サービス品質(QoS)とは

サービス品質(QoS)とは

QoS(サービス品質)とは、トラフィックを生成するアプリケーションに必要な動作に合わせて、ルーターやスイッチなどのネットワークデバイスからトラフィックを転送する、トラフィックの操作のことです。言い換えれば、QoSを利用すると、ネットワークデバイスでトラフィックを区別してから、さまざまな動作をトラフィックに適用させることができます。

QoSで対処する問題

従来、音声とデータのトラフィック伝送には、物理ネットワークを分けて使用していました。各ネットワークは特定のタイプのトラフィックを伝送し、必要なレベルの品質をトラフィック別に提供していました。しかし今日では、同様のアプリケーションが融合型のパケットベースネットワークで実行されており、トラフィックは共通するインフラとネットワークリソースを共有しています。このようなパケットベースネットワークは、ベストエフォートでトラフィック伝送することを意図しており、QoSは本来ありません。

しかし、音声サービスと映像配信サービスの加入者は、このようなサービスを許容可能なレベルの品質で常に利用できることを求めています。パケットベースネットワークは、膨大な量のトラフィックをA地点からB地点に伝送し、サービス契約およびトラフィックを生成するアプリケーションのすべてのパフォーマンス要件に準拠しています。パケットベースネットワークは、それを実現するためにQoSを使用しています。

QoSの機能

今日のパケットベースネットワークのトラフィックを管理するうえでQoSは不可欠であり、次のような機能があります。

  • プロトコル、アドレス、ポート番号に基づき、トラフィックを他のトラフィックよりも優先させる。
  • 受信または送信の後にトラフィックをフィルター処理する。
  • デバイスでの送受信が許可された帯域幅を制御する。
  • パケットヘッダーのQoS動作要件の読み取りと書き込みを実行する。
  • 輻輳を制御し、スケジューラーの優先度に基づいて優先度が最も高いトラフィックをデバイスから送信するようにする。
  • RED(Random Early Detection)アルゴリズムを使用してパケットロスを制御し、パケットをドロップすべきか、処理すべきかをデバイスに認識させる。

QoSの仕組み

ルーター、スイッチなどのネットワークデバイスでは、トラフィックを次のように区別します。

  1. 受信インターフェイスでパケットを受信し、パケットを検証し、サービスクラス(CoS)と呼ぶグループにトラフィックを分類します。
  2. オプションのポリサーが設定されている場合、ポリサーはトラフィックを制限するか、異なるクラスに割り当てます。
  3. 伝送リソースの待機中、パケットはキューに入れられます。
  4. スケジューラーはパケットをキューから取り出し、スケジューラーに設定された順序で伝送します。
  5. シェーパーが設定されている場合、シェーパーはトラフィックを設定されたシェーピングレートにシェープします。
  6. リマーキングが設定されている場合、デバイスはIPヘッダーのDSフィールド値をリマークして、パケットを受信する次のデバイスにパケットの分類方法を通知します。

ジュニパーネットワークスの実装

ジュニパーネットワークスのデバイスでJunos OSを実行した場合、前述のQoS動作すべてが実行されます。Junos OSサービスクラス(CoS)ソフトウェアを設定すると、さらに多くのことが可能になります。Junos OS CoS機能セットは、非常にきめ細かくQoS動作を適用するメカニズムを備え、現在販売されているQoSソリューションの中で最も柔軟性が高いものです。