QOS Neden Önemlidir ve Nasıl Çalışır?

IP ağlarında yeterli Hizmet Kalitesi (Quality of Service-QoS) sağlamak günümüzün kurumsal IT altyapısının giderek daha önemli bir yönü haline gelmektedir. QoS sadece ağ üzerinden ses ve video akışı için değil, son zamanlarda büyüyen Nesnelerin İnternet’inin (Internet of Things-IoT) desteklenmesinde de önemli bir faktördür. Bu makalede, QoS’un neden önemli olduğunu ve nasıl çalıştığını açıklayacağım.

QoS Neden Önemlidir?

Ağınızda çalışan bazı uygulamalar gecikmeye duyarlıdır. Bu uygulamalar genellikle TCP protokolünün aksine UDP protokolünü kullanır. Zaman farkına bağlı olarak TCP ve UDP arasındaki temel fark; TCP’nin geçiş sırasında kaybedilen paketleri yeniden iletmesidir. Bir bilgisayardan diğerine dosya aktarımı için, TCP paketleri kullanılmalıdır, çünkü TCP paketleri herhangi bir paketin kaybolması, yanlış biçimlendirilmesi veya sıradan çıkarılması durumunda, paketleri hedef PC’de yeniden oluşturmak için yeniden gönderebilir ve yeniden düzenleyebilir.

Ancak UDP uygulamaları için (IP telefon aramaları gibi), herhangi bir kayıp paket yeniden iletilemez. Bunun sebebi de ses paketlerinin sıralı bir akış olarak gelmesinden kaynaklanmaktadır, yeniden ileten paketler kullanışsızdır burada. Bu yüzden de UDP protokolünü çalıştıran uygulamalar için herhangi bir kayıp veya gecikmiş paket gerçek bir sorundur. Sesli çağrılar üzerinden örnek verecek olursak, arama esnasında birkaç paketin bile kaybedilmesi, ses kalitesinin kesik ve anlaşılmaz hale gelmesine neden olacaktır. Ek olarak, paketler jitter’lara karşı hassastır. Jitter, bir akış uygulamasının gecikmesindeki değişikliktir.

Ağınızda çok fazla bant genişliği (bandwidth) varsa ve üstesinden gelebilecek trafiğe sahipse, paket kaybı, gecikme veya titreme ile ilgili bir sorun yaşamayacaksınız. Ancak birçok kurumsal ağda, yönlendiricilerin (routers) ve anahtarların (switches) aşırı derecede tıkanmaya başladıkları zamanlar olacak ve bu noktada paketleri bırakmaya başlayacaklar, çünkü işlenirken geçen süreden daha hızlı giriş/çıkış yapıyorlar. Bu durumda, akış uygulamalarınız zarar görmeye başlıyor. QoS işte tam burada devreye giriyor.

QoS Nasıl Çalışır?

QoS, ağ altyapınızdaki paket kaybı, gecikme ve titreşim sorunlarını yönetmeye yardımcı olur. Sonlu bir bant genişliği ile çalıştığımız için, ilk işimiz, bu üç şeyin yönetilmesinde hangi uygulamaların daha çok fayda sağlayacağını tanımlamaktır. Ağ ve uygulama yöneticileri ağdaki bant genişliğine göre öncelikli olması gereken uygulamaları belirledikten sonra bu trafiği tanımlamak gerekecektir. Trafiği tanımlamanın veya işaretlemenin birkaç yolu vardır. Hizmet Sınıfı (Class of Service-CoS) ve Farklı Hizmetler Kod Noktası (Differentiated Services Code Point-DSCP) iki örnektir. CoS, 2. katmanın (layer) paket başlığında bir veri akışını işaretlerken, DSCP 3. katmanın (layer) paket başlığında bir veri akışını işaretleyecektir. Uygulamalar farklı olarak işaretlenebilir, bu da ağ ekipmanının verileri farklı gruplara sınıflandırmasını sağlar.

