アプリケーションの体感品質

Application Quality of Experienceの概要

クラウドコンピューティング、モビリティ、Webベースアプリケーションが増え続ける中、ネットワークはアプリケーションレベルでトラフィックを識別して制御し、各アプリケーションタイプを個別に処理してユーザーにQoE(Quality of Experience)を提供する必要があります。アプリケーション固有のQoE(AppQoE)を保証するには、パフォーマンスや可用性を損なうことなく、アプリケーショントラフィックの優先度設定、分離、ルーティングを効果的に行う必要があります。

AppQoEは、アプリケーション識別(AppID)と高度なポリシーベースのルーティング(APBR)という2つのアプリケーションセキュリティサービスの機能を利用(または採用)します。AppIDを使用してネットワーク内の特定のアプリケーションを識別し、高度なポリシーベースのルーティング(APBR)を使用して、APBRルールに従ってアプリケーショントラフィックが送信されるルーティング インスタンスにSLAプロファイルを関連付けることで特定のトラフィックのパスを指定します。

Software-Defined WAN(SD-WAN)の重要な要件の 1 つは、アンダーレイ ネットワーク パスの品質を測定し、その結果に基づいて、各パケットの配信に使用する最適なパスを決定することです。AppQoEは、ビジネスクリティカルなアプリケーションのパフォーマンスを監視し、スコアに基づいて、SLA(サービスレベル合意)で指定されたパフォーマンス要件を満たすために、そのアプリケーショントラフィックに最適なリンクを選択します。

APBR設定にSLAルールが存在すると、AppQoE機能がトリガーされます。使用可能なSLAプロファイルがない場合、AppQoEをトリガーせずにAPBRが機能します。

• サポートされているユースケース
• サポートされている構成オプション

アプリケーションのエクスペリエンス品質の利点

• アプリケーション トラフィックをリアルタイムで監視して費用対効果の高い QoE を実現し、一貫した予測可能なサービス レベルを提供します。

• 特定のトラフィック(映像トラフィックなど)の配信に対して保証されたSLAを提供することで、顧客維持と満足度を向上させます。AppQoEは、承認されたトラフィックが、ユーザーに最高品質のエクスペリエンスを提供するために必要な適切な優先度と帯域幅を確実に受け取るようにします。

制限

セキュリティデバイスへのAppQoEの実装には、次の制限があります。

• 異なるインターフェイスを経由した宛先への異なるルートには、すべて同じプリファレンス、重み、およびメトリックが設定されている必要があります。すべてのルートは、宛先の ECMP パスとして追加する必要があり、同じ転送テーブルの一部である必要もあります。

• AppQoE SLA サービスは、2 つのセキュリティ デバイス間 エンドポイント(ブックエンド)でのみサポートされます。エンドツーエンドのAppQoE SLAサービスはサポートされていません。

• AppQoE は、すべてのインターフェイスが同じゾーンの一部である場合にのみ適用できます。

• AppQoE はリバース トラフィックには適用できません。

• AppQoEは、セッションの宛先の変更に影響を与えません。

• AppQoEは、IPv6/UDPプローブカプセル化、GRES、シャーシクラスター(ISSU、高可用性、デュアルCPE高可用性、Zモード高可用性)、および論理システムをサポートしていません。

• AppQoEは優先パス選択をサポートしておらず、トランジット仮想ルーティングおよび転送(VRF)はサポートされていません。

• AppQoEは、IPv6データパケットのパッシブプローブをサポートしていません。

• UDP宛先ポート36000を持つUDPパケットを破棄するには、非WANインターフェイスで入力ファイアウォールフィルターが必要です。

アプリケーションのエクスペリエンス品質の仕組み

AppQoEは、AppIDおよびAPBR機能を利用して、特定のアプリケーション/アプリケーショングループを識別し、APBRルールに従ってアプリケーショントラフィックが送信されるルーティング インスタンスにSLAプロファイルを関連付けることで、特定のトラフィックのパスを指定します。

AppQoEは、アプリケーションのパフォーマンスを監視し、スコアに基づいて、SLA(サービスレベル契約)で指定されたパフォーマンス要件を満たすために、そのアプリケーショントラフィックに最適なリンクを選択します。

• アプリケーションまたはアプリケーション グループの識別
• アプリケーションまたはアプリケーショングループのパスの指定
• アプリケーション トラフィック パスの選択

