サービスクラス(CoS)プロファイルについて
ネットワークで輻輳と遅延が発生した場合、データのランダムな損失を回避するために、一部のパケットに優先順位を付ける必要があります。 サービス クラス (CoS)(QoS とも呼ばれる)は、電子メール、ストリーミング ビデオ、音声、大容量ドキュメント ファイル転送などの類似したタイプのトラフィックをクラスに分割することで、この優先順位付けを実現します。次に、スループットやパケットロスなど、さまざまなレベルの優先度を各グループに適用して、トラフィックの動作を制御します。たとえば、パケットをドロップする必要がある場合、設定されたルールに従ってパケット損失が発生するようにすることができます。また、CoS を使用すると、特定のインターフェイスから出るパケットの差別化されたサービス コード ポイント(DSCP)、IP 優先度、または 802.1p CoS ビットを書き換えることができるため、リモート ピアのネットワーク要件を満たすように発信パケットを調整できます。
データ センター スイッチング デバイスでは、CoS を使用して、FCoE(FCoE)トラフィックをサポートするイーサネット インターフェイスを設定できます。
CoS(QoSとも呼ばれる)の使用方法
イーサネットトランクでは、フレームにサービスクラス(CoS)値をマークできます。CoS は、トランク接続を全二重、着信のみ、または発信のみとして定義するために使用されます。
ルーターやスイッチなどのネットワークデバイスは、他のデバイスからの着信パケットに既存のCoS値を使用するように設定することができ(信頼モード)、CoS値をまったく異なるものに書き換えることができます。レイヤー 2 マーキングは WAN にも拡張できます。例えば、フレームリレーネットワークなどです。CoS は通常、組織のイントラネット内での使用に限定されています。
従来の電話システムでは、CoS を使用して、構内線交換機 (PBX) またはセントレックスに対して内線番号が持つアクセス許可を定義できます。ボイスメール メッセージの保持期間を延長したり、通話を携帯電話に転送したりする機能が必要なユーザーもいれば、オフィス外で電話をかける必要がないユーザーもいます。内線番号グループの権限は、グループ全体に適用される CoS 変数を変更することで変更できます。
CoS 設定は複雑になる可能性があるため、必要でない限り、デフォルトのクラス名やキュー番号の関連付けは変更しないことをお勧めします。
CoS グループの作成方法
802.1Qタグ付きVLANを使用してユーザーをグループ化し、CoSがダウンストリームデバイスでサポートされている優先順位を設定できるようにします。
CoSとQoSの違い
CoS はデータ リンク層(レイヤー 2)の 802.1Q VLAN イーサネットでのみ動作し、サービス品質(QoS)メカニズムは IP ネットワーク層(レイヤー 3)で動作します。802.1p レイヤー 2 タギングを QoS は、ネットワーク トラフィックを区別し、シェーピングするために使用できます。
CoSの仕組み
CoS は、802.1Q VLAN タギングが適用されている場合、イーサネット フレーム ヘッダーの 3 ビット フィールドです。3 ビット フィールドは、QoS がネットワーク トラフィックを区別してシェーピングするために使用できる 0 から 7 までのプライオリティ値を指定します。デバイスが異なれば、使用する優先度の値も異なります。CoS プロファイルの作成を選択すると、選択したデバイス ファミリに基づいて Connectivity Services Director に優先度が表示されます。これらを変更したり、優先度の値を追加したりできます
転送クラスを出力キューと考えると分かりやすいです。実際には、分類の最終結果は、特定のパケットの出力キューの識別です。分類子が各パケットに出力キューを割り当てるには、パケットを 表 1 に示す転送クラスの 1 つに関連付ける必要があります。
CoS値 |
適用された優先度 |
---|---|
0 |
ベストエフォートは、後方互換性の機能です。 |
1 |
確実な転送は、クライアントからのパケットフローが定義した特定のサービス プロファイル内にとどまる限り、パケットが配信されるという高レベルの保証を提供します。 |
2 |
マルチキャスト確実フォワーディングは、顧客からのパケットフローが定義した特定のサービスプロファイル内にとどまる限り、マルチキャストパケットが配信されることを高レベルで保証します。ソフトウェアは過剰なトラフィックを受け入れますが、テール ドロップ プロファイルを適用して、超過したパケットをドロップして転送しないかどうかを判断します。このサービスクラスには、最大 2 つのドロップ確率(低と高)が定義されます。 マルチキャスト高速転送は、このサービスクラスのマルチキャストパケットに対して、エンドツーエンドで保証された帯域幅、低損失、低遅延、および低遅延変動(ジッター)を提供します。ソフトウェアは、このクラスの過剰なトラフィックを受け入れますが、マルチキャスト保証フォワーディングクラスとは対照的に、プロファイル外のマルチキャスト優先フォワーディングクラスパケットは、順不同で転送されるか、破棄される可能性があります。 マルチキャストベストエフォートは、マルチキャストパケットに特別なCoS処理を適用しません。これらのパケットは、通常、混雑したネットワーク条件下で破棄されます。 |