Artık veri akışlarını farklı gruplara ayırabildiğimize göre, bu bilgileri bazı veri akışları arasında öncelik sıralamasını sağlamak için kullanabiliriz. Bu durum queuing (kuyruklama, sıraya alma) olarak bilinir. Örneğin, ses trafiği etiketlendiyse ve bir bağlantı üzerindeki ağ bant genişliğinin çoğuna erişim sağlamak için ilke oluşturulursa, yönlendirme (route) veya anahtarlama (switch) aygıtı bu paketleri sıranın önüne taşır ve hemen iletir. Ancak standart bir TCP veri aktarım akışı daha düşük bir önceliğe sahipse, iletilecek bant genişliği yeterli olana kadar bekleyecektir (sıraya alınacaktır). Sıra çok fazla dolarsa, bu düşük öncelikli paketler ilk bırakılır.

TCP-IP Portları ve Protokolleri

Protokoller cihazlar arası iletişim kurallarını belirleyen ağ dilleridir. TCP-IP (Transmission Control Protocol-Internet Protocol)  ise cihazların birbirleriyle haberleşmesine ve internet üzerinden erişim sağlamasına yarayan protokollerin bir başlık altında toplanmış bütün hali denilebilir.

TCP- IP Protokolleri 4 Katman altında toplanır ve bu katmanlar altında pek çok protokol bulunmaktadır.

Application Layer (Uygulama Katmanı)

Gönderilecek veri tipi ve veriyi işleyen uygulamalar bulunur. HTTP, SMTP ve FTP  protokolleri bu katmanda bulunur.

Transport Layer (Taşıma Katmanı)

Veri güvenliği, hata kontrolü gibi işlemler yapılır. TCP ve UDP bu katmandadır. TCP veri aktarımında UDP ise medya aktarımında kullanılır. UDP gönderilen paketin yerine ulaşıp ulaşmadığını kontrol etmez ve güvenli değildir. TCP güvenlidir, paketin yerine ulaşıp ulaşmadığını kontrol eder, ancak bu durum daha yavaş çalışmasına neden olur.

Network Layer (Ağ Katmanı)

 IP katmanı olarak da adlandırılan bu katman da verilerin gideceği adres veriye eklenir yani veri bu katmandan gönderilir ve yönlendirilir.

Physical Layer (Fiziksel Katman)

Bu katman verinin hangi yolla gönderileceği belirlenir. İletişim ortamının özelliklerini, haberleşme hızını ve kodlama şemasını belirler. Ethernet, Wi-Fi gibi protokoller bu katmanda çalışır.

