이 페이지에서
서비스 등급이 네트워크의 혼잡을 관리하고 서비스 수준을 제어하는 방법 이해하기
일반적으로 IP 라우터는 처리량이나 지연에 대한 제어 없이 독립적으로 패킷을 전달합니다. 이를 베스트 에지 서비스(best-effort service) 라고 한다. 이 서비스는 네트워크 장비 및 링크만큼 우수하며, 이메일 또는 웹 브라우징과 같은 데이터 제공을 강조하는 많은 기존 IP 애플리케이션에 만족합니다. 그러나 실시간 비디오 및 오디오(또는 음성)와 같은 IP 애플리케이션은 네트워크 혼잡 시 제공할 수 있는 단순한 베스트에이프(best-effort) 네트워크보다 더 낮은 지연, 지터 및 손실 매개변수를 필요로 합니다.
네트워크가 혼잡과 지연을 경험하면 일부 패킷을 삭제해야 합니다. 주니퍼 네트웍스 Junos 운영체제(Junos OS) 서비스 등급 (CoS)을 통해 클래스에 트래픽을 할당하고 혼잡이 발생할 때 다양한 수준의 처리량과 패킷 손실을 제공할 수 있습니다.
CoS는 다양한 서비스 수준으로 트래픽 플로우를 할당하는 것입니다. 서비스 프로바이더는 라우터 기반 CoS 기능을 사용하여 특정 트래픽 플로우가 제공하는 특정 애플리케이션에 다른 지연, 지터 (지연 변동) 및 패킷 손실 특성을 제공하는 서비스 수준을 정의할 수 있습니다.
라우터는 CoS 기능을 제공하기 위해 최선의 포워딩 성능을 타협할 수 없습니다. 이는 단지 하나의 문제만 다른 문제로 교환하기 때문입니다. CoS 기능이 활성화된 경우, 혼잡 한 시기에도 라우터가 중요한 패킷과 베스트 에픽 트래픽 플로우를 더 잘 처리할 수 있도록 허용해야 합니다. 네트워크 처리량은 사용 가능한 대역폭과 지연의 조합에 따라 결정됩니다. CoS는 서비스 클래스 전용 최소 대역폭을 보장합니다.
CoS가 네트워크 지연에 미치는 주요 영향은 서비스 클래스에 관계없이 패킷이 일반적으로 도착 순서대로 출력을 위해 대기 중인 경우 대기 지연에 있습니다. 큐잉 지연은 네트워크 혼잡으로 인해 증가하며 대기열 버퍼가 오버플로우되면 패킷 손실이 발생하는 경우가 많습니다. 전체 네트워크 지연의 다른 두 요소인 링크 속도에 따라 결정되는 직렬 전송 지연 및 미디어 유형에 따라 결정되는 전파 지연은 CoS 설정에 의해 결정되지 않습니다.
IPv4, IPv6 및 MPLS 트래픽을 전달하는 인터페이스의 경우, Junos OS CoS 기능을 구성하여 여러 애플리케이션에 대한 여러 클래스의 서비스를 제공할 수 있습니다. 라우팅 디바이스에서 패킷을 전송하기 위한 여러 포워딩 클래스를 구성하고, 어떤 패킷이 각 출력 대기열에 배치되는지 정의하고, 각 대기열에 대한 전송 서비스 수준을 예약하고, RED(Random Early Detection) 알고리즘을 사용하여 혼잡을 관리할 수 있습니다.
Junos OS CoS 기능은 최선의 트래픽 전달이 부족할 때 차별화된 서비스를 제공하는 데 사용할 수 있는 일련의 메커니즘을 제공합니다. CoS 애플리케이션을 설계할 때는 서비스 요구 사항을 신중하게 고려해야 하며, CoS 도메인의 모든 라우팅 디바이스에서 일관성을 보장하기 위해 CoS 구성을 철저히 계획하고 설계해야 합니다. 또한 모든 장비 간의 상호 운용성을 보장하기 위해 CoS 도메인의 모든 라우팅 디바이스 및 기타 네트워킹 장비를 고려해야 합니다.
