kimse etkilenmeyecek, ancak ses veya video akışı verilerinden bahsediyorsak, her türlü soruna neden olabilir.

Az önce gördüğümüz gibi, ses veya video akışı gibi bazı trafik türleri performans sorunlarından daha fazla etkilenecektir. Bu nedenle, farklı trafiğin farklı işlemlere ihtiyacı vardır ve QoS'nin bulunmasının nedeni budur.

QoS nasıl çalışır?

Başlamadan önce, birkaç şey belirtmek istiyorum. Birincisi, ben bir ağ mühendisi değilim. İkincisi, bu açıklamanın amacı kesinlikle doğru olmak değildir. Bazı şeyleri bilerek aşırı basitleştiriyorum ve hatta belki de bu bölümü daha kolay sindirmek için gerçeği bir dereceye kadar çarpıtıyorum. Amacım, size QoS konfigürasyonu konusunda eğitim vermek değil, nasıl çalıştığı hakkında genel bir fikir vermektir.

QoS, hangi trafiğin daha "önemli" olduğunu belirleyerek ve ağ genelinde bu trafiğe öncelik vererek çalışır. Hangi trafiğin diğerlerinden daha önemli olduğuna dair “altın kural” yoktur. Açıkçası, ses veya video akışı gibi bazı trafikler, performans düşüşünden muzdarip olduğunda düzgün çalışmadığı için normalde önemli kabul edilecektir. Birçok kuruluşta web'de gezinme gibi bazı trafikler önemsiz olarak kabul edilir ve bu nedenle öncelik verilmeyecektir.

QoS'nin iki bileşeni vardır. İlk olarak, trafik sınıflandırılmalı ve işaretlenmelidir. Trafiğin işaretlenmesinin birkaç yolu olmasına rağmen, günümüzde en yaygın olan Farklılaştırılmış Hizmetler. Birazdan detaylandıracağımız konu bu. İkinci bileşen, öncelikli verilerin mümkün olan en az gecikmeyle iletilmesini sağlayacak olan kuyruklamadır. Ağ cihazlarında Farklılaştırılmış Servisler işaretlemelerine göre kuyruklama yapılır.

Farklılaştırılmış Hizmetler veya DiffServ, artan öncelik sınıflarına göre işaretlemek için her paketin başlığında altı bitlik bir kod kullanır. Bu işaret, Farklılaştırıcı Hizmetler Kod Noktası veya DSCP olarak anılır. Tipik DSCP değerleri, en az önemli trafik olan 0 ile en önemli olan 48 arasında değişir.

Sınıflandırma ve İşaretleme

Ağ trafiğinin önceliğine göre doğru bir şekilde ele alınabilmesi için öncelikle uygun şekilde sınıflandırılması ve işaretlenmesi gerekir. İşaretleme doğrudan kaynakta yapılabilir. Örneğin, IP telefon setlerinin trafiğini yüksek öncelikli bir değer olan DSCP 46 olarak işaretlemesi alışılmadık bir durum değildir. Kaynakta işaretlenmemiş trafik için işler biraz daha karmaşıktır.

İşaretlenmemiş trafik aslında DiffServ ile mevcut değildir. Varsayılan olarak, tüm trafik en düşük öncelik olan DSCP 0 olarak işaretlenir. Bunu işaretlemek, trafiği (genellikle bir anahtar) yöneten ilk ağ aygıtına bağlıdır. Nasıl oldu? Çoğunlukla ACL'ler aracılığıyla.

ACL'ler veya Erişim Kontrol Listeleri, trafiği tanımlamak için kullanılabilen çoğu ağ ekipmanının bir özelliğidir. Adlarından da anlaşılacağı gibi, başlangıçta erişimi kontrol etme aracı olarak kullanılıyorlardı. ACL'ler trafiği çeşitli kriterlere göre tanımlar. Bunlar arasında daha yaygın olanı kaynak ve hedef IP adresi ile kaynak ve hedef bağlantı noktası numarasıdır. Yıllar boyunca, ACL'ler giderek daha rafine hale geldi ve artık çok özel bir trafiği tam olarak seçmek için kullanılabilir.

QoS işaretlerini eklemek için kullanılan ACL'ler durumunda, kurallar yalnızca trafiğin nasıl tanınacağını değil, aynı zamanda hangi DSCP değeriyle işaretleneceğini de belirtir.

