QoS ( Quality of Service )



 ◆ QoSとは

 QoS(Quality of Service)とはネットワーク上で提供するサービス品質のこと。ネットワーク機器に
 QoSを実装することで、ある特定の通信を優先して伝送させたり、帯域幅を確保することができます。

 先ず、下図でQoSを実装していない状態を見てみましょう。QoSを実装していない場合、ネットワーク
 構成により、音声トラフィックに遅延や、音声トラフィックのパケットにドロップが発生する可能性が
 あることが分かります。


   


 FTPトラフィックと音声トラフィックの特性は以下の通りであり、FTPトラフィックと音声トラフィックが
 発生するようなネットワークでは、音声のサービス品質確保のために、QoSを実装すべきことが分かります。
 
※ FTPトラフィックに関係なく、PCとIP電話が混在するネットワークでは、音声トラフィックを優先するためのQoSの適用は必須。

トラフィックの種類 その特性
FTPトラフィック

 ・ トラフィック転送に多くの帯域幅を必要とする。
 ・ バースト性がある。(トラフィック転送の短時間の集中。一時的な帯域の占有)
 ・ TCPの再送制御もあり、音声トラフィックのようなリアルタイム性は求められない。

音声トラフィック

 ・ 使用する帯域幅は一定である。
 ・ 必要となる帯域幅は少ない。(1通話あたり、G.729なら40Kbps、G.711なら100Kbps)
 ・ UDPによるトラフィック転送が行われ、遅延に敏感でリアルタイム性が求められる。



 次にQoSを適用したトラフィックの状態を見てみましょう。FTPトラフィックと音声トラフィックが混在する
 ポイントでも、QoSの適用により音声トラフィックが優先して送出されます。帯域幅の狭くなるWAN帯域の
 ポイントでも、QoSの適用により音声トラフィック( RTP )を優先して送出して、シグナリグトラフィック
 (SIP)は帯域幅を確保させます。これらのQoSの実装で、音声のサービス品質は確保されることになります。


   



 ◆ QoSのモデル

 ネットワークにQoSを適用する場合のモデルには
IntServDiffServベストエフォートの3つがあります。

QoSのモデル 説明

IntServ
(Integrated Services)

 アプリケーションの通信フローごとに帯域を予約する方式。RSVPというプロトコルを使用する。
 アプリの通信フローは膨大であることから、それを各ネットワーク機器で保持する必要があり
 機器の負荷が高くなるので大規模ネットワークでは適していない。一般的に使用されていない。

DiffServ
(Differentiated Services)

 トラフィックを分類、マーキング(優先度付け)、キューイング(トラフィックのキューへの振り分け)
 スケジューリング(キューの優先度に応じたパケットの送出)して、ネットワーク機器ごとに実施。
 広く採用されているQoS方式であり、一般的に
QoSといえばDiffServモデルのことを指します。

ベストエフォート

 DiffServ や IntServ のアーキテクチャによるQoSが実装されていなかった場合、パケットの内容や
 サイズに関係なく、
先着順にパケットを送出していくベストエフォート型 (= FIFO) が提供される。



 次ページではQoS - DiffServモデルの処理フローを解説します。この内容がQoSの全貌とも言えるでしょう。



QoS - DiffServモデル

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