Bekleyen paketleri sınırlama. Kaliteli İnternet erişimi sağlamak için QoS nasıl kullanılır?

Günümüzde ağ oluşturmadaki en popüler trendlerden biri ses ve videoyu bir araya getirmektir. geleneksel ağlar veri aktarımı. Bu tür karıştırmanın sorunlarından biri, video ve ses veri paketlerinin düzgün çalışması için alıcıya hızlı ve güvenilir bir şekilde, kesinti veya aşırı gecikme olmadan iletilmesi gerektiğidir. Ancak aynı zamanda bu tür trafiğin daha geleneksel veri paketlerinin iletimini engellememesi gerekir.

Bir tanesi olası çözümler Bu sorun QoS'dir. QoS veya hizmet kalitesi, veri paketlerine öncelikler atamak için kullanılan bir teknolojidir. QoS, zamana duyarlı paketleri diğer paketlere göre daha yüksek önceliğe sahip olarak iletmenizi sağlar.

QoS, Microsoft'a ait bir standart değil, bir endüstri standardıdır. Ancak ilk kez Microsoft şirketi Bu QoS standardını Windows 2000'de tanıttı. Microsoft'un QoS sürümü o zamandan beri oldukça gelişti, ancak hâlâ endüstri standartlarını karşılıyor.

Windows XP Professional'da QoS öncelikle bir yedeklilik mekanizması olarak çalışır bant genişliği. QoS etkinleştirildiğinde, bir uygulamanın her makinenin ağ bağdaştırıcısı tarafından sağlanan toplam ağ bant genişliğinin %20'sine kadarını ayırmasına izin verilir. Ancak bir uygulamanın ayırdığı ağ bant genişliği miktarı yapılandırılabilir. Üçüncü bölümde size ayırdığınız bant genişliği miktarını nasıl değiştireceğinizi göstereceğim.

Yedek bant genişliğinin nasıl kullanıldığını görmek için, diyelim ki, düzgün çalışması için öncelikli bant genişliği gerektiren bir video konferans uygulamanız var. Bu uygulamanın QoS'nin etkin olduğunu varsayarsak, makinenin toplam bant genişliğinin %20'sini ayırdığını, bant genişliğinin %80'ini geri kalanına bıraktığını söyleyebiliriz. ağ trafiği.

Video konferans uygulamaları dışındaki tüm uygulamalar, en iyi çabayı gösterme adı verilen bir teknolojiyi kullanır. Bu, paketlerin teslim edilen ilk paketle aynı önceliğe sahip gönderildiği anlamına gelir. Öte yandan, video konferans uygulaması trafiği her zaman diğer trafiğe göre daha yüksek önceliğe sahip olacak ancak uygulamanın toplam bant genişliğinin %20'sinden fazlasını tüketmesine asla izin verilmeyecektir.

Ancak Windows XP'nin öncelikli trafik için bir miktar bant genişliği ayırması, normal öncelikli uygulamaların yedek bant genişliğini kullanamayacağı anlamına gelmez. Video konferans uygulamaları daha yüksek öncelikli, ayrılmış bant genişliğinden yararlansa da bu tür uygulamaların sürekli kullanım şansı çok düşüktür. Bu durumda Windows, ağ bant genişliğinin bir kısmının ayrıldığı uygulamalar kullanılmadığı sürece, diğer uygulamaların mümkün olan en iyi dağıtım için ayrılmış ve ayrılmamış bant genişliğini kullanmasına izin verir.

Video konferans uygulaması başlar başlamaz Windows, rezervasyonun kullanılmasını zorlamaya başlar. Ancak bu durumda bile çekince mutlak değildir. Diyelim ki Windows, bir video konferans uygulaması için ağ bant genişliğinin %20'sini ayırıyor, ancak bu uygulamanın %20'nin tamamına ihtiyacı yok. Bu durumlarda Windows, diğer uygulamaların kalan bant genişliğini kullanmasına izin verir ancak daha yüksek öncelikli uygulamanın ihtiyaçlarını sürekli olarak izler. Bir uygulamanın daha fazla bant genişliği gerektirmesi durumunda bant genişliği maksimum %20'ye kadar tahsis edilecektir.

Daha önce de söylediğim gibi QoS bir Microsoft teknolojisi değil, bir endüstri standardıdır. Bu nedenle Windows'ta QoS kullanılır, ancak Windows işi kendisi yapamaz. QoS'nin çalışması için gönderici ile alıcı arasındaki her donanımın QoS'yi desteklemesi gerekir. Bu şu anlama geliyor ağ bağdaştırıcıları, anahtarlar, yönlendiriciler ve kullanılan diğer tüm cihazların yanı sıra alıcı ve gönderenin işletim sistemlerinin de QoS'den haberdar olması gerekir.

Merak ediyorsanız, QoS'yi kullanmak için çılgın egzotik ağ altyapısı kurmanıza gerek yok. Eşzamansız Aktarım Modu (ATM), bağlantı odaklı bir teknoloji olduğundan QoS'yi kullanmak için mükemmel bir ağ teknolojisidir, ancak QoS'yi Çerçeve Aktarımı, Ethernet ve hatta Wi-FI (802.11 x) gibi diğer teknolojilerle birlikte kullanabilirsiniz.

ATM'nin QoS için bu kadar ideal bir seçim olmasının nedeni, bant genişliği rezervasyonunu ve kaynak tahsisini donanım düzeyinde uygulayabilmesidir. Bu tür dağıtım, Ethernet ve benzeri ağ teknolojilerinin yeteneklerinin ötesindedir. Bu, QoS'nin kullanılamayacağı anlamına gelmez. Bu sadece QoS'nin ATM ortamından farklı şekilde uygulanması gerektiği anlamına gelir.

ATM ortamında kaynaklar, fiziksel cihazlar düzeyinde anında tahsis edilir. Ethernet ve diğer benzer teknolojiler kaynakları bu şekilde tahsis edemediğinden, bu tür teknolojiler gerçek kaynak tahsisi yerine önceliklendirmeye dayanır. Bu, bant genişliği rezervasyonunun OSI modelinin daha yüksek bir seviyesinde gerçekleştiği anlamına gelir. Bant genişliği rezerve edildikten sonra, daha yüksek önceliğe sahip paketler ilk önce iletilir.

QoS'yi Ethernet, Wi-Fi veya diğer benzer teknolojiler üzerinden uygulayacaksanız göz önünde bulundurmanız gereken şeylerden biri, bu teknolojilerin bağlantısız olmasıdır. Bu, gönderenin, alıcının durumunu veya gönderen ile alıcı arasındaki ağın durumunu kontrol etmesinin hiçbir yolu olmadığı anlamına gelir. Bu da gönderenin daha yüksek önceliklere sahip paketlerin ilk olarak gönderileceğini garanti edebileceği ancak bu paketlerin belirli bir süre içinde teslim edileceğini garanti edemeyeceği anlamına gelir. Öte yandan ATM bağlantı odaklı bir teknoloji olduğundan QoS, ATM ağlarında bu tür bir garanti sağlayabilmektedir.

Windows 2000 vs. Windows Sunucusu 2003

Daha önce Microsoft'un QoS'yi ilk kez Windows 2000'de sunduğundan ve o zamandan bu yana QoS kullanımının önemli ölçüde geliştiğinden bahsetmiştim. Windows 2000 ve Windows XP'deki QoS arasındaki farklardan biraz bahsetmek istiyorum. Windows Sunucusu 2003 (bu standardın yaklaşık olarak aynı şekilde kullanıldığı).

Windows 2000'de QoS, Windows XP veya Windows Server 2003'te desteklenmeyen Intserv mimarisini temel alıyordu. Microsoft'un böyle bir mimariyi kullanmamaya karar vermesinin nedeni, API tabanlı kullanımı zordu ve mimaride ölçek sorunları vardı.

Bazı kuruluşlar hala Windows 2000 kullanıyor, bu yüzden size Windows 2000 QoS mimarisinin nasıl çalıştığına dair biraz bilgi vermeyi düşündüm. Windows 2000, bant genişliği kaynaklarını ayırmak için RSVP adı verilen bir protokol kullanır. Bant genişliği istendiğinde Windows'un paketlerin ne zaman iletilebileceğini belirlemesi gerekir. Bunu yapmak için Windows 2000, gönderene paketleri kabul etmeye hazır olduğunu bildirmek üzere SBM (Sunbelt Bandwidth Manager) adı verilen bir sinyal protokolünü kullanır. Giriş Kontrol Hizmeti (ACS), etkin bant genişliğinin mevcut olup olmadığını kontrol eder ve ardından bant genişliği talebini kabul eder veya reddeder.