TCP-IP Port ve Protokolleri

Port	Açıklama	Durumu
0/TCP,UDP	Ayrılmış; kullanımda değil	Resmî
1/TCP,UDP	TCPMUX (TCP multiplexer (çoğullayıcı) port servisi)	Resmî
4/UDP	NTP Zaman Protokolu	Resmî
5/TCP,UDP	RJE (Uzak(taki) Görevi Silme/Engelleme)	Resmî
7/TCP,UDP	ECHO protokolü	Resmî
9/TCP,UDP	Engelleme protokolü	Resmî
13/TCP,UDP	Zaman protokolü	Resmî
17/TCP,UDP	QOTD (Günün alıntısı) protokolü	Resmî
18/TCP,UDP	Mesaj Yollama Protokolü	Resmî
19/TCP,UDP	CHARGEN (Karakter Oluşturucu) protokol	Resmî
20/TCP,UDP	FTP – veri protokolü	Resmî
21/TCP,UDP	FTP – kontrol (veri gönderme/alma) portu	Resmî
22/TCP,UDP	SSH (Güvenli Shell) – Güvenli veri transfer işlemleri (SCP, SFTP) ve port yönlendirme işlemleri	Resmî
23/TCP,UDP	Telnet protocol – unencrypted text communications	Resmî
25/TCP,UDP	SMTP – E-Posta gönderme Protokolü	Resmî
26/TCP,UDP	RSFTP – A simple FTP-like protocol	Gayriresmî
37/TCP,UDP	TIME protocol	Resmî
38/TCP,UDP	Yönlendirici Erişim Protokolü	Resmî
39/TCP,UDP	Kaynak Belirtme Protokolü	Resmî
41/TCP,UDP	Grafik(ler)	Resmî
42/TCP,UDP	İsim Sunucusu	Resmî
49/TCP,UDP	TACACS Giriş barındırma protokolü	Resmî
53/TCP,UDP	DNS (AlanAdı İsim Sunucusu)	Resmî
57/TCP	MTP, Mail Transfer Protokolü
67/UDP	BOOTP (BootStrap Protocol) sunucusu; ayrıca DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol / Değişken Barındırma Ayarları Protokolü) tarafından kullanılmaktadır.	Resmî
68/UDP	BOOTP kullanıcısı; ayrıca DHCP tarafından da kullanılmaktadır.	Resmî
69/UDP	TFTP (Trivial Dosya Transfer Protokolü)	Resmî
70/TCP	Gopher protokolü	Resmî
79/TCP	Finger protokolü	Resmî
80/TCP	HTTP – web sayfaları gösterim/yayınlama protokolü	Resmî
80/TCP,UDP	Skype – CONFLICT with HTTP listening ports	Anlaşmazlık
88/TCP	Kerberos – yetkilendirme aracısı	Resmî
101/TCP	HOSTNAME
107/TCP	Uzak TelNet Servisi
109/TCP	POP, Post Office Protokolü, sürüm 2
110/TCP	POP3 – E-mail alım protokolü	Resmî
113/TCP	ident – eski sunucularda tanıtım sistemi, hâlâ IRC sunucuları tarafından kullanıcı tanımında kullanılmaktadır.	Resmî
115/TCP	SFTP, Simple Dosya Transfer Protokolü
118/TCP,UDP	SQL Servisleri	Resmî
119/TCP	NNTP (Network News Transfer Protocol) – haber gruplarından mesajların alınmasında kullanılır	Resmî
123/UDP	NTP (Network Time Protocol) – zaman senkronizasyonunda kullanılır	Resmî
137/TCP,UDP	NetBIOS NetBIOS İsim Servisi	Resmî
138/TCP,UDP	NetBIOS NetBIOS Datagram Service	Resmî
139/TCP,UDP	NetBIOS NetBIOS Session Service	Resmî
143/TCP,UDP	IMAP4 (Internet Message Access Protocol 4) – used for retrieving E-mails	Resmî
152/TCP,UDP	BFTP, Arka Plan Dosya Aktarım Programı
153/TCP,UDP	SGMP, Simple Gateway Monitoring Protocol
156/TCP,UDP	SQL Service	Resmî
158/TCP,UDP	DMSP, Distributed Mail Service Protocol
161/TCP,UDP	SNMP (Simple Network Management Protocol)	Resmî
162/TCP,UDP	SNMPTRAP	Resmî
179/TCP	BGP (Border Gateway Protocol)	Resmî
194/TCP	IRC (Internet Relay Chat)	Resmî
201/TCP,UDP	AppleTalk Routing Maintenance
209/TCP,UDP	The Quick Mail Transfer Protocol
213/TCP,UDP	IPX	Resmî
218/TCP,UDP	MPP, Message Posting Protocol
220/TCP,UDP	IMAP, Interactive Mail Access Protocol, version 3
259/TCP,UDP	ESRO, Efficient Short Remote Operations
264/TCP,UDP	BGMP, Border Gateway Multicast Protocol
318/TCP,UDP	TSP, Time Stamp Protocol
323/TCP,UDP	IMMP, Internet Message Mapping Protocol
366/TCP,UDP	SMTP, Simple Mail Transfer Protocol. ODMR, On-Demand Mail Relay
369/TCP,UDP	Rpc2portmap	Resmî