3 |
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4 |
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5 |
優先フォワーディングは、このサービスクラスのパケットに対して、エンドツーエンドで保証された帯域幅、低損失、低遅延、低遅延変動(ジッター)を提供します。 |
6 |
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7 |
ネットワーク接続 |
注:転送クラスマルチキャスト優先転送、マルチキャスト確実転送、およびマルチキャストベストエフォートは、ACX、M、MX、PTXシリーズルーターに適用できます。
差別化されたサービスは、パケットがどのように転送されるかを示します。レイヤー2の単純な優先度タギングで使用される3ビットは、トラフィックを管理する上で最小限の方向しか提供しないため、トラフィックの差別化を強化するために、差別化されたサービスプロトコル(DSまたはDiffServ)が開発されました。
CoSを使用すると、無線ネットワークトラフィックのどの側面を制御できますか?
トラフィックをクラスに分離するだけでなく、オプションでCoSでこれらの設定を構成することもできます。
データ セッションと、トランク インターフェイス、レイヤー 3 インターフェイス、アクセス インターフェイス、ルーテッド VLAN インターフェイスなどの集約されたカテゴリに帯域幅制限を適用します。
サービス プロファイル SSID 上のすべてのトラフィックに同じ CoS レベルを割り当てます。これは静的 CoS と呼ばれ、802.1p に示された設定を上書きし、パケット自体の DSCP マーキングを上書きし、CoS をマーキングするフィルタを無視します。すべてのユーザートラフィックに割り当てられた値を指定します。
コントローラが無線入力トラフィックにクライアント DSCP を使用し、Wi-Fi マルチメディア(WMM)を無視することを許可します。
音声トラフィックのトラフィック クラスを指定し、必要に応じて音声セッションと集約カテゴリに帯域幅制限を適用します。また、音声トラフィックの静的 CoS を有効にして、802.1p に示された設定を上書きし、パケット自体の DSCP マーキングを上書きし、CoS をマーキングするフィルタを無視することもできます。すべての音声トラフィックに割り当てられた値を指定します。
11 個の転送キューのどれを使用するかを指定します。要件に合わせて、各転送キューに対応するアクションを変更できます。これは、アクセス カテゴリと呼ばれます。
どのCoSパラメータを制御できますか?
CoSプロファイルを使用して、一連のサービスクラス(CoS)パラメータをグループ化し、1つまたは複数のインターフェイスに適用できます。CoS プロファイル内では、以下のパラメーターを設定できます。
分類子—パケット分類とは、着信パケットの検査を指します。この機能は、パケットを特定の CoS サービス レベルに関連付けます。
スケジューラ マップ - スケジューラは、出力キューのプロパティを定義します。これらのプロパティには、キューに割り当てられたインターフェイス帯域幅の量、パケットを格納するために割り当てられたメモリ バッファーのサイズ、キューの優先度、およびキューに関連付けられたドロップ プロファイルが含まれます。スケジューラ マップを使用して、スケジューラを転送クラスに関連付けます。その後、各スケジューラ マップをインターフェイスに関連付けることで、このマッピングに従って動作するキュー、パケット スケジューラ、テール ドロップ プロセスを設定できます。
値の書き換え—書き換えルールは、発信パケットの適切なCoSビットを変更します。CoS ビットを変更することで、次のダウンストリーム デバイスがパケットを適切なサービス グループに分類できるようになります。アウトバウンド パケットの書き換えまたはマーキングは、デバイスがネットワークの境界にあり、ターゲット ピアのポリシーを満たすために CoS 値を変更する必要がある場合に便利です。
トラフィック制御プロファイル—トラフィック制御プロファイルは、特定のクラスのトラフィックを指定された帯域幅とバースト サイズに制限できるようにします。制限を超えたパケットは、破棄するか、異なる転送クラス、異なる損失優先度、またはその両方に割り当てることができます。
デフォルトのCoSトラフィックのタイプとは
EXシリーズスイッチでは、データ、音声、ビデオ、ネットワーク制御の4つの定義済みトラフィックタイプと、デフォルトのトラフィック設定とシェーピングの詳細がシステムから提供されます。
データ—転送キュー 0(nd_bestエフォート)、バッファー サイズ 50%、予約済み帯域幅 30%