Trafik API'si

Ağ trafiğini önceliklendirmeyle ilgili temel sorunlardan biri, trafiği, onu oluşturan bilgisayara göre önceliklendirememenizdir. Tek bilgisayarların birden fazla uygulamayı çalıştırması ve her uygulama (ve işletim sistemi) için ayrı bir trafik akışı oluşturması yaygındır. Bu olduğunda, her trafik akışına ayrı ayrı öncelik verilmesi gerekir. Sonuçta, bir uygulama yedek bant genişliği gerektirebilirken başka bir uygulama en iyi dağıtım için ideal olabilir.

Trafik Kontrol API'sinin devreye girdiği yer burasıdır ( yazılım arayüzü trafik kontrolü). Trafik Kontrol API'si, QoS parametrelerini ayrı ayrı paketlere uygulamanıza olanak tanıyan bir uygulama programlama arayüzüdür. Trafik Kontrol API'si, bireysel trafik akışlarını tanımlayıp uygulayarak çalışır. çeşitli şekillerde Bu akışlar için QoS kontrolü.

Trafik Kontrol API'sinin yaptığı ilk şey, filtre spesifikasyonu olarak bilinen şeyi oluşturmaktır. Filterspec aslında bir paketin belirli bir akışa ait olmasının ne anlama geldiğini belirleyen bir filtredir. Filterspec tarafından kullanılan özelliklerden bazıları paketin kaynak ve hedef IP adresini ve bağlantı noktası numarasını içerir.

Filterspec tanımlandıktan sonra API, flowspec'in oluşturulmasına izin verir. Flowspec, bir paket dizisine uygulanacak QoS parametrelerini tanımlar. Flowspec tarafından tanımlanan parametrelerden bazıları baud hızını (izin verilen iletim hızı) ve hizmet türünü içerir.

Traffic Control API tarafından tanımlanan üçüncü kavram ise akış kavramıdır. Akış, tek bir akış spesifikasyonuna tabi olan basit bir paket dizisidir. Basit bir ifadeyle, filterspec hangi paketlerin flowspec'e dahil edileceğini belirler. Flowspec, paketlerin daha yüksek öncelikle işlenip işlenmeyeceğini belirler ve akış, akış özelliği işlemeye tabi olan paketlerin gerçek iletimidir. Bir akıştaki tüm paketler eşit şekilde işlenir.

Trafik Kontrol API'sinin Windows 2000'de kullanılan Genel QoS API'ye göre avantajlarından birinin toplama kullanma yeteneği olduğunu belirtmek gerekir. Bir düğümün ortak bir hedefe birden fazla veri akışı gönderen birden fazla uygulaması varsa, bu paketler ortak bir akışta birleştirilebilir. Kaynak ve hedef IP adresleri aynı olduğu sürece uygulamalar farklı bağlantı noktası numaraları kullansa bile bu durum geçerlidir.

Genel Paket Sınıflandırıcı

Önceki bölümde flowspec, filterspec ve flow arasındaki ilişkiden bahsetmiştim. Ancak Trafik Kontrol API'sinin yalnızca bir uygulama programlama arayüzü olduğunu unutmamak önemlidir. Bu nedenle görevi trafik akışlarını belirlemek ve önceliklendirmek, bu akışları yaratmak değil.

Genel Paket Sınıflandırıcı, akışların oluşturulmasından sorumludur. Geçen bölümden hatırlayacağınız üzere flowspec'te tanımlanan özelliklerden biri de hizmet tipiydi. Hizmet türü esasen iş parçacığının önceliğini belirler. Genel Paket Sınıflandırıcı, flowspec'e atanan hizmet tipinin belirlenmesinden sorumludur ve ardından ilişkili paketleri hizmet tipine uygun bir kuyruğa yerleştirir. Her iş parçacığı ayrı bir kuyruğa yerleştirilir.

QoS Paket Zamanlayıcı (paket zamanlayıcı)

Bilmeniz gereken üçüncü QoS bileşeni QoS paket zamanlayıcıdır. Basitçe söylemek gerekirse, QoS paket zamanlayıcının ana işi trafiği şekillendirmektir. Bunu yapmak için paket zamanlayıcı çeşitli kuyruklardan paketleri alır ve ardından bu paketleri öncelikler ve akış hızlarıyla işaretler.

Bu yazı serisinin ilk bölümünde söylediğim gibi, doğru işlem QoS Paketlerin kaynağı ile hedefleri arasında yer alan çeşitli bileşenlerin QoS'yi desteklemesi (yani bunun farkında olması) gerekir. Bu cihazların QoS'yi nasıl yöneteceklerini bilmeleri gerekirken aynı zamanda düzenli, önceliklendirilmemiş trafiği de nasıl yöneteceklerini bilmeleri gerekir. Bunu mümkün kılmak için QoS, işaretleme adı verilen bir teknoloji kullanır.

Aslında burada iki tür işaret var. QoS paket zamanlayıcı, Katman 3 aygıtları tarafından tanınan Diffserv işaretlerini ve Katman 2 aygıtları tarafından tanınan 802.1p işaretlerini kullanır.

QoS Paket Zamanlayıcısını Yapılandırma

Etiketlemenin nasıl çalıştığını size göstermeden önce, her şeyin çalışması için bir QoS paket zamanlayıcısı yapılandırmanız gerekeceğini belirtmek gerekir. Windows Server 2003'te, QoS paket zamanlayıcısı, istemci için olduğu gibi isteğe bağlı bir ağ bileşenidir. Microsoft ağları veya TCP/IP protokolü. QoS Paket Zamanlayıcıyı etkinleştirmek için cihazınızın özellikler sayfasını açın. ağ bağlantısı Sunucuyu seçin ve Şekil A'da gösterildiği gibi QoS Paket Zamanlayıcı'nın yanındaki kutuyu işaretleyin. QoS Paket Zamanlayıcı listede yoksa Yükle'ye tıklayın ve talimatları izleyin.

Şekil A: QoS'yi kullanabilmeniz için QoS Paket Zamanlayıcı'nın etkinleştirilmesi gerekir

QoS Paket Zamanlayıcı hakkında bilmeniz gereken bir diğer şey ise düzgün çalışması için ağ bağdaştırıcınızın 802.1p etiketlemeyi desteklemesi gerektiğidir. Bağdaştırıcınızı kontrol etmek için Yapılandır düğmesine tıklayın, Şekil A; Windows ağ bağdaştırıcınızın özelliklerini görüntüleyecektir. Özellikler sayfasındaki Gelişmiş sekmesine bakarsanız, ağ bağdaştırıcınızın desteklediği çeşitli özellikleri göreceksiniz.

Şekil B'ye baktığınızda listelenen özelliklerden birinin 802.1Q/1P VLAN Tagging olduğunu göreceksiniz. Ayrıca bu özelliğin varsayılan olarak devre dışı olduğunu da görüyorsunuz. 802.1p etiketlemeyi etkinleştirmek için bu özelliği etkinleştirmeniz ve Tamam'a tıklamanız yeterlidir.

Şekil B: 802.1Q/1P VLAN Etiketlemeyi etkinleştirmeniz gerekir

Şekil B'de etkinleştirdiğiniz özelliğin paket etiketlemeden ziyade VLAN etiketleme ile ilgili olduğunu fark etmiş olabilirsiniz. Bunun nedeni VLAN etiketlerinin içerisinde öncelik belirteçlerinin yer almasıdır. 802.1Q standardı VLAN'ları ve VLAN etiketlerini tanımlar. Bu standart aslında VLAN paketinde öncelik kodunu kaydetmek için kullanılan üç biti ayırır. Maalesef 802.1Q standardı bu öncelik kodlarının ne olması gerektiğini hiçbir zaman tanımlamamaktadır.

802.1P, 802.1Q'nun tamamlayıcısı olarak oluşturuldu. 802.1P, bir VLAN etiketi içine alınabilecek bir öncelik etiketlemesini tanımlar.

802.1P sinyali

Önceki bölümde söylediğim gibi OSI modelinin ikinci katmanında 802.1p sinyal iletimi gerçekleşiyor. Bu katman anahtarlar gibi fiziksel cihazlar tarafından kullanılır. 802.1p'yi destekleyen Katman 2 aygıtları, paketlere atanan öncelik işaretlerini görüntüleyebilir ve ardından bu paketleri ayrı trafik sınıflarında gruplayabilir.

İÇİNDE Ethernet ağlarıÖncelik işaretleri VLAN etiketlerinde bulunur. VLAN'lar ve VLAN etiketleri, üç bitlik bir öncelik alanını tanımlayan ancak gerçekte bu öncelik alanının nasıl kullanılması gerektiğini tanımlamayan 802.1Q standardı tarafından tanımlanır. 802.1P standardının devreye girdiği yer burasıdır.

802.1P, 802.1Q standardıyla birlikte kullanılabilecek çeşitli öncelik sınıflarını tanımlar. Sonuç olarak 802.1Q, öncelik işaretlerinin seçimini yöneticiye bırakır, dolayısıyla teknik olarak 802.1P'nin yönergelerine uymanız gerekmez, ancak 802.1P herkesin seçtiği şey gibi görünüyor.