アプリケーションのエクスペリエンス品質によるアプリケーションパフォーマンスの測定方法

アプリケーションのパフォーマンスは、次の指標によって決定されます。

• レイテンシ—カバーする必要があるメディアの長さと距離に応じて、メディアが移動するのに物理的に必要な時間

• RTT— 送信元から目的地へ、またはその逆の移動に必要な往復時間。

• パケット損失:パケット損失は、ホストが送信した 100 個のパケットごとに失われたパケット数を反映します。

• ジッター—ジッターは、パケット間の遅延の差です。イングレスジッター、エグレスジッター、および双方向ジッターを指定して、リンクのパフォーマンスを評価できます。

AppQoEは、各リンクのRTT、ジッター、パケットロスを監視し、プライマリリンクのパフォーマンスがSLAで指定された許容レベルを下回っている場合、スコアに基づいてアプリケーションを代替パスにシームレスに迂回させます。アプリケーションパフォーマンスの測定と監視は、アクティブプローブとパッシブプローブを使用してSLA違反を検出し、その特定のアプリケーションに対して代替パスを選択するために行われます。

AppQoEは、アプリケーショントラフィックを継続的に監視し、次の方法でネットワークまたはデバイスの問題を特定することで、リアルタイムデータを収集します。

• 設定されたすべてのオーバーレイリンクのパフォーマンスを監視します。

• パッシブプローブ(アプリケーションデータパスとインライン)およびアクティブプローブ(特定のアプリケーション用の合成プローブ)を使用して、アプリケーションまたはアプリケーショングループのトラフィックパフォーマンスを監視する。

• 収集したすべてのパフォーマンス メトリックまたはメタデータを分析のためにログ コレクターに送信する。

• 指定されたアプリケーションを特定のパフォーマンスメトリックと比較し、SLA違反の場合にアプリケーショントラフィックのパスを動的に変更します。

• 特定のアプリケーションまたはアプリケーショングループに対して、柔軟なSLAメトリック構成をサポートします。

AppQoE は、複数の WAN リンク間でアプリケーションの SLA を測定し、アプリケーション トラフィックを利用可能なリンク内のパス、つまり SLA 要件に最も適したパスにマッピングします。

アプリケーショントラフィックを代替パスにスイッチングする

SLA違反時に、アプリケーショントラフィックを別のルート(デバイスにローカル)に切り替えることを有効または無効にすることができます。ローカル ルート スイッチングを有効にすると、アプリケーション トラフィックを代替ルートに切り替えることが有効になり、SLA の監視とレポート機能も使用できます。SLAルール構成でアプリケーショントラフィックを代替パスに切り替えるオプションが無効になっている場合でも、AppQoEは、アプリケーショントラフィックを新しいパスに切り替えるなどして、SLA違反を解決します。

ローカル ルートの切り替えが無効になっている場合、SLA の監視およびレポート機能のみが使用可能になり、SLA 違反によるアプリケーション トラフィックの別のルートへの切り替えはオフになります。

アプリケーション トラフィックが別のパスに切り替わると、SLA 違反の場合にアプリケーション トラフィックを別のパスに再度切り替えることができない短い時間があります。この時間帯は、リンク間でのトラフィックのフラッピングを回避するのに役立ちます。

アプリケーション・パスの優先順位と優先順位の利点

• アプリケーション トラフィックに最適なパスを柔軟に選択できます。

• SLA要件(遅延とジッター)を確実に満たしながら、費用対効果の高い接続オプションを介してアプリケーショントラフィックをルーティングできるようにします。

• 選択したアプリケーションパスの品質が低下した場合、動的なパス切り替えをサポートします。

パス選択メカニズム

アプリケーショントラフィックは、以下のようにリンク設定に基づいて個別のリンクを介してルーティングされます。

• AppQoEパス選択メカニズムには、SLA要件を満たす特定の宛先への最適パスのリストが含まれています。AppQoEは、この一覧から、ユーザーが設定したリンク設定に一致するパスを選択します。

• このようなパスが複数利用可能な場合は、すべてのパスの中で優先度が高いパスが選択されます。

• 優先度またはリンクタイプの優先度が設定されていない場合は、ランダムパスまたはデフォルトパスが選択されます。

• SLA 要件を満たすリンクが利用できない場合、厳密なアフィニティが設定されている場合には、SLA スコアとリンクタイプの優先度が最も高い最適なリンクが選択されます。

