qos چیست ؟ و چه وظیفه‌ای دارد؟

qos چیست؟ کیفیت خدمات (QoS) استفاده از مکانیزم‌ها یا تکنولوژی‌هایی است که بر روی یک شبکه جهت کنترل ترافیک و اطمینان از عملکرد برنامه‌های مهم، با ظرفیت محدود شبکه کار می کنند. با استفاده از qos می‌توان تنظیمات خاصی را اتخاذ کرد تا سرویس‌های شبکه‌ای یک مجموعه در بهترین حالت خود کار کنند. به طور مثال می‌توان جهت بالا بردن عملکرد مدیریت ازدحام تماس‌های صوتی سانترال از qos استفاده کرد. لابد می‌پرسید ارتباط qos با سانترال چیست؟ با استفاده از qos می‌توان اولویت بسته‌های صوتی را به گونه‌ای تنظیم کرد که بالاتر از بسته‌های دیگر باشند. علاوه بر این، با شکل دهی ترافیک، امکان تخصیص حداکثر پهنای باند به بسته‌های صوتی نیز ممکن است. برای آشنایی بیشتر با qos و نحوه کار، وظایف و انواع آن می‌توانید تا پایان مقاله همراه ما باشید.

Quality of Service

qos چیست؟

Quality of service یا همان کیفیت خدمات، مجموعه‌ای از تکنولوژی‌هایی است که بر روی یک شبکه کار می‎‌کنند تا توانایی آن را برای اجرای قابل اعتماد برنامه‌ها و ترافیک با اولویت بالا تحت ظرفیت محدود شبکه تضمین کنند. فناوری‌های qos این کار را با ارائه کنترل متمایز و تخصیص ظرفیت به جریان‌های خاص در ترافیک شبکه انجام می‌دهند. این امر مدیر شبکه را قادر می‌سازد تا ترتیبی را که بسته‌ها در آن اداره می‌شوند و میزان پهنای باند اختصاص یافته به آن برنامه یا جریان ترافیک را تعیین کند.

وظیفه qos چیست ؟

اساساً، وظیفه نرم افزار QoS اولویت بندی بسته‌های شبکه برای به حداکثر رساندن مقدار ثابت پهنای باند شبکه است. این شبکه تنها می‌تواند مقدار محدودی داده را در آن واحد انتقال دهد. بنابراین QoS اولویت را به بسته‌های مناسب می‌دهد. پهنای باند به صورت استراتژیک برای ارائه بالاترین سطح خدمات در مدت زمان محدود تخصیص داده می‌شود.

به عنوان مثال: بسته‌های تماس ویدئویی بر بسته‌های دانلود ایمیل اولویت دارند، زیرا کنفرانس‌های ویدئویی در زمان واقعی برگزار می‌شوند. اگر یک بسته افت کند یا به تاخیر بیفتد، شرکت کنندگان در جلسه ممکن است از یک تجربه کاربر نهایی تنزل یافته رنج ببرند. اما وقتی صحبت از ایمیل‌ها به میان می‌آید، از دست دادن بسته‌ها باعث بروز خطاهای سرویس برای کاربران نهایی نخواهد شد.

نحوه عملکرد qos

عملکرد qos

عملکرد qos چیست؟ فناوری شبکه QoS با علامت‌گذاری بسته‌ها برای شناسایی انواع خدمات، سپس پیکربندی مسیریاب‌ها (روترها) برای ایجاد صف‌های مجازی مجزا برای هر برنامه، بر اساس اولویت آن‌ها، کار می‌کند. در نتیجه، پهنای باند برای برنامه‌های کاربردی مهم یا وب‌سایت‌هایی که دسترسی به آن‌ها اولویت داده شده است، رزرو می شود.