Katman 2 etiketlemesini sağlamak için 802.1P standartlarını kullanma fikri muhtemelen saf teori gibi görünse de aslında Grup İlkesi ayarları aracılığıyla belirlenebilir. 802.1P standardı sekiz farklı öncelik sınıfı sağlar (0'dan 7'ye kadar). Daha yüksek öncelik sınıflarına sahip paketler, QoS tarafından daha yüksek teslimat önceliğiyle işlenir.

Varsayılan olarak Microsoft aşağıdaki öncelik işaretlerini atar:

Ancak daha önce de belirttiğim gibi çeşitli Grup İlkesi ayarlarını değiştirerek bu öncelikleri değiştirebilirsiniz. Bunu yapmak için, Grup İlkesi Düzenleyicisi'ni açmanız ve Bilgisayar Yapılandırması\Yönetim Şablonları\Ağlar\QoS Paket Zamanlayıcısı\İkinci düzey öncelik değerleri dallarındaki konsol ağacına gitmeniz gerekir. Şekil A'da görebileceğiniz gibi yukarıda sıraladığım öncelik etiketlerinin her birine karşılık gelen Grup Politikası ayarları bulunmaktadır. Öncelik işaretleme seviyelerinizi bu hizmet türlerinden herhangi birine atayabilirsiniz. Ancak bu Grup İlkesi ayarlarının yalnızca Windows XP, 2003 veya Vista çalıştıran ana bilgisayarlar için geçerli olduğunu unutmayın.

Şekil A: İkinci düzey öncelik işaretlemesini yapılandırmak için Grup İlkesi Düzenleyicisini kullanabilirsiniz.

Farklılaştırılmış Hizmetler

Önceki bir makalede açıkladığım gibi QoS, OSI modelinin ikinci ve üçüncü katmanlarında öncelik işaretlemesi gerçekleştirir. Bu, paket teslimat süreci boyunca önceliklerin dikkate alınmasını sağlar. Örneğin, anahtarlar OSI modelinin 2. Katmanında çalışır, ancak yönlendiriciler genellikle Katman 3'te çalışır. Dolayısıyla, paketler yalnızca 802.1p öncelik işaretlerini kullansaydı, anahtar bu paketlere öncelikler atayacak, ancak bu öncelikler ağ yönlendiricileri tarafından göz ardı edilecekti. Bununla mücadele etmek için QoS, OSI modelinin 3. Katmanındaki trafiğe öncelik vermek için Farklılaştırılmış Hizmetler protokolünü (Diffserv) kullanır. Diffserv işaretleri, TCP/IP kullanan paketlerin IP başlıklarına dahil edilir.

Diffserv tarafından kullanılan mimari ilk olarak RFC 2475 tarafından tanımlanmıştır. Ancak mimari spesifikasyonlarının çoğu RFC 2474'te yeniden yazılmıştır. RFC 2474, IPv4 ve IPv6 için Diffserv mimarisini tanımlar.

IPv4'ün RFC 2474'te kullanılmasıyla ilgili ilginç olan şey, Diffserv'in tamamen geçersiz kılınmasına rağmen orijinal RFC 2475 spesifikasyonuyla geriye dönük olarak uyumlu olmasıdır. Bu, yeni özellikleri desteklemeyen eski yönlendiricilerin atanan öncelikleri tanıyabileceği anlamına gelir.

Mevcut Diffserv uygulaması, Diffserv değerini (DSCP değeri olarak adlandırılır) depolamak için Hizmet Türü (TOS) paketlerinin hizmet türü sekizlilerini kullanır. Bu sekizli içinde ilk altı bit DSCP değerini saklar ve son iki bit kullanılmaz. Bu işaretlerin RFC 2475 spesifikasyonuyla geriye dönük olarak uyumlu olmasının nedeni, RFC 2475'in IP dizi bilgisinde kullanım için aynı sekizlideki ilk üç biti gerektirmesidir. DSCP değerleri altı bit uzunluğunda olmasına rağmen ilk üç bit hala IP sırasını yansıtmaktadır.

Daha önce gösterdiğim 802.1p etiketlemede olduğu gibi, Diffserv önceliklerini aşağıdakileri kullanarak yapılandırabilirsiniz: çeşitli parametreler Grup İlkesi. Size nasıl yapılacağını göstermeden önce Windows'ta kullanılan standart Diffserv önceliklerini tanıtacağım:

Diffserv öncelik işaretlerinin 802.1P'den tamamen farklı bir aralık kullandığını fark etmiş olabilirsiniz. Diffserv, 0 - 7 aralığını desteklemek yerine, 0 - 63 arasında bir öncelik işaretleme aralığını destekler; daha büyük sayılar daha yüksek önceliğe sahiptir.

Dediğim gibi Windows, Grup İlkesi ayarları aracılığıyla Diffserv öncelik işaretlerini tanımlamanıza olanak tanır. Ancak bazı daha gelişmiş yönlendiricilerin, Windows tarafından atanan değerlerden bağımsız olarak kendi Diffserv değerlerini paketlere atayacağını unutmayın.

Bunu akılda tutarak, Grup İlkesi Düzenleyicisini açıp konsol ağacında Bilgisayar Yapılandırması\Yönetim Şablonları\Ağ\QoS Paket Zamanlayıcı'ya giderek Diffserv öncelik işaretlerini yapılandırabilirsiniz.

Şekil B'ye bakarsanız, QoS Paket Zamanlayıcı sekmesinin altında DSCP ile ilgili iki sekme bulunduğunu fark edeceksiniz. Bu sekmelerden biri, akış özellikleriyle eşleşen paketlere DSCP öncelik işaretleri atamanıza, ikincisi ise eşleşmeyen paketlere DSCP öncelik işaretleri atamanıza olanak tanır. Gerçek parametreler, Şekil C'de gösterildiği gibi her iki sekme için de benzerdir.

Şekil B: Windows, akış spesifikasyonuyla eşleşen ve eşleşmeyen paketler için DSCP öncelik işaretlerini ayrı ayrı yönetir.

Şekil C: DSCP öncelik işaretlerini farklı hizmet türlerine manuel olarak atayabilirsiniz.

Çeşitli Grup İlkesi ayarları

Şekil B'ye bakarsanız, bahsetmediğim üç Grup İlkesi ayarının olduğunu fark edeceksiniz. İlgilenenler için bu seçeneklerin neler olduğundan ve ne işe yaradığından kısaca bahsetmek istedim.

Bekleyen Paketleri Sınırla parametresi aslında bir hizmet eşik değeridir. Yoğun paketlerin sayısı belirli bir değere ulaşırsa QoS, değer izin verilen maksimum eşiğin altına düşene kadar ağ bağdaştırıcısına herhangi bir ek bant genişliği tahsisini yasaklar.

Ayrılabilir Bant Genişliğini Sınırla ayarı, QoS özellikli uygulamaların ayırabileceği toplam bant genişliği yüzdesini kontrol eder. Varsayılan olarak, QoS özellikli uygulamalar ağ bant genişliğinin yüzde 80'ine kadar ayırabilir. Elbette bant genişliğinin herhangi bir kısmı ayrılmış ve şu anda QoS uygulamaları tarafından kullanılmayan diğer uygulamalar tarafından kullanılabilir.

Zamanlayıcı Çözünürlüğünü Ayarla parametresi, QoS paket planlayıcısının paketleri planlamak için kullanacağı minimum zaman birimini (mikrosaniye cinsinden) kontrol eder. Temel olarak bu ayar, paketlerin dağıtım için kuyruğa alınabileceği maksimum sıklığı kontrol eder.

QoS ve modemler

Geniş bant teknolojilerinin neredeyse evrensel olarak mevcut olduğu bu çağda, modemler hakkındaki konuşmalar tuhaf görünüyor. Ancak hala internet bağlantı mekanizması olarak modemleri kullanan çok sayıda küçük işletme ve ev kullanıcısı bulunmaktadır. Hatta yakın zamanda büyük bir şirketin, geniş bant teknolojisine erişimin olmadığı uzak yerlerdeki uydu ofisleriyle iletişim kurmak için modem kullandığını bile gördüm.

Elbette modem kullanmanın en büyük sorunu sahip oldukları bant genişliğinin sınırlı olmasıdır. Daha az belirgin fakat aynı derecede önemli bir sorun da kullanıcıların çevirmeli bağlantıları kullanırken çevrimiçi davranışlarını değiştirmeme eğiliminde olmalarıdır. Elbette kullanıcılar indirme konusunda isteksiz olabilir büyük dosyalarİnternete modem aracılığıyla bağlanıldığında, ancak diğer kullanıcı davranışları, sanki geniş bant bağlantısıyla bağlanmış gibi aynı kalır.

Kullanıcılar genellikle saklama konusunda çok fazla endişelenmezler. Microsoft Outlook dosyalar indirilirken her zaman açın veya sayfalara göz atın arka plan. Bazı kullanıcılar anlık mesajlaşma sistemlerini de sürekli açık tutuyor. Bu tür davranışlarla ilgili sorun, bu uygulamaların veya görevlerin her birinin belirli miktarda internet bağlantısı bant genişliği tüketmesidir.

