애플리케이션 QoS(Quality of Experience)

애플리케이션 QoS(Quality of Experience) 소개

클라우드 컴퓨팅, 모빌리티 및 웹 기반 애플리케이션이 끊임없이 성장하면서 네트워크가 애플리케이션 수준에서 트래픽을 식별하고 제어하고 각 애플리케이션 유형을 개별적으로 처리하여 사용자에게 QoE(Quality of Experience)를 제공해야 합니다. AppQoE(Application-specific QoE)를 보장하기 위해서는 성능 또는 가용성을 저하하지 않고 애플리케이션 트래픽의 우선순위를 효과적으로 지정하고, 분리하고, 라우팅해야 합니다.

AppQoE는 AppID(Application Identification) 및 고급 정책 기반 라우팅(APBR)과 같은 두 가지 애플리케이션 보안 서비스의 기능을 활용하거나 채용하고 있습니다. AppID를 사용하여 네트워크의 특정 애플리케이션 및 고급 정책 기반 라우팅(APBR)을 식별하여 SLA 프로필을 APBR 규칙에 따라 애플리케이션 트래픽이 전송되는 라우팅 인스턴스에 연결하여 특정 트래픽의 경로를 지정합니다.

소프트웨어 정의 WAN(SD-WAN)의 중요한 요구 사항 중 하나는 언더레이 네트워크 경로의 품질을 측정하고 결과를 바탕으로 각 패킷의 전달에 사용할 최상의 경로를 결정하는 것입니다. AppQoE는 비즈니스 크리티컬 애플리케이션의 성능을 모니터링하며 점수를 바탕으로 SLA(service-level agreement)에 명시된 성능 요구 사항을 충족하기 위해 해당 애플리케이션 트래픽에 대한 최상의 링크를 선택합니다.

APBR 구성에 SLA 규칙이 있으면 AppQoE 기능이 트리거됩니다. 사용할 수 있는 SLA 프로필이 없는 경우 AppQoE를 트리거하지 않고 APBR 기능이 기능합니다.

• 지원되는 사용 사례
• 지원되는 SRX 시리즈 디바이스

애플리케이션 QoS(Quality of Experience)의 이점

• 애플리케이션 트래픽에 대한 실시간 모니터링을 제공하여 일관되고 예측 가능한 수준의 서비스를 제공함으로써 비용 효율적인 QoE를 실현합니다.

• 특정 트래픽(예: 비디오 트래픽)의 제공을 위해 보장된 SLA를 제공하여 고객 유지율 및 만족도를 높입니다. AppQoE는 승인된 트래픽이 사용자에게 최상의 경험 품질을 보장하는 데 필요한 적절한 우선 순위와 대역폭을 받도록 보장합니다.

제한

보안 디바이스에서 AppQoE를 구현하는 데는 다음과 같은 제한 사항이 있습니다.

• 서로 다른 인터페이스를 통해 대상에 대한 모든 다른 경로는 동일한 기본 설정, 무게 및 메트릭을 구성해야 합니다. 모든 경로는 목적지에 대한 ECMP 경로로 추가되어야 하며 동일한 포워딩 테이블의 일부여야 합니다.

• AppQoE SLA 서비스는 2개의 보안 디바이스 엔드포인트(북엔드) 사이에서만 지원됩니다. 엔드투엔드 AppQoE SLA 서비스는 지원되지 않습니다.

• AppQoE는 모든 인터페이스가 동일한 존에 있는 경우에만 적용할 수 있습니다.

• 역방향 트래픽에는 AppQoE를 적용할 수 없습니다.

• AppQoE는 세션의 대상 변경에 영향을 미치지 않습니다.

• AppQoE는 IPv6/UDP 프로브 캡슐화, GRES, 섀시 클러스터(ISSU, 고가용성, 이중 CPE 고가용성, Z-모드 고가용성) 및 논리적 시스템을 지원하지 않습니다.

• AppQoE는 선호하는 경로 선택을 지원하지 않으며 전송 가상 라우팅 및 포워딩(VRF)은 지원되지 않습니다.