تکنولوژهای QoS ظرفیت و تخصیص کنترل به جریان‌های خاص در ترافیک شبکه را فراهم می‌کنند. این امر به مدیر شبکه امکان می‌دهد تا ترتیبی که بسته‌ها بر اساس آن اداره می‌شوند را تعیین کند و مقدار مناسب پهنای باند را برای هر برنامه یا جریان ترافیک فراهم نماید.

عوامل تاثیر گذار بر کیفیت خدمات سرویس

پارامترهای موثر بر qos

شاخص‌های کیفیت qos چیست؟ به طور کلی، عواملی که بر کیفیت شبکه تأثیر می‌گذارند شامل پهنای باند (bandwidth) ، تاخیر (latency)، جیتر(jitte)، نرخ از دست دادن بسته (packet loss) و mos می‌شوند. برای بهبود کیفیت خدمات شبکه، باید از پهنای باند لینک‌های انتقالی اطمینان حاصل کرد و تاخیر انتقال بسته، جیتر، و نرخ از دست دادن بسته را کاهش داد. این عواملی که بر کیفیت خدمات شبکه تأثیر می‌گذارند به عنوان شاخص‌های کیفیت خدمات (QoS) شناخته می‌شوند.

1. پهنای باند (Bandwidth): این پهنای باند که توان عملیاتی نیز نامیده می‌شود، به حداکثر تعداد بیت‌های داده منتقل شده بین دو انتها در یک دوره مشخص (۱ ثانیه) یا نرخ متوسطی که در آن جریان داده مشخص شده بین دو گره شبکه منتقل می‌شود، اشاره دارد. پهنای باند به صورت بیت بر ثانیه بیان می‌شود.
2. تاخیر (latency /Delay): تاخیر به مدت زمان مورد نیاز برای انتقال یک بسته یا گروهی از بسته‌ها از انتهای انتقال به انتهای دریافت اشاره دارد. این شامل تاخیر انتقال و تاخیر پردازش می‌شود.
3. جیتر (Jitter): اگر ازدحام شبکه رخ دهد، تاخیر بسته‌ها در یک اتصال متفاوت است. جیتر برای توصیف درجه تغییر تاخیر استفاده می‌شود، یعنی تفاوت زمانی بین حداکثر تاخیر و حداقل تاخیر. جیتر یک پارامتر مهم برای انتقال بلادرنگ است، به خصوص برای سرویس‌های بلادرنگ، مانند صدا و ویدیو، که تحمل صفر در برابر جیترها را دارند، زیرا جیترها باعث قطع صدا یا ویدیو خواهند شد.
4. نرخ از دست دادن بسته (Packet Loss Rate): نرخ تلفات بسته به نسبت بسته‌های گم شده به کل بسته‌ها اشاره دارد. از دست دادن جزئی بسته بر خدمات تأثیر نمی گذارد. به عنوان مثال، کاربران از گم شدن یک بیت یا یک بسته در انتقال صدا بی اطلاع هستند. از دست دادن یک بیت یا یک بسته در انتقال ویدیو ممکن است باعث شود که تصویر روی صفحه فوراً مخدوش شود، اما تصویر را می‌توان به سرعت بازیابی کرد.
5. MOS) Mean Opinion Score): معیار تعیین شده برای به دست آوردن کیفیت VoIP است. PRTG از این مقدار برای نشان دادن یک معیار کلی برای کیفیت خدمات (QoS) در شبکه شما استفاده می‌کند.