QoS'nin nasıl yardımcı olabileceğini görmek için, normal koşullar altında QoS kullanılmadığında neler olduğuna bakalım. Tipik olarak, İnternet'e erişmeye çalışan ilk uygulama, bağlantıyı kullanma konusunda en fazla hakka sahiptir. Bu, diğer uygulamaların bağlantıyı kullanamayacağı anlamına gelmez; bunun yerine Windows'un diğer uygulamaların bağlantıyı kullanmayacağını varsaydığı anlamına gelir.

Bağlantı oluşturulduktan sonra Windows, TCP alma penceresi boyutunu dinamik olarak ayarlamaya başlar. TCP alma penceresi boyutu, verinin alındığına dair onay beklenmeden önce gönderilebilecek veri miktarıdır. TCP alma penceresi boyutu ne kadar büyük olursa, gönderenin başarılı teslimatın onayını beklemeden önce iletebileceği paketler de o kadar büyük olur.

TCP alma penceresi boyutunun dikkatli bir şekilde ayarlanması gerekir. TCP alma penceresi çok küçükse, TCP çok sık onay gerektireceğinden verimlilik düşecektir. Ancak TCP alma penceresi çok büyükse makine, iletim sırasında bir sorun olduğunu anlamadan çok fazla veri iletebilir. Sonuç olarak, büyük miktarda verinin yeniden iletilmesi gerekir ve bu da verimliliği etkiler.

Bir uygulama çevirmeli İnternet bağlantısını kullanmaya başladığında, Windows, paketler gönderildikçe TCP alma penceresi boyutunu dinamik olarak ayarlar. Windows'un buradaki hedefi, TCP alma penceresi boyutunun en iyi şekilde yapılandırıldığı kararlı bir duruma ulaşmaktır.

Şimdi diyelim ki kullanıcı yine internet bağlantısı gerektiren ikinci bir uygulama açıyor. Bunu yaptıktan sonra Windows, TCP alma penceresi boyutunun en uygun değere ayarlanmasından sorumlu olan algoritma olan TCP yavaş başlatma algoritmasını başlatır. Sorun, TCP'nin daha önce çalışan uygulama tarafından zaten kullanılıyor olmasıdır. Bu, ikinci uygulamayı iki şekilde etkiler. Birincisi, ikinci uygulamanın optimum TCP alma penceresi boyutuna ulaşması çok daha uzun sürüyor. İkincisi, ikinci uygulamanın veri aktarım hızı her zaman öndeki uygulamanın aktarım hızından daha yavaş olacaktır.

İyi haber şu ki, Windows XP ve Windows Server 2003'te bu sorunları yalnızca QOS Paket Zamanlayıcı'yı çalıştırarak önleyebilirsiniz. QOS paket zamanlayıcısı daha sonra Windows tarafından algılandığında otomatik olarak Deficit Round Robin adı verilen bir teknolojiyi kullanacaktır. yavaş hız bağlantılar.

Açık Yuvarlak Robin'in çalışma prensibi dinamik yaratımİnternete erişim gerektiren her uygulama için ayrı kuyruklar. Windows bu sıraları dönüşümlü olarak tutar; bu da İnternet'e erişmesi gereken tüm uygulamaların verimliliğini büyük ölçüde artırır. Merak ediyorsanız, Deficit Round Robin Windows 2000 Server'da da mevcuttur ancak otomatik olarak etkinleştirilmez.

İnternet bağlantısı paylaşımı

Windows XP ve Windows Server 2003'te QoS ayrıca İnternet bağlantısı paylaşımını da kolaylaştırır. Muhtemelen bildiğiniz gibi İnternet bağlantısı paylaşımı, NAT tabanlı bir yönlendirici oluşturmak için basitleştirilmiş bir seçenektir. İnternet bağlantısının fiziksel olarak bağlı olduğu bilgisayar, ağdaki diğer bilgisayarlar için yönlendirici ve DHCP sunucusu rolünü üstlenerek onların bu ana bilgisayar üzerinden İnternete erişmelerini sağlar. İnternet bağlantısı paylaşımı genellikle yalnızca etki alanı altyapısı olmayan küçük, eşler arası ağlarda kullanılır. Büyük ağlar genellikle fiziksel cihaz tabanlı yönlendiricileri veya yönlendirme ve hizmetleri kullanır uzaktan erişim.

Yukarıdaki bölümde Windows'un TCP alma penceresi boyutunu dinamik olarak nasıl ayarladığını zaten açıklamıştım. Ancak bu tür dinamik yapılandırma, İnternet bağlantısını paylaşırken sorunlara neden olabilir. Bunun nedeni, yerel ağdaki bilgisayarlar arasındaki bağlantının genellikle nispeten hızlı olmasıdır. Tipik olarak böyle bir bağlantı 100 Mb Ethernet veya 802.11G kablosuz bağlantıdan oluşur. Bu bağlantı türleri en hızlısı olmaktan uzak olsa da, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki çoğu internet bağlantısından çok daha hızlıdır. Sorunun yattığı yer burasıdır.

İstemci bilgisayarİnternet üzerinden etkileşime girmesi gerekiyor ancak bunu doğrudan yapamıyor. Bunun yerine ana bilgisayarı kullanır paylaşım Erişim modülü olarak internet bağlantısı. Windows en uygun TCP alma penceresi boyutunu hesaplarken, bunu yerel makine ile Internet Bağlantı Paylaşımı makinesi arasındaki bağlantının hızına göre yapar. Yerel bir makinenin İnternet'ten gerçekte alabileceği veri miktarı ile İnternet Bağlantı Paylaşımı ana bilgisayarıyla bağlantısının hızına bağlı olarak alabileceğini düşündüğü veri miktarı arasındaki fark sorunlara neden olabilir. Daha spesifik olarak, bağlantı hızındaki farklılıklar, verilerin düşük hızlı bir bağlantıya bağlı bir kuyrukta yedeklendiği durumlara neden olabilir.

İşte burada QoS devreye giriyor. QOS paket zamanlayıcısını bir İnternet Bağlantı Paylaşımı ana bilgisayarına yüklerseniz, İnternet Bağlantı Paylaşımı ana bilgisayarı, TCP alma penceresi boyutunu geçersiz kılar. Bu, Internet Bağlantı Paylaşımı ana bilgisayarının, yerel ana bilgisayarlar için TCP alma penceresi boyutunu, doğrudan Internet'e bağlı olmaları durumunda sahip olacakları değerle aynı değere ayarlayacağı anlamına gelir. Bu, uyumsuz ağ bağlantı hızlarından kaynaklanan sorunları ortadan kaldırır.

Çözüm

Bu yazı dizisinde QoS'den ve trafik akışını şekillendirmek için nasıl kullanılabileceğinden bahsettim. çeşitli türler ağ bağlantıları. Gördüğünüz gibi QoS, trafiği ağdaki en yoğun zamanlardan yararlanacak ve daha yüksek öncelikli trafiğin hızlı bir şekilde iletilmesini sağlayacak şekilde şekillendirerek bir ağın çok daha verimli çalışmasını sağlayabilir.

Brian Posey

Bu yazı serimin ilk bölümünde QoS'un ne işe yaradığından ve ne için kullanıldığından bahsetmiştim. Bu bölümde QoS'nin nasıl çalıştığını anlatarak sohbete devam edeceğim. Bu makaleyi okurken lütfen burada sunulan bilgilerin Windows 2000 Server'daki QoS uygulamasından farklı olan Windows Server 2003 QoS uygulamasını temel aldığını unutmayın.

Trafik API'si

Trafik Kontrol API'sinin (trafik kontrol yazılımı arayüzü) devreye girdiği yer burasıdır. Trafik Kontrol API'si, QoS parametrelerini ayrı ayrı paketlere uygulamanıza olanak tanıyan bir uygulama programlama arayüzüdür. Trafik Kontrol API'si, bireysel trafik akışlarını tanımlayarak ve bu akışlara çeşitli QoS kontrol yöntemlerini uygulayarak çalışır.

Genel Paket Sınıflandırıcı

QoS Paket Zamanlayıcı (paket zamanlayıcı)

Bu serinin ilk bölümünde tartıştığım gibi, QoS'nin doğru çalışması için paketlerin kaynağı ile hedefleri arasında bulunan çeşitli bileşenlerin QoS'yi desteklemesi (yani farkında olması) gerekir. Bu cihazların QoS'yi nasıl yöneteceklerini bilmeleri gerekirken aynı zamanda düzenli, önceliklendirilmemiş trafiği de nasıl yöneteceklerini bilmeleri gerekir. Bunu mümkün kılmak için QoS, işaretleme adı verilen bir teknoloji kullanır.