384/TCP,UDP	A Remote Network Server System
387/TCP,UDP	AURP, AppleTalk Update-based Routing Protocol
389/TCP,UDP	LDAP (Lightweight Directory Access Protocol)	Resmî
401/TCP,UDP	UPS Uninterruptible Power Supply	Resmî
411/TCP	Direct Connect Hub port	Gayriresmî
427/TCP,UDP	SLP (Serivce Location Protocol)	Resmî
443/TCP,UDP	HTTPS – TLS/SSL üzerinden HTTP Protokolü (Kriptolanmış aktarım)	Resmî
444/TCP,UDP	SNPP, Simple Network Paging Protocol
445/TCP	Microsoft-DS (Active Directory, Windows shares, Sasser-worm, Agobot, Zobotworm)	Resmî
445/UDP	Microsoft-DS SMB file sharing	Resmî
464/TCP,UDP	Kerberos Change/Set password	Resmî
465/TCP	SMTP over SSL – CONFLICT with registered Cisco protocol	Anlaşmazlık
500/TCP,UDP	Isakmp, IKE-Internet Key Exchange	Resmî
513/TCP	Rlogin	Resmî
514/TCP	rsh protocol – used to execute non-interactive commandline commands on a remote system and see the screen return
514/UDP	syslog protocol – used for system logging	Resmî
515/TCP	Line Printer Daemon protocol – used in LPD printer servers
524/TCP,UDP	NCP (NetWare Core Protocol) is used for a variety things such as access to primary NetWare server resources, Time Synchronization, etc.	Resmî
530/TCP,UDP	Rpc	Resmî
531/TCP,UDP	AOL Instant Messenger, IRC	Gayriresmî
540/TCP	UUCP (Unix-to-Unix Copy Protocol)	Resmî
542/TCP,UDP	commerce (Commerce Applications) (RFC maintained by: Randy Epstein [repstein at host.net])	Resmî
546/TCP,UDP	DHCPv6 client
547/TCP,UDP	DHCPv6 server
554/TCP	RTSP (Real Time Streaming Protocol)	Resmî
563/TCP,UDP	NNTP protocol over TLS/SSL (NNTPS)	Resmî
587/TCP	email message submission (SMTP) (RFC 2476)	Resmî
591/TCP	FileMaker 6.0 Web Sharing (HTTP Alternate, see port 80)	Resmî
593/TCP,UDP	HTTP RPC Ep Map	Resmî
604/TCP	TUNNEL
631/TCP,UDP	IPP, Internet Printing Protocol
636/TCP,UDP	LDAP over SSL (encrypted transmission)	Resmî
639/TCP,UDP	MSDP, Multicast Source Discovery Protocol
646/TCP	LDP, Label Distribution Protocol
647/TCP	DHCP Failover Protocol
648/TCP	RRP, Registry Registrar Protocol
652/TCP	DTCP, Dynamic Tunnel Configuration Protocol
654/TCP	AODV, Ad hoc On-Demand Distance Vector
666/TCP	id Software‘in Doom multiplayer TCP üzerinden oynanan oyunu (666 Şeytan’ı simgelemektedir Number of the Beast)	Resmî
674/TCP	ACAP, Application Configuration Access Protocol
691/TCP	MS Exchange Routing	Resmî
692/TCP	Hyperwave-ISP
695/TCP	IEEE-MMS-SSL
698/TCP	OLSR, Optimized Link State Routing
699/TCP	Access Network
700/TCP	EPP, Extensible Provisioning Protocol
701/TCP	LMP, Link Management Protocol.
702/TCP	IRIS over BEEP
706/TCP	SILC, Secure Internet Live Conferencing
711/TCP	TDP, Tag Distribution Protocol
712/TCP	TBRPF, Topology Broadcast based on Reverse-Path Forwarding
720/TCP	SMQP, Simple Message Queue Protocol
829/TCP	CMP (Certificate Managemaent Protocol)
860/TCP	iSCSI
873/TCP	rsync File synchronisation protocol	Resmî
901/TCP	Samba Web Administration Tool (SWAT)	Gayriresmî
981/TCP	SofaWare Technologies Remote HTTPS management for firewall devices running embedded Checkpoint Firewall-1 software	Gayriresmî
989/TCP,UDP	FTP Protocol ( data) over TLS/SSL	Resmî
990/TCP,UDP	FTP Protocol (control) over TLS/SSL	Resmî
991/TCP,UDP	NAS (Netnews Admin System)
992/TCP,UDP	TLS/SSL Üzerinden Telnet Protokolü	Resmî
993/TCP	SSL üzerinden IMAP4 (Kriptolanmış aktarım)	Resmî
995/TCP	SSL üzerinden POP3 Protokolü (Kriptolanmış aktarım)	Resmî