• AppQoE는 IPv6 데이터 패킷에 대한 수동적 조사를 지원하지 않습니다.

• UDP 대상 포트 36000을 사용하여 UDP 패킷을 폐기하려면 비 WAN 인터페이스에서 입력 방화벽 필터가 필요합니다.

• SRX4600 디바이스에는 다음과 같은 제한이 있습니다.

  • AppQoE를 구성할 때 GRE(Generic Routing Encapsulation)를 위한 CoS(Class of Service)는 지원되지 않습니다.

  • 수동 프로브 세부 정보는 각 단기 세션에 사용할 수 없을 수도 있습니다.

  • 디바이스가 섀시 클러스터 모드에서 작동할 때 세션 상태의 동기화는 Z-line 모드 트래픽 처리의 보조 노드에서 발생하지 않을 수 있습니다.

애플리케이션 QoS(Quality of Experience)의 작동 방식

AppQoE는 AppID 및 APBR 기능을 활용하여 특정 애플리케이션/애플리케이션 그룹을 식별하고, 애플리케이션 트래픽이 APBR 규칙에 따라 전송되는 라우팅 인스턴스에 SLA 프로필을 연결하여 특정 트래픽의 경로를 지정합니다.

AppQoE는 애플리케이션의 성능을 모니터링하며 점수를 바탕으로 SLA(service-level agreement)에 명시된 성능 요구 사항을 충족하기 위해 해당 애플리케이션 트래픽에 대한 최상의 링크를 선택합니다.

• 애플리케이션 또는 애플리케이션 그룹 식별
• 애플리케이션 또는 애플리케이션 그룹에 대한 경로 지정
• 애플리케이션 트래픽 경로 선택

애플리케이션의 경험 품질이 애플리케이션 성능을 측정하는 방법

애플리케이션 성능은 다음 지표에 따라 결정됩니다.

• 지연 시간—미디어 길이 및 커버해야 하는 거리에 따라 미디어가 물리적으로 이동하는 데 필요한 시간

• RTT— 소스에서 목적지로 이동하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

• 패킷 손실—패킷 손실은 호스트가 전송하는 100개의 패킷당 손실된 패킷 수를 반영합니다.

• 지터(Jitter)—지터는 패킷 간 지연의 차이입니다. 링크의 성능을 평가하기 위해 수신 지터, 송신 지터 및 양방향 지터를 지정할 수 있습니다.

AppQoE는 각 링크에서 RTT, 지터 및 패킷 손실을 모니터링하며 점수를 기반으로 기본 링크의 성능이 SLA에서 지정한 허용 수준 이하로 떨어지면 애플리케이션을 원활하게 대체 경로로 전환합니다. 애플리케이션 성능 측정 및 모니터링은 액티브 및 패시브 프로브를 사용하여 SLA 위반을 감지하고 특정 애플리케이션의 대체 경로를 선택합니다.

AppQoE는 애플리케이션 트래픽을 지속적으로 모니터링하고 다음과 같은 방식으로 네트워크 또는 디바이스 문제를 식별하여 실시간 데이터를 수집합니다.

• 구성된 모든 오버레이 링크의 성능 모니터링.

• 패시브 프로브(애플리케이션 데이터 경로와 인라인) 및 활성 프로브(특정 애플리케이션을 위한 합성 프로브)를 사용하여 애플리케이션 또는 애플리케이션 그룹의 트래픽 성능을 모니터링합니다.

• 분석을 위해 수집된 모든 성능 메트릭 또는 메타데이터를 로그 수집기로 보냅니다.

• 특정 성능 메트릭과 특정 애플리케이션을 비교하고 SLA 위반 시 애플리케이션 트래픽 경로를 동적으로 변경합니다.

• 특정 애플리케이션 또는 애플리케이션 그룹에 대한 유연한 SLA 메트릭 구성 지원.

AppQoE는 여러 WAN 링크에서 애플리케이션 SLA를 측정하고 애플리케이션 트래픽을 사용 가능한 링크 간의 경로, 즉 SLA 요구 사항을 가장 잘 충족하는 경로에 매핑합니다.