QoS Paket Zamanlayıcısını Yapılandırma

Etiketlemenin nasıl çalıştığını size göstermeden önce, her şeyin çalışması için bir QoS paket zamanlayıcısı yapılandırmanız gerekeceğini belirtmek gerekir. Windows Server 2003'te, QoS Paket Zamanlayıcısı, Microsoft Ağları İstemcisi'ne veya TCP/IP protokolüne çok benzeyen isteğe bağlı bir ağ bileşenidir. QoS Paket Zamanlayıcı'yı etkinleştirmek için sunucunuzun ağ bağlantısının özellikler sayfasını açın ve Şekil A'da gösterildiği gibi QoS Paket Zamanlayıcı'nın yanındaki kutuyu işaretleyin. QoS Paket Zamanlayıcı listede yoksa Yükle'ye tıklayın ve talimatları izleyin.

Şekil A: QoS'yi kullanabilmeniz için QoS Paket Zamanlayıcı'nın etkinleştirilmesi gerekir

Şekil B: 802.1Q/1P VLAN Etiketlemeyi etkinleştirmeniz gerekir

802.1P, 802.1Q'nun tamamlayıcısı olarak oluşturuldu. 802.1P, bir VLAN etiketi içine alınabilecek bir öncelik etiketlemesini tanımlar. Bu iki standardın çalışma prensibini üçüncü bölümde anlatacağım.

Çözüm

Bu yazıda Windows Server 2003'ün QoS mimarisindeki bazı temel kavramları tartıştık. Bölüm 3'te QoS paket planlayıcısının paketleri nasıl işaretlediğiyle ilgili daha ayrıntılı bilgi vereceğim. Ayrıca düşük bant genişliğine sahip ağ ortamlarında QoS'nin nasıl çalıştığından da bahsedeceğim.

Bu yazıda Windows 10'da ayrılmış bant genişliğinin nasıl yapılandırılacağına bakacağız. Windows varsayılanı Toplam İnternet bant genişliğinin %20'sini ayırır.

Evet, evet, Windows 10 işletim sistemi, hizmet kalitesi (QoS) için İnternet bağlantı bant genişliğinizin belirli bir yüzdesini ayırır.

Microsoft'a göre:

QoS, Windows sistem güncellemeleri, lisans durumu yönetimi vb. gibi kritik sistem işlemlerini içerebilir. Ayrılmış bant genişliği kavramı, sistemde çalışan tüm programlar için geçerlidir. Tipik olarak paket zamanlayıcı sistemi bağlantı kapasitesinin %80'iyle sınırlar. Bu, Windows'un İnternet bant genişliğinizin %20'sini yalnızca QoS için ayırdığı anlamına gelir.

Bu ayrılmış bant genişliği yüzdesini almak istiyorsanız bu makale tam size göre. Aşağıda ayrılmış bant genişliğini yapılandırmanın iki yoluna bakacağız. işletim sistemi Windows 10

NOT: Sisteminiz için ayrılmış tüm bant genişliğini devre dışı bırakırsanız, yani %0'a ayarlarsanız, bu, işletim sisteminin eylemlerini, özellikle de otomatik güncellemeleri etkileyecektir.

Yasal Uyarı: sonraki adımlar kayıt defterinin düzenlenmesini içerecektir. Kayıt defterini düzenlerken yapılan hatalar sisteminizi olumsuz etkileyebilir. Bu nedenle kayıt defteri girdilerini düzenlerken dikkatli olun ve öncelikle bir sistem geri yükleme noktası oluşturun.

1. Adım: Kayıt Defteri Düzenleyicisini Aç(Kayıt Defteri Düzenleyicisi'ne aşina değilseniz, öğesine tıklayın).

Adım 2: Kayıt Defteri Düzenleyicisi penceresinin sol bölmesinde aşağıdaki bölüme gidin:

HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Policies\Microsoft\Windows\Psched

Not: Bölüm ve parametre " NonBestEffortLimit» yok, sadece yaratın.

3. Adım:Şimdi kayıt defteri anahtarının sağ bölmesinde "Psikolojik" adlı DWORD değerini (32 bit) bulun NonBestEffortLimit. Değerlerini değiştirmek için üzerine çift tıklayın:

Varsayılan olarak parametre şu değere sahiptir: 50 onaltılı olarak veya 80 ondalık sistemde.

Adım 4: Ondalık bir sistem seçin ve değeri, gerekli ayrılmış bant genişliği yüzdesine ayarlayın.

Örneğin değeri şu şekilde ayarlarsanız 0 Windows işletim sisteminiz için ayrılmış bant genişliği tamamen devre dışı bırakılacaktır, yani %0'a eşit olacaktır. Düğmeye tıklayın "TAMAM" ve Kayıt Defteri Düzenleyicisi'ni kapatın.

Adım 5: Değişikliklerin etkili olması için bilgisayarınızı yeniden başlatın.

Kuruluşunuzdaki/iş yerinizdeki birden fazla bilgisayarda ayrılmış bant genişliğini yapılandırmak veya sınırlamak istiyorsanız uygun GPO ayarını dağıtabilirsiniz.

1. Adım: Yerel Grup İlkesi Düzenleyicisini Aç

Adım 2: Bölüme git: “Bilgisayar Yapılandırması” → “Yönetim Şablonları” → “Ağ” → “Qos Paket Zamanlayıcı”

3. Adım: Sağ pencerede politikayı açmak için çift tıklayın.

Varsayılan olarak bu politika ayarlanmamıştır ve sistem, 20% İnternet bağlantısı bant genişliği. Etkinleştirmeniz, parametreyi ayarlamanız gerekiyor "Ayrılmış bant genişliğini sınırla" Anlam "Açık."

QoS Efsanesi

Windows XP ile ilgili SSS'lerin bazılarını en az bir kez okumamış tek bir kişi bile yok. Ve eğer öyleyse, o zaman herkes çok zararlı bir Hizmet Kalitesi hizmetinin (kısaca QoS) olduğunu biliyor. Varsayılan olarak ağ bant genişliğini %20 oranında sınırlandırdığı için sisteminizi yapılandırırken devre dışı bırakmanız önemle tavsiye edilir ve bu sorun Windows 2000'de de mevcut görünmektedir.

Bunlar satırlar:
"S: QoS (Hizmet Kalitesi) hizmeti nasıl tamamen devre dışı bırakılır? Nasıl yapılandırılır? Ağ hızını sınırladığı doğru mu?
C: Aslında, Hizmet Kalitesi varsayılan olarak kanal kapasitesinin %20'sini kendi ihtiyaçları için ayırır (herhangi bir kanal, hatta 14400 modem, hatta gigabit Ethernet bile). Üstelik QoS Packet Scheduler hizmetini Özellikler bağlantısından kaldırsanız bile bu kanal serbest bırakılmaz. Burada bir kanalda yer açabilir veya QoS'yi kolayca yapılandırabilirsiniz. Grup İlkesi uygulamasını (gpedit.msc) başlatın. Grup İlkesi'nde Yerel bilgisayar ilkesini bulun ve Yönetim şablonları'na tıklayın. Ağ - QoS Paket Zamanlayıcı'yı seçin. Ayrılabilir bant genişliğini sınırla seçeneğini etkinleştirin. Şimdi Bant Genişliği sınırını %20'den %0'a düşürüyoruz veya basitçe kapatıyoruz. İstenirse burada diğer QoS parametrelerini de yapılandırabilirsiniz. Yapılan değişiklikleri etkinleştirmek için tek yapmanız gereken yeniden başlatmaktır."
%20 elbette çok fazla. Gerçekten Microsoft Mazda'dır. Bu tür ifadeler SSS'den SSS'ye, forumdan foruma, medyadan medyaya dolaşıyor ve her türlü "ince ayarda" - Windows XP'yi "ayarlama" programlarında kullanılıyor (bu arada, açık " Grup politikaları" ve "Yerel Güvenlik Politikaları" ve konfigürasyon seçeneklerinin zenginliği açısından tek bir "ince ayar" onlarla karşılaştırılamaz. Bu tür asılsız ifadelerin dikkatlice ifşa edilmesi gerekir; bunu şimdi sistematik bir yaklaşım kullanarak yapacağız. Yani sorunlu konuyu resmi birincil kaynaklara dayanarak derinlemesine inceleyeceğiz.

