استانداردهای کیفیت خدمات شبکه QoS

در گذشته‌ای نه چندان دور شبکه‌ها صرفاً داده‌ها را حمل می‌کردند؛ بنابراین سرعت فاکتوری نبود که از اهمیت چندان بالایی برخوردار باشد. اما امروزه برنامه‌های تعاملی دربردارنده‌ی داده‌های صوتی و تصویری هستند که تحویل آن‌ها باید با سرعت بالایی انجام شود. با توجه به این مسئله اهمیت کیفیت خدمات سرویس شبکه یا QoS که نقش اساسی در مدیریت ترافیک دارد، مشخص می‌شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه تا انتها با آراد آرپانت همراه باشید.

مفهوم کیفیت خدمات شبکه (QoS) چیست؟

تمامی مکانیسم‌ها و فناوری‌های مورداستفاده برای کنترل ترافیک داده به منظور کاهش از دست‌دادن بسته‌ها، تأخیر،‌ لرزش و اطمینان از عملکرد صحیح برنامه‌های حساس مثل صدا و ویدیو در دسته کیفیت خدمات شبکه قرار می‌گیرند. 

با توجه به موارد فوق می‌توان نتیجه گرفت که با بهره‌مندی از QoS اختلالی در ارسال فایل‌هایی با حجم بالا، اجرای برنامه،‌ استفاده از اینترنت، سیستم تلفن VOIP و... ایجاد نخواهد شد.

جالب است بدانید که تنظیمات پیکربندی QoS به دو شکل دستی توسط کاربر و هوشمند به صورت خودکار توسط پردازنده انواع تجهیزات شبکه نیز قابل انجام است. در حالت خودکار و در زمان اختصاص پهنای باند احتمال بروز خطا و افت دقت وجود دارد؛ به همین دلیل تعدادی از برندها در کنار آن قابلیت پیکربندی دستی را نیز ارائه می‌دهند.

فاکتورهای مؤثر در کیفیت خدمات سرویس شبکه

حال که با تعریف کلی QoS آشنا شدیم باید بدانیم که سازمان‌ها با توجه به چه فاکتورهایی می‌توانند کیفیت خدمات را به صورت کمی اندازه‌گیری کنند:

1- Jitter 

جیتر به سرعت نامنظم بسته‌ها در شبکه که منجر به دیر رسیدن و عدم توالی آن‌ها می‌شود اشاره دارد. وقوع بیش از اندازه جیتر می‌تواند به میزان چشمگیری کیفیت ارتباطات صوتی و تصویری را تحت تأثیر قرار داده و منجر به شکاف یا اعوجاج در صدا و تصویر شود.

2- پهنای باند (Bandwidth)

یکی دیگر از فاکتورهای مؤثر بر کیفیت خدمات سرویس شبکه پهنای باند است که به یک لینک ارتباطی اشاره دارد که میزان اطلاعات منتقل شده در یک بازه‌ی زمانی مشخص را از یک نقطه به نقطه‌ی دیگر مشخص می‌کند. در QoS با مدیریت پهنای باند و اولویت‌بندی برنامه‌های کاربردی عملکرد شبکه را بهینه می‌کنند.

3- از دست دادن بسته (Packet Loss)

در صورت شلوغی لینک‌های شبکه و اشغال پهنای باند، روترها و سوئیچ‌ها شروع به رها کردن بسته‌ها کرده و از دست دادن بسته یا Packet Loss اتفاق می‌افتد. بروز این اتفاق در ارتباطات زنده مثل تماس صوتی یا ویدیویی منجر به اختلال و ایجاد تجربه‌ای ناخوشایند برای کاربران می‌شود. در QoS سازمان‌ها می‌توانند در مورد بسته‌های از دست رفته تصمیم‌گیری کرده و به این ترتیب از مانع حذف بسته‌های حیاتی شوند. 

4- میانگین امتیاز نظر (Mean opinion score)

MOS معیاری برای رتبه‌بندی کیفیت صدا است که از مقیاس 5 نقطه‌ای استفاده کرده و پنج در آن نشان‌دهنده‌ی بالاترین کیفیت خواهد بود.

5- تأخیر (Latency)

از دیگر پارامترهای دخیل در کیفیت خدمات سرویس شبکه می‌توان به تأخیر اشاره کرد که مدت زمان رسیدن بسته از مبدأ به مقصد بوده و باید تا حد ممکن نزدیک به صفر باشد. طولانی‌بودن این مدت زمان در تماس‌های تلفنی انجام‌شده در بستر IP باعث اکو صدا یا همپوشانی آن خواهد شد.

استفاده از QoS سازمان‌ها را قادر می‌سازد تا ترافیک‌ها را اولویت‌بندی کرده و از بروز این مسئله جلوگیری کنند.

علت استفاده از QoS یا کیفیت خدمات سرویس شبکه

در هر ساعت از شبانه‌روز تعداد افرادی که از خدمات گوناگون شبکه استفاده می‌کنند، افزایش می‌یابد؛ بنابراین برنامه‌ها و خدمات آنلاین به پهنای باند و عملکرد بیشتری نیاز خواهند داشت تا بتوانند نیازهای متنوع کاربران خود را برآورده کنند. با توجه به این موضوع سازمان‌ها و کسب‌وکارها باید به سراغ تکنیک‌هایی بروند که ارائه‌ی بهترین خدمات ممکن را تضمین می‌کند.

