Ipv4 ve Ipv6 İçinde Desteklenen Servis Kalitelerinin Karşılaştırılması

Abstract

Mevcut Internet içerisinde garantili servislerin sağlanması Internet kullanıcılarının ihtiyaçlarını karşılamak açısından son derece önemli hale gelmiştir. Kullanıcı sayısının yanında video aktarımı, VoIP ve video konferans gibi multimedya (çoklu ortam) uygulamalarına olan talepte yaşanan artış, bu tür uygulamaların gecikme, paket kaybı ve salınıma (jitter) son derece hassas olması sebebiyle daha büyük bir bant genişliği ihtiyacını ortaya çıkarmaktadır. Bununla birlikte, böylesine yüksek bir talebin karşılanmasına yetecek kadar büyük bant genişliği sağlamak uygulanabilir değildir. Servis kalitesi (QoS) multimedya uygulamaları üzerinde büyük bir etkiye sahip olan önemli bir ağ performans parametresidir. Diğer özelliklerinin yanında IPv6, IPv4 tarafından desteklenen servis kalitesini de geliştirmek için tasarlanmıştır. Bu tez çalışmasında, servis kalitesi ve Internet üzerinde servis kalitesini etkileyen çeşitli parametreler incelenmektedir. IPv4 ve IPv6 protokolleri, multimedya uygulamaları için performansları bakımından karşılaştırılmaktadır. Bu kapsamda, yönlendiriciler tarafından kullanılan çeşitli sıralama (kuyruk) algoritmaları (ilk giren ilk çıkar-FIFO, öncelik sıralaması-PQ ve ağırlıklı adalet sıralaması-WFQ) multimedya uygulamalarına olan etkilerini görebilmek amacıyla IPv4 ve IPv6 şebeke ortamlarında incelenmiştir. Bunun yanında, Internet üzerinde servis kalitesini sağlamak için geliştirilen iki önemli teknik olan tümleşik servisler (IntServ) ve sınıflandırılmış servisler (DiffServ) IPv4 ve IPv6 şebekeleri içerisinde ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmiştir. Karşılaştırma amacıyla, ağ davranışlarını analiz etmek, simüle etmek ve modellemek için OPNET modelleme aracı kullanılmıştır. Simülasyonlardan elde edilen sonuçlar açık bir şekilde IPv6'nın farklı servis kalitesi teknikleri ile birlikte kullanılmasının IPv4 protokolü ile karşılaştırıldığında salınım ve gecikme açısından daha iyi performans gösterdiğini ortaya çıkarmıştır.

Providing guaranteed services in the current Internet has become extremely essential to fulfill the requirements of Internet users. With an increase in the number of users and demand for multimedia applications like video streaming, VoIP and video conferencing, larger bandwidth requirement increases drastically since such applications are very sensitive to delay, packet loss, and jitter. However, it is not feasible to provide enough bandwidth to satisfy such a high demand. Quality of Service (QoS) is an important network performance parameter having a significant impact on multimedia applications. IPv6 was designed to improve QoS supported by IPv4, as well as other improvements. In this thesis, we discuss quality of service and various parameters affecting it on the Internet. We compare IPv4 and IPv6 protocols in terms of their performance for multimedia applications. In this scope, various queuing algorithms (First in First Out-FIFO, Priority Queuing-PQ, and Weighted Fair Queuing-WFQ), which are typical scheduling algorithms used by routers, are examined to see their effects for multimedia applications in IPv4 and IPv6 environments. In addition, integrated services (IntServ) and differentiated services (DiffServ), which are two important techniques developed to provide QoS on the Internet, are elaborated again in IPv4 and IPv6 environments. For comparisons, a simulation framework based on OPNET Modeler is used for modeling, simulating and analyzing network behaviors. The results obtained from the simulations clearly show that the use of IPv6 with different QoS techniques has better performance in terms of jitter and delay compared to IPv4 protocol.