Bir ağ nedir kaliteli hizmet?
Aşağıdaki basitleştirilmiş tanımı kabul edelim ağ sistemi. Uygulamalar ana bilgisayarlar üzerinde çalışır ve çalışır ve birbirleriyle iletişim kurar. Uygulamalar, ağ üzerinden iletim için işletim sistemine veri gönderir. Veriler işletim sistemine aktarıldıktan sonra ağ trafiği haline gelir.
Ağ QoS'si, ağın bu trafiği belirli uygulama isteklerinin karşılanmasını sağlayacak şekilde işleme yeteneğine dayanır. Bu, özel muameleye uygun trafiği ve bu mekanizmaları kontrol etme hakkını tanımlayabilen ağ trafiğini işlemek için temel bir mekanizma gerektirir.
QoS işlevselliği iki ağ paydaşını memnun etmek için tasarlanmıştır: ağ uygulamaları ve ağ yöneticileri. Çoğu zaman anlaşmazlıklar yaşarlar. Ağ yöneticisi belirli bir uygulamanın kullandığı kaynakları sınırlarken aynı zamanda uygulama mümkün olduğu kadar çok kaynak almaya çalışır. ağ kaynakları. Ağ yöneticisinin tüm uygulamalar ve kullanıcılarla ilgili olarak baskın bir rol oynadığı gerçeği dikkate alınarak, çıkarları uyumlu hale getirilebilir.

Temel QoS parametreleri
Farklı uygulamaların ağ trafiğini yönetmek için farklı gereksinimleri vardır. Uygulamalar gecikmelere ve trafik kaybına az çok toleranslıdır. Bu gereksinimler aşağıdaki QoS ile ilgili parametrelerde uygulama alanı bulmuştur:
Bant genişliği - bir uygulama tarafından oluşturulan trafiğin ağ üzerinden iletilmesi gereken hız;
Gecikme – Bir uygulamanın veri paketini teslim ederken tolere edebileceği gecikme.
Titreşim - gecikme süresini değiştirme.
Kayıp - kayıp verilerin yüzdesi.
Sonsuz ağ kaynakları mevcut olsaydı, tüm uygulama trafiği sıfır gecikme, sıfır gecikme değişimi ve sıfır kayıpla gerekli hızda iletilebilirdi. Ancak ağ kaynakları sınırsız değildir.
QoS mekanizması, iletim gereksinimlerini karşılamak için ağ kaynaklarının uygulama trafiğine tahsisini kontrol eder.

Temel QoS kaynakları ve trafik işleme mekanizmaları
Ana bilgisayarları birbirine bağlayan ağlar çeşitli yöntemler kullanır ağ cihazları ana bilgisayar ağ bağdaştırıcıları, yönlendiriciler, anahtarlar ve hub'lar dahil. Her birinin ağ arayüzleri vardır. Her ağ arayüzü trafiği sınırlı bir oranda alıp iletebilir. Trafiğin bir arayüze gönderilme hızı, arayüzün trafiği daha fazla iletme hızından daha yüksekse tıkanıklık meydana gelir.
Ağ cihazları, tıkanıklık geçene kadar cihazın belleğindeki (arabellek) trafiği sıraya koyarak tıkanıklık durumlarını yönetebilir. Diğer durumlarda ağ ekipmanı tıkanıklığı gidermek için trafiği reddedebilir. Sonuç olarak uygulamalarda gecikme değişiklikleri (trafikin arayüzlerdeki kuyruklarda saklanması nedeniyle) veya trafik kaybı yaşanır.
Yetenek ağ arayüzleri trafik iletme ve trafiği ağ cihazlarında depolamak için belleğin varlığı (trafik daha fazla gönderilemeyene kadar), uygulama trafiği akışları için QoS sağlamak için gereken temel kaynakları oluşturur.

QoS kaynaklarının ağ cihazları arasında dağıtımı
QoS'yi destekleyen cihazlar, trafiği iletmek için ağ kaynaklarını akıllıca kullanır. Yani, gecikmeye daha dayanıklı uygulamalardan gelen trafik sıraya alınır (bellekteki bir arabellekte saklanır), gecikme açısından kritik uygulamalardan gelen trafik ise aktarılır.
Bu görevi gerçekleştirmek için ağ cihazının, paketleri sınıflandırarak trafiği tanımlaması ve ayrıca bunlara hizmet verecek kuyruklara ve mekanizmalara sahip olması gerekir.

Trafik işleme mekanizması
Trafik işleme mekanizması şunları içerir:
802.1p
Atlama davranışlarına göre farklılaştırılmış hizmetler (diffserv PHB).
Entegre Hizmetler (interserv).
Bankamatik vb.
Çoğu yerel ağ, Ethernet, token-ring vb. dahil olmak üzere IEEE 802 teknolojisini temel alır. 802.1p, bu tür ağlarda QoS'yi destekleyen bir trafik işleme mekanizmasıdır.

802.1p, 802 paket başlığında sekiz öncelik değerinden birini taşıyabilen bir alanı (OSI ağ modelinde katman 2) tanımlar. Tipik olarak, trafiği gönderen ana bilgisayarlar veya yönlendiriciler yerel ağ, gönderilen her paketi belirli bir öncelik değeri atayarak işaretleyin. Anahtarlar, köprüler ve hub'lar gibi ağ cihazlarının, kuyruk mekanizmalarını kullanarak paketleri uygun şekilde işlemesi beklenir. 802.1p'nin kapsamı yerel alan ağı (LAN) ile sınırlıdır. Paket yerel ağı geçtikten sonra (OSI Katman 3 aracılığıyla), 802.1p önceliği kaldırılır.
Diffserv, bir katman 3 mekanizmasıdır. IP paketlerinin katman 3 başlığındaki diffserv kod noktası (DSCP) adı verilen bir alanı tanımlar.
Intserv, garantili bir hizmeti ve indirmeleri yöneten bir hizmeti tanımlayan bir hizmet yelpazesidir. Garantili bir hizmet, belirli miktarda trafiği ölçülebilir ve sınırlı bir gecikmeyle taşımayı vaat eder. İndirmeyi yöneten hizmet, "hafif ağ tıkanıklığı meydana gelen" trafiğin bir kısmını taşımayı kabul eder. Bunlar, belirli miktarda trafiğe ölçülebilir QoS sağlayacak şekilde tanımlanmaları anlamında ölçülebilir hizmetlerdir.

ATM teknolojisi paketleri nispeten küçük hücrelere böldüğü için çok düşük gecikme süresi sunabilir. Bir paketin acilen gönderilmesi gerekiyorsa, ATM arayüzü bir hücrenin gönderilmesi için gereken süre boyunca her zaman iletim için serbest bırakılabilir.
QoS, bu teknolojinin çalışmasını sağlayan çok daha karmaşık mekanizmalara sahiptir. Sadece bir önemli noktaya dikkat çekelim: QoS'nin çalışabilmesi için, iletimin başlangıç noktasından bitiş noktasına kadar bu teknolojiye destek verilmesi ve uygun konfigürasyonun yapılması gerekmektedir.

Netlik sağlamak için, Şekil 1'i düşünün. 1.
Aşağıdakileri kabul ediyoruz:
Tüm yönlendiriciler gerekli protokollerin iletilmesinde rol oynar.
Ana Bilgisayar A ile Ana Bilgisayar B arasında 64 Kbps gerektiren bir QoS oturumu başlatılır.
Host A ve Host D arasında 64 Kbps gerektiren başka bir oturum başlatılır.
Diyagramı basitleştirmek için yönlendiricilerin tüm ağ kaynaklarını ayırabilecek şekilde yapılandırıldığını varsayıyoruz.
Bizim durumumuzda, 64 Kbps'lik bir rezervasyon için bir istek, Ana Bilgisayar A ve Ana Bilgisayar B arasındaki veri yolundaki üç yönlendiriciye ulaşacaktır. 64 Kbps'lik bir başka istek, Ana Bilgisayar A ve Ana Bilgisayar D arasındaki üç yönlendiriciye ulaşacaktır. Yönlendiriciler, bu kaynak ayırma isteklerini yerine getirecektir. Çünkü maksimumu aşmıyorlar. Bunun yerine, B ve C ana bilgisayarlarının her biri, A ana bilgisayarıyla eşzamanlı olarak 64 Kbps QoS oturumu başlatırsa, bu ana bilgisayarlara (B ve C) hizmet veren yönlendirici, bağlantılardan birini reddeder.

Şimdi ağ yöneticisinin B, C, D, E ana bilgisayarlarına hizmet veren üç aşağı yönlü yönlendiricide QoS işlemeyi devre dışı bıraktığını varsayalım. Bu durumda, bağlantıda yer alan ana bilgisayarın konumu ne olursa olsun 128 Kbps'ye kadar olan kaynaklara yönelik istekler karşılanacaktır. Bununla birlikte, bir ana bilgisayara giden trafik diğer ana makineye giden trafiği riske atacağından kalite güvencesi düşük olacaktır. Üst yönlendiricinin tüm istekleri 64 Kbps ile sınırlandırması durumunda hizmet kalitesi korunabilir, ancak bu, ağ kaynaklarının verimsiz kullanılmasına neden olur.
Öte yandan tüm ağ bağlantılarının verimi 128 Kbps'ye yükseltilebilir. Ancak artan bant genişliği yalnızca B ve C (veya D ve E) ana bilgisayarlarının aynı anda kaynak talep etmesi durumunda kullanılacaktır. Aksi takdirde ağ kaynakları yine verimsiz kullanılacaktır.