در صورتی که خدمات ارائه‌شده توسط یک سازمان قابل اعتماد نباشد، احتمال بروز مشکلات زیر افزایش می‌یابد:

• در خطر قرار گرفتن روابط مشتریان و کارمندان
• به خطر افتادن یکپارچگی و امنیت داده‌ها و خدمات امنیت شبکه
• کاهش کیفیت خروجی نهایی و...

نحوه پیاده‌سازی کیفیت خدمات سرویس شبکه

سه مدل کلی برای پیاده‌سازی QoS در شبکه وجود دارد که به شرح زیر هستند:

1- Best Effort

در این حالت از QoS ارسال و تحویل بسته‌ها با همان ترتیب ورود آن‌ها انجام می‌شود؛ در نتیجه تمامی بسته‌ها اولویت یکسانی داشته و تضمینی هم برای رسیدن آن‌ها به مقصد وجود ندارد. در صورتی که سیاست‌گذاری خاصی برای QoS صورت نگرفته باشد یا اینکه زیرساخت‌ها از آن پشتیبانی نکنند، از این حالت استفاده می‌شود.

با توجه به مطالب فوق می‌توان نتیجه گرفت که در این حالت هیچ تفاوتی بین ترافیک‌های مختلف صوتی، مدیریتی و... وجود ندارد.

2- Integrated Services

از انواع دیگر کیفیت خدمات سرویس شبکه می‌توان به IntServ اشاره کرد که پهنای باند را برای یک برنامه خاص در شبکه رزرو می‌کند. در این حالت برنامه‌ها درخواست خود برای رزرو منابع را به شبکه ارسال کرده و تجهیزات موجود بعد از بررسی جریان، منابع موردنیاز را در اختیار آن‌ها قرار می‌دهند.

نکته‌ای که باید به آن توجه کنید این است که پیاده‌سازی خدمات یکپارچه به روترهای اختصاصی نیاز دارد که از پروتکل RSVP پشتیبانی می‌کنند. به‌علاوه مقیاس‌پذیری این مدل محدوده بوده و منابع شبکه را نیز به مقدار فراوانی اشغال می‌کند.

3- Differentiated Services

در کیفیت خدمات سرویس شبکه DiffServ تجهیزات شبکه مانند روترها و سوئیچ‌ها برای سرویس‌دهی در چند کلاس از ترافیک با اولویت‌های مختلف پیکربندی می‌شوند. در حقیقت در این حالت ترافیک شبکه باید با توجه به الزامات شرکت در سطوح مختلفی تقسیم‌بندی شود.

مثلاً ترافیک‌های صوتی اولویت بالاتری در مقایسه با سایر ترافیک‌ها داشته و اولویت‌بندی آن‌ها نیز با توجه به کد DSCP انجام می‌شود.

مکانیسم عملکرد کیفیت خدمات سرویس شبکه چیست؟

حال که با روش‌های پیاده‌سازی کیفیت خدمات پشتیبانی شبکه آشنا شدیم بهتر است که در مورد مکانیسم‌های گوناگون آن نیز اطلاعات لازم را به‌دست آوریم. این مکانیسم‌ها بر مبنای نقشی که در شبکه برعهده دارند به انواع مختلف زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:

1- ابزار طبقه‌بندی و علامت‌گذاری

این ابزار بین اپلیکیشن‌ها تفاوت قائل شده و بسته‌های اطلاعاتی را در گروه‌های ترافیکی مختلف طبقه‌بندی می‌کند. با این کار تجهیزات شبکه قادر هستند گروهی را که بسته متعلق به آن است شناسایی کنند. فرآیند طبقه‌بندی و علامت‌گذاری روی تجهیزات مختلف شبکه مانند روتر، سوئیچ و اکسس پوینت اجرا می‌شود.

2- ابزار مدیریت تراکم

این ابزارها با طبقه‌بندی و علامت‌گذاری بسته‌ها صف قرارگیری بسته‌های داده را مشخص خواهند کرد. 

3- ابزار ممانعت از ایجاد تراکم

از مکانیسم‌های کیفیت خدمات سرویس شبکه که ضمن کنترل ترافیک شبکه در شرایط بروز ازدحام بسته‌هایی با اولویت‌بندی پایین را حذف می‌کنند. با این کار می‌توان از رسیدن به موقع بسته‌هایی با اولویت بالا به مقصد اطمینان حاصل کرد.

4- ابزارهای بهره‌وری لینک

این ابزارها استفاده از پهنای باند را به حداکثر رسانده و به این ترتیب زمان تأخیر را کاهش می‌دهند. نکته‌ای که باید به آن توجه کنید این است که ابزارهای بهره‌وری لینک منحصر به QoS نیستند اما می‌توانند در کنار آن‌ها مورد استفاده قرار بگیرند.

5- ابزارهای شکل‌دهی ترافیک

در این مکانیسم کیفیت خدمات سرویس شبکه و ترافیک شبکه ورودی تغییر یافته و برنامه‌های real-time در مقایسه با برنامه‌هایی با حساسیت کمتر به زمان در اولویت قرار می‌گیرند.

سخن پایانی

در این مطلب با ماهیت کیفیت خدمات سرویس شبکه (QoS)‌ و مکانیسم عملکرد آن آشنا شدیم. با توجه به گسترش روزافزون کاربران شبکه‌های کامیپوتری سازمان‌ها باید همواره خدمات شبکه خود را بهبود ببخشند تا بهترین نتیجه در اختیار مشتریان قرار بگیرد. شما می‌توانید برای اطلاع از پکیج‌های خدمات پشتیبانی شبکه مجموعه آراد‌ آرپانت با کارشناسان ما تماس گرفته و پرسش‌های خود را با آن‌ها در میان بگذارید.