CoS 애플리케이션
여러 애플리케이션의 요구 사항을 충족하도록 CoS 기능을 구성할 수 있습니다. 구성 요소는 일반이기 때문에 여러 라우팅 디바이스에서 단일 CoS 구성 구문을 사용할 수 있습니다. CoS 메커니즘은 두 가지 광범위한 애플리케이션 클래스에 유용합니다. 이러한 애플리케이션을 박스 내 와 네트워크 전반으로 지칭할 수 있습니다.
박스 내 애플리케이션은 CoS 메커니즘을 사용하여 네트워크의 단일 노드를 통과하는 패킷에 대해 특별한 치료를 제공합니다. 각 인터페이스에서 수신 트래픽을 모니터링할 수 있습니다. CoS를 사용하여 일부 인터페이스(즉, 일부 고객에게)에 기본 서비스를 제공하는 동시에 다른 인터페이스로 제공되는 서비스를 제한할 수 있습니다. 또한 패킷 대상에서 발신 트래픽을 필터링하여 일부 목적지에 기본 서비스를 제공할 수도 있습니다.
네트워크 전반의 애플리케이션은 CoS 메커니즘을 사용하여 네트워크의 노드 집합에서 다양한 유형의 패킷에 대해 차별화된 처리를 제공합니다. 이러한 유형의 애플리케이션에서는 일반적으로 라우팅 도메인 및 도메인 내의 모든 라우팅 디바이스에 대한 수신 및 송신 라우팅 디바이스를 제어합니다. Junos OS CoS 기능을 사용하여 도메인을 통해 이동하는 패킷을 수정하여 도메인 전반에 걸쳐 패킷의 우선 순위를 나타낼 수 있습니다.
특히 패킷 헤더에서 CoS 코드 포인트를 수정하여 서비스 수준에 해당하는 값에 이러한 비트를 다시 매핑합니다. 도메인의 모든 라우팅 디바이스가 우선순위 비트와 특정 서비스 레벨을 연결하도록 구성된 경우, 도메인을 가로질러 이동하는 동일한 코드 포인트를 가진 패킷은 수신 지점에서 송신 지점까지 동일한 수준의 서비스를 받습니다. 이 사례에서 CoS가 작동하려면 도메인의 모든 라우팅 디바이스에서 코드 포인트와 서비스 수준 간의 매핑이 동일해야 합니다.
Junos OS CoS 애플리케이션은 다음과 같은 메커니즘을 지원합니다.
차별화된 서비스(DiffServ) - CoS 애플리케이션은 IPv4 및 IPv6 패킷 헤더의 차별화된 서비스 필드에서 6비트 차별화된 서비스 코드 포인트(DSCP)를 사용하는 DiffServ를 지원합니다. IPv6의 경우 DSCP를 트래픽 클래스라고 합니다. 구성은 DSCP 값을 사용하여 각 패킷과 연결된 포워딩 클래스를 결정합니다. IPv4 트래픽은 또한 3비트 IP 우선 순위 비트를 사용하여 트래픽을 분류할 수 있습니다.
레이어 2에서 레이어 3 CoS 매핑 - CoS 애플리케이션은 레이어 2(IEEE 802.1p) 패킷 헤더 매핑을 라우팅 디바이스 포워딩 클래스 및 손실 우선 순위 값에 대한 매핑을 지원합니다.
레이어 2에서 레이어 3 CoS 매핑으로는 레이어 2 헤더의 정보를 기반으로 포워딩 클래스 및 손실 우선순위를 설정하는 것이 포함됩니다. 출력에는 포워딩 클래스와 손실 우선순위를 레이어 2 특정 마킹에 매핑하는 작업이 포함됩니다. 레이어 2 및 레이어 3 헤더를 동시에 표시할 수 있습니다.
MPLS EXP — MPLS 실험(EXP) 비트 설정을 라우팅 디바이스 포워딩 클래스에 매핑하는 구성을 지원하며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
VPN 외부 레이블 마킹—MPLS EXP 매핑을 기반으로 CoS 비트라고도 하는 외부 레이블 EXP 비트 설정을 지원합니다.
CoS 표준
Junos OS CoS(Class of Service) 기능에 대한 표준은 다음 RFC에 정의되어 있습니다.
RFC 2474, IPv4 및 IPv6 헤더에서 차별화된 서비스 필드 정의
RFC 2597, 보장된 포워딩 PHB 그룹
RFC 2598, 신속한 포워딩 PHB
RFC 2698, 2개의 속도 3색 마커