Kuyruk

Artık trafik işaretlendiğine göre, geriye sadece işaretine göre öncelik vermek kalıyor. Bu normalde artan önceliğe sahip birden çok kuyruk kullanılarak gerçekleştirilir. DSCP değerleri 6 bit genişliğinde olmasına ve bu nedenle 0 ile 63 arasında değişebilmesine rağmen, ağ ekipmanı nadiren bu kadar çok kuyruk kullanır. Çoğu ağ ekipmanı için, en yaygın sayı beş olmak üzere üç ila yedi kuyruk kullanmak tipiktir. Beş sıra ve 60'ın üzerinde işaretle, her kuyruğa birden fazla DSCP değerinin girdiğini kesinlikle anladınız.

Genellikle en iyi çaba veya BE kuyruğu olarak adlandırılan en düşük öncelikli kuyruk, yönlendirme motorundan en az dikkat çeken kuyruk olacaktır. Tersine, genellikle gerçek zamanlı veya RT dediğimiz en yüksek öncelikli sıra en çok dikkati çeker. Bu, "önemli" trafiğin öncelikli olarak yönlendirilmesini veya değiştirilmesini sağlar. Tabii ki, bu aynı zamanda en iyi çabanın ciddi şekilde ertelenebileceği ve hatta belki de hiç gerçekleştirilemeyeceği anlamına gelir. Bu, en iyi çabayı gerektiren trafiği sınıflandırırken ve işaretlerken akılda tutulması gereken bir şeydir.

QoS Kullanmamanın Sonuçları

QoS kullanmamanın sonuçları çok çeşitlidir. Örneğin, ağınız IP telefonu veya video akışı gibi çok hassas trafik taşımıyorsa, QoS kullanmamak hiçbir fark yaratmayabilir. Bu, özellikle mevcut trafik seviyeleriniz düşük olduğunda geçerlidir. Aslında, trafiğin düşük olduğu bir durumda, QoS neredeyse hiç fayda sağlamaz. Otoyol benzetmemize geri dönersek. Ambulans 5 şeritli bir otoyolda yalnızsa, öncelik verilmesi gerekmez.

Ancak ağınızın aşırı kullanım ve tıkanıklık gibi herhangi bir veya daha fazla sorundan muzdarip olduğu durumlarda, QoS'nin olmaması her türlü soruna yol açacaktır. IP telefonu gibi gerçek zamanlı veya gerçek zamanlıya yakın iletim gerektiren trafik için, örneğin bozuk, kesik veya anlaşılmaz Sesin nedeni bu olabilir. Video akışı da etkilenecek ve oynatma sırasında aşırı ara belleğe alma ile sonuçlanacaktır.

Ancak diğer hizmetler bile QoS'nin yokluğundan zarar görebilir. Bir kurumsal ağ kullanıcısının önemli bir web tabanlı muhasebe sistemine erişmeye çalıştığını ve aynı zamanda yüzlerce kullanıcının öğle tatilinde internette yoğun bir şekilde dolaştığını düşünün. Bu, trafiği QoS kullanılarak doğru şekilde önceliklendirilmediği sürece muhasebe uygulamasını kullanılamaz hale getirebilir.

QoS Her Şeyi Düzeltmez

Ancak ne kadar iyi olursa olsun, QoS uygulamak her sorunun çözümü değildir. Ağ yöneticileri, QoS uygulamasının onları bant genişliği ekleme ihtiyacından kurtaracağını düşünme eğilimindedir. QoS uygulamasının yüksek öncelikli trafiğin işleyişinde anında ve çok belirgin bir iyileşmeye neden olacağı doğru olsa da. Ayrıca daha düşük öncelikli olanı da düşürür.

QoS, geçici ağ tıkanıklığıyla ilgilenecek ve tıkanıklık olduğunda iş açısından kritik hizmetlerin doğru şekilde çalışmaya devam etmesini sağlayacaktır, ancak bunu durdurmayacaktır. Yine de ağ kullanımını izlemeniz ve bir kapasite planlama programınız olması gerekir.

Çözüm

QoS, herhangi bir kuruluşun ağ stratejisinin bir parçası olmalıdır, ancak tek öğe olmamalıdır. Ancak, QoS'nin planlanması ve kurulumunda her şeyden çok, aşırı özen gösterilmelidir. Doğru uygulandığında küçük mucizeler yaratabilse de, bazı kullanıcılar için durumu daha da kötüleştirebilir. Ve QoS'yi uygulamadan önce, durumu değerlendirmek için izleme araçları da devreye alınmalıdır. Aynı araçlar, uygulamadan sonra da çok değerli olacaktır.