애플리케이션 트래픽을 대체 경로로 전환

SLA 위반 시 애플리케이션 트래픽을 다른 경로(디바이스로 로컬)로 스위칭을 활성화하거나 비활성화할 수 있습니다. 로컬 경로 스위칭이 활성화되면 애플리케이션 트래픽을 대체 경로로 스위칭할 수 있으며 SLA 모니터링 및 보고 기능도 사용할 수 있습니다. 애플리케이션 트래픽을 대체 경로로 전환하는 옵션이 SLA 규칙 구성에서 비활성화되는 경우에도 AppQoE는 애플리케이션 트래픽을 새로운 경로로 전환하여 SLA 위반을 해결합니다---

로컬 경로 스위칭이 비활성화되면 SLA 모니터링 및 보고 기능만 사용할 수 있으며 SLA 위반으로 인해 애플리케이션 트래픽을 다른 경로로 스위칭할 수 있습니다.

애플리케이션 트래픽이 대체 경로로 전환될 경우, SLA 위반이 발생할 경우 애플리케이션 트래픽을 다른 경로로 다시 전환할 수 없는 짧은 기간이 있을 것입니다. 이 기간은 링크 전반에서 트래픽이 플래핑(flapping)되는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.

애플리케이션 경로 기본 설정 및 우선 순위의 이점

• 애플리케이션 트래픽에 가장 적합한 경로를 선택할 수 있는 유연성을 제공합니다.

• 비용 효율적인 연결 옵션을 통해 애플리케이션 트래픽 라우팅을 지원하는 동시에 SLA 요구 사항(지연 및 지터)을 충족합니다.

• 선택한 애플리케이션 경로가 품질 저하를 경험하는 경우 동적 경로 스위칭을 지원합니다.

경로 선택 메커니즘

애플리케이션 트래픽은 링크 기본 설정에 따라 별도의 링크를 통해 라우팅됩니다.

• AppQoE 경로 선택 메커니즘에는 SLA 요구 사항을 충족하는 특정 대상에 대한 최상의 경로 목록이 포함되어 있습니다. 이 목록에서 AppQoE는 사용자가 구성한 링크 기본 설정과 일치하는 경로를 선택합니다.

• 여러 경로가 있는 경우 그 중 가장 높은 우선 순위가 있는 경로가 선택됩니다.

• 우선 순위 또는 링크 유형 기본 설정이 구성되지 않으면 임의의 경로 또는 기본 경로가 선택됩니다.

• SLA 요구 사항을 충족하는 링크를 사용할 수 없는 경우 엄격한 선호도가 구성된 경우 가장 높은 SLA 점수 및 링크 유형 기본 설정 측면에서 사용 가능한 최상의 링크가 선택됩니다.

• SLA 요구 사항을 충족하는 여러 링크를 사용할 수 있는 경우 가장 높은 우선 순위를 가진 링크를 선택합니다.

RTT 및 지터에 대한 잘못된 값 보고

RTT 및 Jitter에 대한 데이터를 사용할 수 없는 경우, 잘못된 값의 0xFFFFFFFF 전송된 로그 메시지는 로그 수집기에서 무시할 수 있습니다. 표 2 는 잘못된 RTT 및 지터가 전송되는 경우 가능한 몇 가지 시나리오를 제공합니다.

APBR에서 DSCP 지원

APBR 규칙에서 DSCP 및 동적 애플리케이션을 모두 구성하면 트래픽이 규칙에 지정된 모든 기준과 일치하면 규칙이 일치하는 것으로 간주됩니다. APBR 규칙에 여러 DSCP 값이 존재하면, 하나의 기준이 일치하면 일치되는 것으로 간주됩니다.

APBR 프로필은 다양한 일치 조건을 가진 여러 규칙, 각 규칙을 포함할 수 있습니다.

APBR 프로필에 여러 APBR 규칙이 있는 경우 규칙 조회는 다음 우선 순위 순서를 사용합니다.

