QoS Nedir?

QoS (Quality of Service)  hizmet kalitesi anlamına gelen bir kavram olmakla birlikte, networkte ses ve görüntü iletiminde önem kazanmıştır. Çünkü ses ve görüntü iletiminin gecikme ve paket kayıplarına tahammülü yoktur. Ses ve görüntü haricinde de  önem arz eden bir veri tipi iletimi yapan yerlerde de aynı konfigürasyon kullanılabilir.

QoS işleminin asıl amacı, mevcut bantgenişliğinin en verimli şekilde kullanılmasına imkan sağlamaktır.

Örnek olarak internet’e bir modem yada ethernet kartı ile bağlanırsınız. Eğer bandgenişliğini bir şekilde tamamen kullanıyorsanız o sırada gönderilmesi önemli olan bir e-postayı hattın dolu olmasından dolayı gönderemezsiniz.

Başka bir örnek olarak da  Voip destekli ağları verebiliriz. Böyle bir ağda IP telefon kullanarak görüşme yapan birisi, oluşan gecikmelerden ve paket kayıplarından dolayı sağlıklı bir görüşme yapamayacaktır.

Paket kayıpları kadar önemli olan bir diğer etken de gecikme (delay) dir. Karşıdan cevap beklersiniz, o anda onun bir şey söylemediğini düşünüp konuşmaya başlarsınız, tam o sırada karşıdakinin sesi gelir vs. Televizyon izlerken delay’in aslında ne kadar önemli olduğunu defalarca görmüşüzdür.

Voip ve e-posta trafiği gibi önceliğe sahip paketleri bir şekilde belirtip bunlarla alakalı bir paket  geldiğinde üstünlük durumuna göre paketlerin gönderilmesi gerekir.

Bunun için de QoS işlemleri kullanılır. 

Biraz da lag kavramından bahsedelim. Bir bilgisayarda baglandiginiz server ile aranizdaki gecikmeye "lag" denir. Farklı internet bağlantısını kullanan programların veya aynı donanımını kullanarak internet üzerinden veri transferi yapan çoklu kullanıcılı ortamların bant genişliği düşer ve bu veri gecikmesi lag oluşmasına sebep olur.

QoS destekli modemlerde, kullanıcıların öncelik tanıdığı port öncelikleriyle html ve voip kullanımı için bilgisayardan modeme 80. porttan gelecek istem talep paketlerinin diğer tüm portlardan öncelikli olması istenmektedir. Bu sayede QoS önceliği verilen portlardan veri hızlıca aktarılırken, verilmeyen portlarda öncelikli port seçimi sayesinde lag olur.

QoS u açıklayabilmek için öncesinde bazı terimlerden bahsetmemiz gerekiyor. Bunlar delay(gecikme),  jitter(seğirme),  bantgenişliği(bandwidth), packet loss(paket kaybı), throughput(veri hacmi) tur.

• Delay: Delay çeşitli şekillerde karşımıza çıkabilir. Bir cihazın bir frame/paket’i alıp onu çıkışa yönlendirmesine kadar geçen süreye işlem gecikmesi (processing delay); bir frame/paket’in iki port arası iletimi arasında geçen süreye serileşme gecikmesi (serialization delay); yine bir paket/frame’in kaynağından derlendikten sonra çıkıp hedefte yorumlanmasına kadar geçen süreye noktalar arası gecikme(end-to-end delay) adı verilir.
• Jitter: Paketlerin gecikme sürelerindeki varyasyondur. Aynı türden paket/frame’ lerin kaynak ile hedef arasındaki iletimi esnasında geçen süreler arası farklılığı ifade eder.
• Throughput: Bir noktadan diğer bir noktaya ortam üzerinde sorunsuz iletilen verilerin oranıdır. Yani bandwith kullanım oranı da diyebiliriz.
• Bandwidth: Bir kanal boyunca iletilebilecek maksimum veri miktarıdır ve bits/second, bps:bit-per-second cinsinden ölçülür.
• Packet Loss: Veri iletim esnasında bazı paketlerin hedefe ulaşamamasıdır. Yanlış yönlendirme, iletim esnasında paketlerin zarar görmesi, girişim v.b. yollarla oluşabilir.

QoS servis hizmeti 3 'e ayrılır:

1.Best-effort delivery

2. Integrated Services model

3.Differentiated Services model

Birinci yöntem bir itfaiye aracının kendi siren ve korna sesiyle kendine öncelik sağlamasına benzer. Ancak ne kadar öncelikli olursa olsun araç trafik ışıklarına takılacak ve de trafiği karıştıracaktır. Aynen bunun gibi, paketler kendilerine has, ağ cihazlarından bağımsız, bir öncelik QoS bilgisi taşırlar.

İkinci yöntem ise itfaiye aracımızın yolunun bir polis tarafından açılması,  bir tıkanıklıkla karşılaşıldığında vinç gibi bir araçla tıkanıklığın giderilmesine benzer. Bu yöntem de çok sağlıklı değildir. Zira trafik ışıkları ve yolun yoğunluğu hala sıkıntı teşkil etmektedir.

Üçüncü yöntemdeyse  itfaiye aracımız yola çıkmadan önce trafiğin denetlenmesi, ona göre ayrı bir yolun veya varsa ayrı bir şeridin tahsis edilmesine benzer. Peki, ağımızda gönderdiğimiz paketlerin bir önceliğinin olduğunu ve yolun ona göre ayarlanması gerektiğini nasıl belirtiriz ya da bu bilgiler paketlere nasıl eklenir?

Bu bilgilerin paketlere eklenmesi OSI katmanının üst seviyelerinde çalışan cihazlar tarafından yapılır. Bizim burada ilgileneceğimiz cihazlar 4. katmanda çalışan üst seviye  yönelticiler yada üst seviye switchlerdir (multilayer switchler).

QoS servis bilgisi IP paketlerinin  başlık (header)  kısmında (4.katman bilgisi) veya vtp trunk portunda taşınan paketlerin ise user id (2.katman bilgisi) kısmında taşınır. IP paketlerinin header kısmında taşınanları IP precedence-tos-DSC olarak isimlendiririz. İkinci katman cihazlar arasında QoS servis bilgisinin user id kısmında taşınanları ise tos (type of service) olarak isimlendirilir.