音声:転送キュー 5(nd_expedited 転送)、バッファ サイズ 20%、予約済み帯域幅 0%
ビデオ:転送キュー 4(nd_video転送)、バッファ サイズ 20%、予約帯域幅 70%
ネットワーク制御—転送キュー 7(nd_network制御)、バッファー サイズ 10%、予約帯域幅 0%
キャンパス スイッチング ELS の場合、システムは、データ、音声、ビデオ、およびネットワーク制御の 4 つの定義済みトラフィック タイプと、これらのデフォルトのトラフィック構成とシェーピングの詳細を提供します。
データ—転送キュー 0(nd_bestエフォート)、バッファー サイズ 50%、予約済み帯域幅 30%
音声:転送キュー 1(nd_expedited転送)、バッファ サイズ 20%、予約帯域幅 0%
ビデオ:転送キュー 2(nd_video 転送)、バッファ サイズ 20%、予約帯域幅 70%
ネットワーク制御—転送キュー 3(nd_network制御)、バッファ サイズ 10%、予約帯域幅 0%
階層型ポストスケジューリングを使用したキャンパススイッチングELS(ジュニパーネットワークスEX4600イーサネットスイッチ)では、Connectivity Services Director定義済みの転送クラス(nd_cs_bestエフォート、nd_cs_video転送、nd_cs_expedited転送、nd_cs_network制御)が用意されています。これらの転送クラスは、data_video_pgとvoice_control_pgの 2 つの優先度グループにグループ化されています。
データセンターのスイッチでは、システムは転送クラス(nd_dc_bestエフォート、nd_dc_network制御、nd_dc_fcoe、nd_dc_noロス、nd_dc_mcast)を提供します。これらの転送クラスは、data_control_pg、fcoe_noloss_pg、multicast_pgの 3 つの優先度グループにグループ化されています。
階層型ポスト スケジューリングを使用したキャンパス スイッチング ELS とデータ センター スイッチングの両方で、これらの各優先度グループと転送クラスを変更およびカスタマイズできます。詳細については、「有線 CoS プロファイルの作成と管理」を参照してください。
データセンタースイッチングのCoS設定
データ センター スイッチング デバイスでは、以下の追加 CoS 機能を利用できます。
階層型ポート スケジューリング(ETS):階層型ポート スケジューリング(拡張伝送選択(ETS))は、ポート帯域幅の使用率を高め、キューやキュー グループにリソースを割り当てる柔軟性を高める 2 層プロセスです。
プライオリティベースのフロー制御(PFC):リンクレベルのフロー制御メカニズム。
サービスクラスを実装する方法
CoS は、MSS CLI の Connectivity Services Director から実装できます。RingMaster はユニキャスト トラフィックを設定しますが、マルチキャスト トラフィックは設定しません。Connectivity Services Director から CoS を実装する手順については、 有線 CoS プロファイルの作成と管理を参照してください。
検出された CoS プロファイルの編集
デバイス検出またはアウトオブバンド変更の一環として Connectivity Services Director によって自動的に作成される CoS プロファイルを編集すると、重複したスケジューラ設定がデバイスに展開されます。CoS 設定では、他の CoS 設定に関係なく、1 つの分類子を複数のポートに関連付けることができます。Connectivity Services Director は、このような設定のデバイスを検出すると、他の CoS 設定の違いに基づいて複数のプロファイルを作成し、同じ分類子設定にマッピングします。Connectivity Services Director によって自動的に作成されるこのような CoS プロファイルの分類子設定を変更した場合、設定は複数のプロファイルにマッピングされているため、Connectivity Services Director は設定を変更できません。自動的に作成されるこのようなCoSプロファイルを変更するたびに、Connectivity Services Directorは、既存の分類子設定に影響を与えることなく、デバイス上に新しい分類子設定を作成し、同じ構成をそれにマッピングします。新しく作成された分類子設定には、プロファイル名に基づいて生成された名前が付けられます。分類子設定にマッピングされているプロファイルが 1 つだけ場合でも、Connectivity Services Director によって新しい分類子設定が作成され、古い設定は孤立します。
この動作は、階層型プロファイルと非階層型プロファイルの両方に適用でき、輻輳通知プロファイル名、トラフィック制御プロファイル名、スケジューラ マップ名、分類子名、書き換えルール設定にも適用できます。