1. DSCP + 동적 애플리케이션을 통한 규칙

2. 동적 애플리케이션을 통한 규칙

3. DSCP 값을 통한 규칙

Network Service Orchestrator는 애플리케이션 을 외부 서비스 기능에서 DSCP 값에 매핑할 수 있으며, DSCP를 원하는 SLA 프로필에 매핑하기 위해 게이트웨이 라우터에서도 동일하게 프로비저닝됩니다.

그림 1 은 AppQoE가 게이트웨이 라우터 사용 사례에서 DSCP 값 및 애플리케이션 시그니처를 기준으로 수신 트래픽에 대해 SLA 기반 경로 선택을 수행하는 시나리오를 보여줍니다.

그림 1: DSCP 값 및 애플리케이션 을 기반으로 트래픽 경로 선택

DSCP 값을 기반으로 하는 트래픽의 경우 AppQoE는 다음과 같이 작동합니다.

• LAN에서 게이트웨이 라우터로 들어오는 모든 트래픽은 애플리케이션 식별을 거치게 됩니다. DPI가 애플리케이션을 식별할 때까지 시스템은 트래픽 스트림을 기본 포워딩 가상 라우팅 및 포워딩(VRF) 인스턴스로 전달합니다. VRF에는 연결된 나가는 인터페이스가 포함되어 있습니다.

• Junos OS 애플리케이션 식별은 애플리케이션을 식별하고 애플리케이션이 확인되면 해당 정보가 ASC(Application System Cache)에 저장됩니다.

• 시스템은 DPI 분류 또는 ASC에서 사용할 수 있는 애플리케이션 정보가 있는지 계속 확인합니다.

• APBR 메커니즘은 잘 알려진 애플리케이션 서명 및 DSCP 값을 기반으로 세션을 분류하고 정책을 사용하여 애플리케이션에 가장 적합한 경로를 식별합니다. APBR 정책은 애플리케이션 트래픽을 특정 VRF에 매핑합니다.

• APBR 구성에 SLA 규칙이 있으면 AppQoE 기능이 트리거됩니다. AppQoE는 애플리케이션 또는 DSCP 값을 기반으로 트래픽에 대한 SLA 기반 경로 선택을 수행합니다.

단일 DSCP에는 여러 애플리케이션 카테고리가 번들로 제공됩니다. 애플리케이션 범주에 따라 개별 트래픽 패턴이 다릅니다. 이러한 시나리오에서 수동 프로브를 사용한 위반을 감지하고 모든 세션에 적용하면 오탐 및 오탐이 발생할 수 있습니다. 해결 방법에서는 DSCP 기반 SLA 규칙을 구성한 경우 수동적인 프로빙을 사용하지 마십시오. 트래픽이 포워딩되는 대상 경로 그룹에 대해 활성 프로브를 사용할 수 있습니다.

제한

특정 시나리오에서 경로 변경에 대한 넥트 홉 ID가 변경될 때 SLA 요구 사항을 충족하는 또 다른 링크가 사용 가능하더라도 기존 세션은 SLA 위반 링크에 유지됩니다. 그러나 새 세션은 이 경우 영향을 받지 않으며 SLA 요구 사항을 충족하는 링크를 통해 라우팅됩니다.

IPv6 트래픽 지원

• Junos OS 릴리스 21.3R1부터 AppQoE 구성에서 IPv6 주소를 사용할 수 있습니다. 지원 내용은 다음과 같습니다.

  • 오버레이 경로 구성의 IPv6 주소
  • 소스 및 대상 주소로 IPv6 주소를 사용하는 활성 프로빙 세션
  • 클라이언트측의 IPv4 및 IPv6 트래픽
  • LAN 측면에서 IPv4 및 IPv6의 이중 스태킹
  • SaaS(Software as a Service) 조사를 위해 LAN 측의 IPv6 주소.

    SaaS 조사를 위해 IPv4 및 IPv6 상호 운용성을 위해 수신 인터페이스를 위해 IPv4 및 IPv6 주소를 모두 구성해야 합니다.

• Junos OS 릴리스 21.4R1부터 AppQoE 구성에서 오버레이 및 언더레이 네트워크에 IPv4 및 IPv6의 듀얼 스태킹을 사용할 수 있습니다.