QoS(Quality of Service)란?

Quality of Service(서비스 품질)의 약자. 네트워크가 혼잡할 때 통신의 종류별로 우선도나 대역폭을 정하여, 음성이나 중요한 업무 통신의 지연과 손실을 억제하는 구조. 패킷에 DSCP 등으로 종류의 표시를 붙이고(마킹), 도중의 기기가 큐로의 분배나 보내는 순서, 버리는 순서를 바꾼다. 대역폭 자체를 늘리는 것은 아니다.

일본어 명칭: QoS

QoS(Quality of Service)은(는) 네트워크 설계와 운용 등 1개 분야의 연습 문제 1개에 나와요.

분야: 네트워크 설계와 운용

분류와 마킹

QoS에서는 먼저 패킷을 주소나 포트 번호, 애플리케이션 등으로 종류(클래스)를 나눕니다. 나눈 결과는 IP 헤더의 DSCP(6비트)나 VLAN 태그의 우선순위(PCP, 3비트)에 값으로 기록합니다(마킹). 도중의 기기는 패킷을 자세히 다시 조사하지 않아도 이 값을 보는 것만으로 취급을 정할 수 있습니다. 음성에는 우선하여 전달하는 EF(값 46), 다른 업무 통신에는 AF 클래스 등이 일반적으로 쓰입니다.

큐잉과 스케줄링

출구 링크가 혼잡하면 내보내지 못한 패킷은 큐에서 기다립니다. 우선순위가 가장 높은 큐부터 항상 보내는 완전 우선(우선순위 큐잉)은 지연을 가장 작게 할 수 있지만, 우선 통신이 많으면 다른 큐가 전혀 보낼 수 없게 됩니다. 가중 라운드 로빈이나 가중 공정 큐잉(WFQ)은 가중치에 비례하여 대역폭을 나누므로, 어느 클래스에도 일정한 대역폭이 확보됩니다. 음성만 완전 우선으로 하고 그 대역폭에 상한을 두며, 나머지를 가중치로 나누는 조합이 자주 쓰입니다.

셰이핑, 폴리싱, 혼잡 회피

보내는 속도를 계약한 대역폭 등에 맞추는 방법에는, 초과분을 큐에 쌓아 조금씩 보내는 셰이핑과, 초과분을 버리거나 표시를 바꾸는 폴리싱이 있습니다. 또한 큐가 넘친 뒤 한꺼번에 버리면 많은 TCP 통신이 동시에 속도를 떨어뜨리므로, 큐가 길어지기 시작한 단계에서 일부 패킷을 확률적으로 버리는 RED(랜덤 조기 검출) 등으로 혼잡을 일찍 TCP에 알립니다. QoS는 경로상의 기기에서 같은 방침을 맞추어야 비로소 효과를 발휘합니다.

도전해 보기: QoS(Quality of Service) 관련 문제

QoS 제어에서 쓰이는 IP 헤더의 DSCP에 대한 설명으로 올바른 것은?

  1. A패킷 취급의 종류(클래스)를 나타내는 6비트 값으로, 도중의 기기는 이를 보고 음성 패킷을 우선하여 보내는 큐에 넣는 등의 취급을 정한다
  2. B패킷이 통과해도 되는 라우터 수의 상한을 나타내는 값으로, 라우터를 지날 때마다 1씩 줄어든다
  3. C헤더에 오류가 없는지 확인하기 위한 값으로, 라우터는 받을 때마다 계산하여 대조한다
정답과 해설 보기

정답: A. 패킷 취급의 종류(클래스)를 나타내는 6비트 값으로, 도중의 기기는 이를 보고 음성 패킷을 우선하여 보내는 큐에 넣는 등의 취급을 정한다

DSCP는 IPv4 헤더의 ToS 필드(IPv6에서는 트래픽 클래스 필드)의 상위 6비트를 쓰는 값으로, 패킷이 어느 클래스의 통신인지를 나타냅니다. 네트워크 입구의 기기가 통신의 종류에 따라 값을 붙이고(마킹), 도중의 라우터나 스위치는 그 값에 따라 큐를 고르는 방법이나 버리는 순서를 바꿉니다. 예를 들어 지연과 그 흔들림에 약한 음성에는 우선하여 전달하는 EF(값 46)가 자주 쓰입니다. QoS는 대역폭 자체를 늘리는 것이 아니라, 혼잡할 때 어느 통신을 우선하고 어느 것을 기다리게 하거나 버릴지를 정하는 구조입니다.

자주 묻는 질문

QoS를 설정하면 회선이 빨라지나요?

빨라지지 않습니다. QoS는 한정된 대역폭을 혼잡할 때 어느 통신에 우선하여 쓰게 할지를 정하는 구조입니다. 대역폭이 항상 부족하다면 회선을 증속해야 합니다. 혼잡하지 않을 때는 QoS 설정이 있어도 통신 속도는 거의 변하지 않습니다.

인터넷을 지나는 통신에도 QoS가 효과가 있나요?

자기 조직의 기기 안에서는 효과가 있지만, 인터넷상의 인터넷 서비스 제공자 기기가 이쪽에서 붙인 DSCP 값을 존중한다고는 할 수 없습니다. 거점 사이에서 품질을 확보하고 싶은 경우에는 품질 보증을 계약할 수 있는 폐쇄망 서비스 등을 쓰는 것이 일반적입니다.

해설 속 QoS(Quality of Service)

QoS(Quality of Service)이(가) 나오는 문제 (1)

  1. QoS 제어에서 쓰이는 IP 헤더의 DSCP에 대한 설명으로 올바른 것은?

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