Microsoft QoS Bileşenleri
Windows 98, aşağıdakiler de dahil olmak üzere yalnızca kullanıcı düzeyinde QoS bileşenlerini içerir:
Uygulama bileşenleri.
GQoS API (Winsock 2'nin bir parçası).
QoS servis sağlayıcısı.
Windows 2000/XP/2003 işletim sistemi yukarıda açıklanan her şeyi ve aşağıdaki bileşenleri içerir:
Kaynak Rezervasyon Protokolü Hizmet Sağlayıcısı (Rsvpsp.dll) ve RSVP hizmetleri (Rsvp.exe) ve QoS ACS. Windows XP, 2003'te kullanılmaz.
Trafik yönetimi (Traffic.dll).
Genel Paket Sınıflandırıcı (Msgpc.sys). Paket sınıflandırıcı, paketin ait olduğu hizmet sınıfını belirler. Bu durumda paket uygun kuyruğa yerleştirilecektir. Kuyruklar QoS Paket Zamanlayıcı tarafından yönetilir.
QoS Paket Zamanlayıcısı (Psched.sys). Belirli bir veri akışı için QoS parametrelerini tanımlar. Trafik belirli bir öncelik değeriyle işaretlenir. QoS paket planlayıcısı, her paket için kuyruk zamanlamasını belirler ve ağa aynı anda erişmesi gereken sıraya alınmış paketler arasındaki rekabet eden istekleri yönetir.

Şekil 2'deki diyagram protokol yığınını göstermektedir, Windows bileşenleri ve bunların ev sahibi üzerindeki etkileşimi. Windows 2000'de kullanılan ancak Windows XP/2003'te kullanılmayan öğeler şemada gösterilmemiştir.
Uygulamalar yığının en üstündedir. QoS hakkında bilgi sahibi olabilirler veya olmayabilirler. Microsoft, QoS'nin tüm gücünden yararlanmak için uygulamalarınızda Genel QoS API çağrılarını kullanmanızı önerir. Bu, özellikle yüksek kaliteli hizmet garantisi gerektiren uygulamalar için önemlidir. Bazı yardımcı programlar, QoS'nin farkında olmayan uygulamalar adına QoS'yi çağırmak için kullanılabilir. Trafik Yönetimi API'si aracılığıyla çalışırlar. Örneğin NetMeeting, GQoS API'sini kullanır. Ancak bu tür uygulamalarda kalite garanti edilmez.

Son çivi
Yukarıdaki teorik noktalar, meşhur %20'nin nereye gittiği sorusuna net bir cevap vermiyor (ki bunu henüz kimsenin doğru bir şekilde ölçemediğini belirtiyorum). Yukarıdakilere dayanarak, bunun olmaması gerekir. Ancak muhalifler yeni bir argüman öne sürüyor: QoS sistemi iyi, ancak uygulama çarpık. Bu nedenle %20'si hâlâ "şişman"dır. Görünen o ki sorun, yazılım devini de rahatsız etmiş, çünkü bu tür uydurmaları uzun zaman önce ayrı ayrı çürütmüştü.
Ancak, sözü geliştiricilere verelim ve edebi Rusça "316666 - Windows XP Hizmet Kalitesi (QoS) Geliştirmeleri ve Davranışı" makalesinden seçilmiş noktaları sunalım:
"Bir program öncelikli bant genişliğini açıkça talep etmediği sürece ağ bant genişliğinin yüzde yüzü tüm programlar arasında dağıtım için kullanılabilir. Bu "ayrılmış" bant genişliği, talep eden program veri göndermediği sürece diğer programlar tarafından kullanılabilir.

Varsayılan olarak programlar, her bilgisayar arayüzünde ana bağlantı hızının %20'sine kadar ayırabilir. Bant genişliğini ayıran program, tamamını kullanmaya yetecek kadar veri göndermezse, ayrılan bant genişliğinin kullanılmayan kısmı diğer veri akışları için kullanılabilir.
Çeşitli teknik makalelerde ve haber gruplarında Windows XP'nin QoS için her zaman mevcut bant genişliğinin %20'sini ayırdığına dair iddialar bulunmaktadır. Bu ifadeler yanlıştır."
Birisi hala bant genişliğinin %20'sini "tüketiyorsa", size her türlü "ince ayar" ve eğriyi daha fazla kullanmaya devam etmenizi tavsiye edebilirim. ağ sürücüleri. "Şişmanlamak" da o kadar da olmayacak.
İşte bu, QoS efsanesi, ölün!

Yuri Trofimov,

12/01/2016 | Vladimir Hazov

İnternet trafiğinin tamamı eşit yaratılmamıştır. Görüntünün takılmadığı çevrimiçi bir video veya sesin takılmadığı bir Skype görüşmesi, torrent istemcisi kullanarak büyük bir dosya indirmekten daha önemlidir. Yönlendirici, şekillendirici veya derin trafik analizi (DPI) sisteminin hizmet kalitesi (QoS) özelliği, hangi trafiğin daha önemli olduğunu önceliklendirmenize ve ona en fazla bant genişliğini vermenize olanak tanır.

Ve eğer evde her kullanıcı kendi yönlendiricisinde QoS'yi yapılandırabiliyorsa, telekom operatörü modern ağ ekipmanlarını kullanarak tüm aboneleri için bant genişliğini yönetir ve tutarlı bir şekilde sağlar. yüksek kalite her biri için.

Hizmet Kalitesi (QoS) Nedir?

QoS, bant genişliğini farklı oranlarda aralarında bölerek farklı trafik türlerini ve DPI sistemleriyle belirli uygulamaları bile önceliklendirmek için kullanılabilen mükemmel ancak nadiren kullanılan bir araçtır. Doğru ayar QoS kuralları, indirirken çevrimiçi videoların sorunsuz oynatılmasını sağlayacaktır büyük dosya veya çocuklar çevrimiçi oyunlar oynarken hızlı web taraması.

İnternet bağlantısı, bant genişliğinin hastaları tedavi edecek doktor sayısı, hastaların uygulamalar ve hemşirenin de bunları dağıtan yönlendirici olduğu bir hastaneye benzetilebilir.

Düzenli bir ağda, kayıtsız bir hemşire, ister kolu morarmış bir kişi isterse beyin sarsıntısı geçirmiş ve kemikleri kırılmış bir araba kazası kurbanı olsun, hastalığın karmaşıklığına bakılmaksızın hastaları mevcut doktorlar arasında eşit olarak dağıtır. Her biri yardım alacak, ancak doktor gelene kadar aynı süreyi beklemek zorunda kalacaklar. Eğer tüm hastalara aynı öncelik ile tedavi edilirse, er ya da geç bu, hastane ve yaralılar açısından feci sonuçlara yol açacaktır.

Aynı şey ev ağında veya sağlayıcı ağında da olur. İletişim bant genişliği, her uygulamanın önemi dikkate alınmaksızın tarife planı içerisinde eşit olarak tahsis edilir. Örneğin, Skype görüşmesi yapıyorsanız ve çocuklarınız Netflix filmi izliyorsa görüşmenin kalitesi önemli ölçüde kötüleşecektir. İnternet sağlayıcısı, kanalın hızıyla yukarı akış telekom operatörüyle sınırlıdır ve tüm kullanıcılar aynı anda bir torrent istemcisi aracılığıyla dosyaları maksimum hızda indirmeye başlarsa bant genişliği bağlantı kalitesini sağlamak için yeterli olmayabilir.

Yönlendirici, herhangi bir trafik türüne öncelik vermeden bant genişliğini herkes arasında eşit olarak böler.

Hastaneyle karşılaştırmamıza dönecek olursak, bakım kalitesi, hastaları doktorlar arasında en verimli şekilde dağıtan yetkin bir hemşiredir: bir kazada yaralananlarla birkaç uzman ilgilenecek ve morarmış bir kişi bir doktoru bekleyecektir. özgür olduğu zaman.

Hizmet kalitesi işlevine sahip bir ağda, bağımsız olarak belirleyeceğiniz uygulama veya hizmete öncelik verilecek (çevrimiçi video, IPTV, çevrimiçi oyunlar vb.), daha yüksek hız ve minimum gecikmeler.

QoS nasıl etkinleştirilir

Ev ve ofisin yanı sıra karmaşık taşıyıcı sınıfı cihazlar gibi yüzlerce farklı yönlendirici vardır. Her birinin bir QoS işlevi yoktur ve varsa, uygulanması olası ayarlar aralığına göre farklılık gösterebilir. Bazıları yalnızca cihazlar arasındaki önceliği belirleyebilir, bazıları belirli trafik türlerini (örneğin, video veya sesli iletişim) vurgulayabilir, DPI sistemleri, veri alışverişi için önceden bilinen başlıkları ve veri yapılarını kullanmayan uygulamaları tanıyabilir ve değişiklik yapabilir. QoS kurallarının daha fazla uygulanması için içinden geçen paketlerin öncelik alanına.