• SLA 要件を満たす複数のリンクが使用可能な場合は、優先度が最も高いリンクが選択されます。

設定例については、 アクティブ/アクティブモードでのLTEバックアップによるWANリンクの設定を参照してください。

RTT とジッターの無効な値の報告

RTT とジッターのデータが利用できない場合、無効な値 0xFFFFFFFF で送信されたログ メッセージはログ コレクターによって無視できます。 表 2 は、無効な RTT とジッターが送信された場合に考えられるいくつかのシナリオを示しています。

APBRでのDSCPサポート

APBRルールでDSCPと動的アプリケーションの両方を設定した場合、トラフィックがルールで指定されたすべての基準に一致すると、ルールは一致したと見なされます。APBRルールに複数のDSCP値が存在する場合、1つの基準が一致すると、一致と見なされます。

APBRプロファイルには複数のルールを含めることができ、各ルールにはさまざまな一致条件があります。

APBRプロファイルに複数のAPBRルールがある場合、ルール検索では次の優先順位が使用されます。

1. DSCP + 動的アプリケーションによるルール

2. 動的アプリケーションによるルール

3. DSCP値を持つルール

Network Service Orchestrator は、外部サービス機能でアプリケーションを DSCP 値にマッピングでき、ゲートウェイ ルーターでプロビジョニングして、DSCP を目的の SLA プロファイルにマッピングします。

図1は、AppQoEがゲートウェイルーターのユースケースで、DSCP値とアプリケーションシグネチャに基づいて受信トラフィックのSLAベースのパス選択を実行するシナリオを示しています。

図 1: DSCP 値とアプリケーション に基づくトラフィックのパス選択

DSCP値に基づくトラフィックの場合、AppQoEは次のように機能します。

• LANからゲートウェイルーターに入るすべてのトラフィックは、アプリケーション識別を受けます。DPI がアプリケーションを識別するまで、システムはトラフィック ストリームをデフォルトの転送仮想ルーティングおよび転送(VRF)インスタンスに転送します。VRF には、関連する発信インターフェイスが含まれます。

• Junos OSのアプリケーション識別は、アプリケーションを識別し、アプリケーションが識別されると、その情報がアプリケーションシステムキャッシュ(ASC)に保存されます。

• システムは、DPI 分類または ASC から使用可能なアプリケーション情報があるかどうかを引き続きチェックします。

• APBRメカニズムは、既知のアプリケーション、シグネチャ、DSCP値に基づいてセッションを分類し、ポリシーを使用してアプリケーションに最適なルートを特定します。APBRポリシーは、アプリケーショントラフィックを特定のVRFにマッピングします。

• APBR設定にSLAルールが存在すると、AppQoE機能がトリガーされます。AppQoEは、アプリケーションまたはDSCP値に基づいて、トラフィックのSLAベースのパス選択を実行します。

1 つの DSCP には、複数のアプリケーション カテゴリがバンドルされています。さまざまなアプリケーションカテゴリには、個別のトラフィックパターンがあります。このようなシナリオでは、パッシブ プローブを使用して違反を検出し、それをすべてのセッションに適用すると、偽陰性および偽陽性が発生する可能性があります。回避策として、DSCP ベースの SLA ルールを設定している場合は、パッシブ プローブを使用しないようにします。トラフィックが転送される宛先パス グループにアクティブ プローブを使用できます。

制約

特定のシナリオでは、ルートのネクストホップ ID が変更されると、SLA 要件を満たす別のリンクが使用可能であっても、既存のセッションが SLA 違反リンクに残ります。ただし、この場合、新しいセッションは影響を受けず、SLA要件を満たすリンクを介してルーティングされます。

IPv6トラフィックのサポート

• AppQoE 構成で IPv6 アドレスを使用できます。サポートには以下が含まれます。

  • オーバーレイパス設定のIPv6アドレス
  • 送信元および宛先アドレスとして IPv6 アドレスを使用するアクティブなプローブ セッション。
  • クライアント側のIPv4およびIPv6トラフィック
  • LAN側でのIPv4とIPv6のデュアルスタッキング
  • SaaS(Software as a Service)プローブ用のLAN側のIPv6アドレス。

    SaaSプローブでは、IPv4とIPv6の相互運用性のために、受信インターフェイスにIPv4とIPv6の両方のアドレスを設定してください。

プラットフォームの追加情報

AppQoE Feature Explorer を使用して、特定の機能に対するプラットフォームとリリースのサポートを確認します。

次の表を使用して、プラットフォームのプラットフォーム固有の動作を確認します。