فرایند کاری qos بر روی بسته

مراحل اجرای qos

مراحل اجرای qos چیست؟

• Classification & Marking (طبقه‌بندی و علامت‌گذاری): پکت‌ها یا همان بسته‌ها بر اساس نوع آن‌ها مشخص و علامت‌گذاری می‌شوند.
• Congestion Management (مدیریت ازدحام): هنگامی که تعداد بسته‌ها بیش از حد شده و از میزان پهنای باند بالاتر می‌رود. از پروتکل‌های صف استفاده می‌شود تا پکت‌ها به ترتیب مشخصی ارسال شوند.
• Congestion Avoidance (پیشگیری از ازدحام): با زیاد شدن صف‌های ایجاد شده، اولویت‌بندی اعمال می‌شود. ممکن است گاهی با بیشتر شدن طول صف‌ها، پکت‌ها از صف‌های با اولویت پایین‌تر حذف شوند.
• Shaping & Policing (تنظیم و کنترل): در صورت افزایش پهنای باند به مقدار بیش از حد مجاز، ترافیک به موقت متوقف می‌شود و پس از آزاد شدن پهنای باند، ارسال ادامه می‌یابد.
• LFI & Compression (تقسیم و فشرده‌سازی): در این مرحله بسته‌ها تقسیم شده و فشرده سازی انجام می‌گیرد، سپس به بسته‌های بزرگتر وصل می‌شوند.

طرح های پیاده سازی qos

انواع مدل‌های پیاده سازی qos

مدل QoS یک تابع خاص نیست، بلکه یک طرح QoS E2E است. تضمین کیفیت خدمات E2E تنها زمانی قابل اجرا است که همه دستگاه‌های موجود در یک شبکه از یک مدل سرویس QoS استفاده کنند. سازمان‌های بین المللی مانند IETF و ITU-T مدل‌های QoS را برای خدمات مربوط خود طراحی کردند که در ادامه آن‌ها را شرح می‌دهیم.

• Best Effort

Best-Effort یا به عبارتی بهترین گزینه/بهترین تلاش در qos چیست؟ این مدل، سرویس پیش فرض اینترنت است و برای برنامه‌های مختلف شبکه مانند پروتکل انتقال فایل (FTP) و ایمیل کاربرد دارد. این ساده‌ترین مدل سرویس است که در آن یک برنامه می‌تواند هر تعداد بسته را در هر زمان بدون اطلاع شبکه ارسال کند. سپس شبکه تمام تلاش خود را برای انتقال بسته‌ها می‌کند اما هیچ تضمینی از نظر تاخیر و قابلیت اطمینان ارائه نمی دهد.

• Integrated Services

مدل IntServ که به عنوان مدل خدمات یکپارچه نیز شناخته می شود، بر رزرو منابع شبکه برای هر جریان ترافیک متکی می‌باشد. جریان ترافیک، دنباله‌ای از بسته هایی است که منبع، مقصد و پارامترهای QoS یکسانی دارند.

• Differentiated Services

نحوه کار مدل DiffServ (سرویس متمایز) در qos چیست؟ بسته‌های موجود در شبکه را به چند کلاس تقسیم می‌کند و برای هر کلاس اقدامات مختلفی انجام می‌دهد. هنگامی که ازدحام شبکه رخ می‌دهد، بسته‌های کلاس‌های مختلف براساس اولویت‌های خود پردازش می‌شوند که منجر به نرخ‌های مختلف اتلاف بسته، تاخیر و جیتر می‌شود. بسته‌های یک کلاس به طور کلی جمع آوری و ارسال می‌شوند تا از میزان تاخیر، جیتر و اتلاف بسته اطمینان حاصل شود.

مزیت استفاده از qos

مزایای qos چیست

استقرار QoS برای کسب و کارهایی که می‌خواهند از در دسترس بودن برنامه‌های کاربردی حیاتی تجاری خود اطمینان حاصل کنند، بسیار مهم است. مزایای اصلی QoS عبارتند از:

• اولویت‌بندی نامحدود برنامه‌ها: qos تضمین می‌کند که مهمترین برنامه‌های کاربردی کسب‌وکارها همیشه دارای اولویت و منابع لازم برای دستیابی به عملکرد بالا هستند.
• مدیریت بهتر منابع: Quality of service QoS به مدیران اجازه می‌دهد تا منابع اینترنتی سازمان را بهتر مدیریت کنند و به طور موثر هزینه‌ها و سرمایه گذاری مورد نیاز برای گسترش لینک را کاهش دهند.
• تجربه کاربری پیشرفته: هدف نهایی QoS اطمینان از عملکرد بالا برای برنامه های کاربردی حیاتی است. در نتیجه بهترین تجربه کاربر را ارائه می‌دهد. کارمندان می‌توانند هنگام استفاده از برنامه‌های کاربردی با پهنای باند بالا به عملکرد بالایی دست یابند، که می‌تواند بهره‌وری را افزایش داده و آن‌ها را قادر می سازد تا به وظایف خود با سرعت بیشتری عمل نمایند.
• مدیریت ترافیک نقطه به نقطه: صرف نظر از نحوه ارائه ترافیک، مدیریت شبکه بسیار مهم است. با استفاده از تحویل نقطه به نقطه، سازمان‌ها می‌توانند بسته‌های مشتری را به صورت متوالی از یک نقطه به نقطه دیگر در اینترنت بدون از دست دادن بسته، تحویل بدهند.
• جلوگیری از اتلاف بسته: از دست دادن بسته ممکن است زمانی رخ دهد که بسته‌های داده در انتقال بین شبکه‌ها رها شوند. این اغلب می‌تواند ناشی از خرابی یا ناکارآمدی، ازدحام شبکه، روتر معیوب، اتصال شل یا سیگنال ضعیف باشد QoS با اولویت بندی پهنای باند برنامه‌های کاربردی با کارایی بالا، از احتمال از دست رفتن بسته‌ها جلوگیری می‌کند.
• کاهش تاخیر(Latency reduction): Latency، مدت زمانی است که طول می‌کشد تا درخواست شبکه از فرستنده به گیرنده برود و گیرنده آن را پردازش کند. این امر معمولاً تحت تاثیر تاخیرهای تجزیه و تحلیل اطلاعات توسط روترها و دیلی‌های ذخیره‌سازی ناشی از سوئیچ‌ها و پل‌های میانی قرار دارد. QoS، سازمان‌ها این امکان را می‌دهند که با اولویت‌بندی برنامه‌های حیاتی خود، تاخیر را کاهش داده یا فرآیند یک درخواست شبکه را سریع‌تر کنند.

سخن پایانی

Qos چیست؟ چرا استفاده از آن مهم است؟ وقتی شبکه‌ها فقط داده‌ها را حمل می‌کردند، سرعت خیلی مهم نبود. اکنون، برنامه‌های تعاملی که محتوای صوتی و تصویری را حمل می‌کنند باید با سرعت بالا، بدون از دست دادن بسته‌ها، تحویل داده شوند. QoS به کسب‌وکارها کمک می‌کند تا از تاخیر این برنامه‌های حساس جلوگیری کنند و از عملکرد آن‌ها در سطح مورد نیاز کاربران اطمینان حاصل نمایند.

فناوران آتیه گئومات

سوالات متداول

• کار QoS چیست؟

Quality of service (QoS) با استفاده از مکانیزم‌ها یا تکنولوژی‌هایی است که بر روی یک شبکه برای کنترل ترافیک و اطمینان از عملکرد برنامه‌های حیاتی با ظرفیت محدود شبکه کار می‌کنند. این امر سازمان‌ها را قادر می‌سازد تا ترافیک کلی شبکه خود را با اولویت بندی برنامه‌های کاربردی با کارایی بالا تنظیم کنند.

•  آیا QoS ضروری است؟

در محیط‌ها و سناریوهایی که در آن تضمین عملکرد بهینه و برآورده کردن الزامات خاص برای انواع مختلف خدمات شبکه اهمیت دارد، qos مورد نیاز و مهم است.

• فرایند اجرای qos چگونه است؟

در qos ارسال یک بسته در چندین مرحله انجام می‌شود که در همین مطلب می‌توانید آن‌ها را مطالعه نمایید.