Her cihazın kurulumunun ayrıntılarına girmek imkansızdır, ancak QoS'yi sağlamak için kullanmaya başlamak için temel adımları özetleyebiliriz. en iyi kaliteİnternet ile çalışmak.

İlk Adım: Hedefinizi Tanımlayın

Herhangi bir cihazı yapılandırmaya başlamadan önce QoS yapılandırma hedeflerinizi açıkça tanımlamanız gerekir. Bir ev yönlendiricisi kurmaya karar verirseniz, bu, rahat bir çalışma sağlamak için iş bilgisayarınızın İnternet erişimi olan diğer cihazlara göre önceliği veya oyun sırasında minimum gecikme ve gecikmeyi sağlamak için çevrimiçi oyunların video akışına göre önceliği olabilir.

Bir ev ağında kurallar seçici ve son derece basit olmalıdır. Onlarca farklı öncelik uygularsanız uygulamaların hiçbiri düzgün çalışmayınca olumsuz sonuç alabilirsiniz.

Telekom operatörü daha küresel hedeflere ulaşmak için QoS'yi kullanıyor:

trafik farklılaşması;
düzgün bir trafik akışının sağlanması;
her abone için İnternet erişiminin kalitesi ve hızının garantisi;
ağ tıkanıklığının önlenmesi;
Uplink maliyetlerinin azaltılması.

Ancak bunları başarmanın ilkeleri benzerdir ev ağı: Öncelikli trafik türlerinin ve uygulamaların belirlenmesi, öncelik ve süreye göre kuralların belirlenmesi.

İkinci adım: İnternet hızını belirleyin

Bir telekom operatörü için İnternet hızı, daha üst düzey bir sağlayıcıya (Uplink) veya birden fazla sağlayıcıya erişim hızıdır. Bu değer sabittir ve tüm aboneler arasında katılım oranlarına göre dağıtılır. tarife planları. Alınan hizmetten müşteri memnuniyetini sağlamak için optimizasyon ve yetkili dağıtım sorunu QoS kuralları ile çözülmelidir.

Hız ev interneti genellikle bir nedenden dolayı sağlayıcının beyan ettiğiyle örtüşmez, bu nedenle onu tanımlamak gerçek rakam– QoS kurulumundan önce önemli bir görev. Kendinizi belirlemeniz gereken giden ve gelen hız kavramları vardır.

Gerçek resmi elde etmek için bilgisayarınızda ağda yük oluşturan tüm uygulamaları kapatmanız ve bakır kabloyla yönlendiriciye bağlamanız gerekir. Teknoloji kablosuz ağ Wi-Fi, özellikle de modern Kablosuz N veya Kablosuz AC protokollerinde çalışmıyorsa, bant genişliği darboğazı oluşturabilir. Hız sınırlamaları nedeniyle ölçümler tam olarak mevcut 75 Mb/s yerine 40 Mb/s'lik bir hız gösterebilir. kablosuz iletim veri.

www.speedtest.net web sitesine gidin ve “Testi Başlat” düğmesine tıklayın. QoS ayarları çoğunlukla bu birimlerde belirlendiğinden, elde edilen sonucun "Mbit/s"den "Kbit/s"ye dönüştürülmesi gerekir. Bu, elde edilen değerlerin 1000 ile çarpılmasıyla yapılabilir.

İÇİNDE bu örnekte 42.900 Kbps'lik bir giriş hızı ve 3.980 Kbps'lik bir çıkış hızı aldık. Ağdaki kullanıcılar ve uygulamalar arasında dağıtılabilen bu değerlerdir.

Üçüncü adım: yönlendiricide QoS'yi etkinleştirin

Her üretici kullanıcıya kendi yönetim arayüzünü sağladığından ve Cisco, Juniper, Huawei gibi taşıyıcı sınıfı ağ cihazları komut satırından yapılandırıldığından, tüm yönlendiricilerde QoS'yi etkinleştirme prosedürünü açıklamak imkansızdır.

Çoğu durumda, cihaz yönetimi sayfasına gitmeniz (adresini tarayıcıya yazmanız, çoğunlukla 192.168.1.1'dir), kullanım kılavuzunda belirtilen yönetici kullanıcı adını ve şifresini girmeniz ve NAT bölümü ağ ayarları, QoS sekmesi. Karşıdaki Etkinleştir'i seçin İşlevleri başlat QoS, kuralların uygulanması için port - WAN (sağlayıcı ile bağlantı portu), gelen ve giden hız ayarları (downlink ve uplink), ikinci adımda ölçülenin %85-90'ı oranında belirtilmelidir.

QoS işleyicisine etkili bir şekilde çalışabilmesi için manevra alanı sağlamak üzere azaltılmış hızlar belirtilir. QoS özelliği artık etkindir ve önceliklendirme kurallarını yapılandırmanız gerekir.

Trafiğe nasıl öncelik verilir?

QoS fonksiyonu etkinleştirildikten sonra trafikle çalışacağı kuralların tanımlanması gerekir.

Taşıyıcılar, bant genişliği darboğazlarını ve günün saatindeki eğilimleri gösteren DPI sistem analitiği araçlarından elde edilen verilere dayanarak kuralları yapılandırır. Bazı ev cihazlarında kullanıcının önceliklendirme için kullanması gereken hazır ön ayarlar bulunur.

Yönlendirici şunları yapmanıza izin veriyorsa manuel ayarlaröncelikleri belirlemek için bunların "çatallarını" toplam bant genişliğinin bir yüzdesi olarak ayarlamanız gerekir:

Maksimum: %60–100
Prim: %25–100
Ekspres: %10–100
Standart: %5–100
Toplu: %1–100

Bu parametreler, iş hacmi değerini belirler. özel cihaz veya uygulamalar. Örneğin, bir uygulamayı Maksimum olarak ayarladığınızda, onu ağ meşgul olduğunda bant genişliğinin %60'ını ve ağ tamamen kullanılabilir olduğunda %100'ünü kullanacak şekilde atarsınız. "Trunk" olarak ayarlarsanız, ağ boştayken uygulama herhangi bir bant genişliği hızını kullanabilir, ancak yük varsa yalnızca% 1 alacaktır.

Önceliklendirmeye neyi sınırlamak istediğinizi net bir şekilde anlayarak yaklaşmanız gerektiğini hatırlatmak isteriz.

Önceliklendirme seçenekleri

1. Hizmet veya uygulama önceliği

Ağdaki herhangi bir cihaza bant genişliği önceliği atamanıza olanak tanır özel uygulama veya diğerlerinden önce hizmet verin. Örneğin, eğer gerekliyse Skype uygulamaları Her zaman özel bir bant genişliği vardı ve görüntülü ses iletişimlerinde gecikme, bozulma veya bozulma yoktu.

2. Arayüz önceliği

Bu durumda arayüz, cihazlarınızın ağa bağlanma yöntemidir. Kablolu veya kablosuz ağ üzerinden bağlanan cihazlar için daha yüksek önceliği yapılandırabilir veya tam tersine konuk cihazlar için önceliği azaltabilirsiniz.

3. Cihazların IP adresine göre önceliği

Ağınızdaki belirli bir cihaza, IP adresine (statik veya ayrılmış dinamik) bağlı olarak daha yüksek öncelik atayabilir, böylece ona diğerlerinden daha hızlı erişim hızları sağlayabilirsiniz.

4. Cihazları MAC adresine göre önceliklendirin

Dinamik adresleme kullanıyorsanız, ağdaki cihazlardan birine, benzersiz olan ve hakkında bilgi şu adreslerden alınabilen MAC adresine göre yine de yüksek öncelik atayabilirsiniz: yazılım veya kutunun üzerindeki etiketten.

Test ve değerlendirme

QoS kurulumunda en önemli kural kuralları sırayla eklemek ve acele etmemektir. En küresel olanlarla başlamanız ve ardından özelleştirmeniz gerekir. bireysel başvurular ve hizmetler. Eğer başardıysan istenilen sonuç ve QoS tüm gereksinimlerinizi karşılıyorsa, yapılandırmayı ekran görüntüleri veya dosya olarak kaydetmeniz gerekir yedek kopya Yönlendiriciyi sıfırlamanız ve ayarları geri yüklemeniz gerekirse.

Hizmetleri yüksek ve düşük öncelikli olarak başlatıp hızlarını karşılaştırarak veya farklı önceliklere sahip ağ cihazlarında bir hız testi çalıştırarak ve hangisinin daha iyi sonuç verdiğini görerek kuralların doğru çalıştığını doğrulayabilirsiniz.

QoS'yi ayarlamak, olduğundan daha karmaşık bir süreçtir. temel kurulum yönlendirici ve telekom operatörü için de DPI platformunun satın alınması için ek sermaye maliyetleri vardır, ancak sonuç, İnternet'e daha iyi erişim sağlamanın yanı sıra, yüksek hızlı iletişim satın alırken paradan tasarruf etmenize olanak sağlayacaktır. kanal.