QoS / Quality of Service

■ QoS。Quality of Service。

  ネットワーク帯域を効率的に利用し、
  ユーザに通信品質を保証すること。またはそのための技術。

  一般に、ルータなどの通信機器に実装され、
  転送能力を超える量のパケットがポートに集まったとき(輻輳時)、
  あらかじめ管理者が設定したQoSポリシーに基づいて、
  優先順位の高いパケットを優先的に送信したり、
  パケットを転送するための帯域を確保したりする。

  LAN領域では、ほしい帯域を十分に確保できることが多いが、
  WANにデータを送信する部分では、通信料金を節約するために、
  利用できる大気が限定されることが多い。
  このためQoSは、WAN接続ポートに設定されることが多い。

■ QoSポリシー。

  実際にQoSの設定に先立って
  管理者はあらかじめ次のようなQoSポリシーを定める。
  実際のネットワーク設定は、このQoSポリシーに従って行なわれる。

  (1) ルーティングプロトコルの経路情報などの
      ネットワークの運用上重要な情報が最優先で転送する。

  (2) 音声や映像などのリアルタイム性が重要なデータや
      TELNETの遠隔制御も、次に優先されるべきである。

  (3) HTTPなどのように、送信が失敗しても影響が少ないパケットは
      優先度が低くてもよい。

  このほかにも、昼間は基幹業務の帯域を増やし、
  夜間はWebの帯域を増やすなどのように、
  時間帯によって帯域管理ポリシーを動的に変化させる方法がある。

■ 帯域制御とは。

  QoS技術の1つ。
  特定のデータ用の帯域をあらかじめ確保しておき、
  他のデータがその帯域を使えないようにすること。

  ネットワーク運用上重要なデータや
  映像や電話音声などのリアルタイムデータ等について、
  事前に割り当てた帯域を占用できるようにすること。

■ 優先制御とは。

  受信したデータをそのままの順序で送信するのではなく、
  特定のデータを他のデータに優先して通信させること。

  機器ごとに(MAC/IPアドレスで判別)
  あるいはアプリケーションごとに(ポート番号で判別)
  事前に割り当てた優先順位に従ってパケットを転送すること。

■ QoSの評価尺度。

  QoSの評価尺度には、
  スループット、レイテンシー、ジッタ、パケットロスがある。
  評価にあたっては、 各々をを対象トラフィックについて計測し、
  定められたQoSが実現できているか確認する。

  (1) スループット。帯域幅。
      単位時間あたりに転送できる最大データ量。
      ネットワーク内での伝送時間を決定する基本的な要因であり、
      平均レート及びピークレートの両方で表現される。

  (2) レイテンシー。遅延時間。
      データが送信側から受信側に到達するのにかかる時間。
      伝送路の状況に依存する伝送遅延と、
      中継機器の処理能力に依存する中継遅延の合計で表される。

  (3) ジッタ。遅延ゆらぎ。
      データの到達遅延時間の標準偏差。
      パケットの到着時刻のばらつき具合を表すもので、
      映像・音声などのストリーム品質を大きく左右する。
  
  (4) パケットロス。損失率。
      単位時間内に損失したパケット数。パケットの損失は、
      伝送系の障害や、ルータのバッファオーバーフローで生じる。
      回線速度が異なるデータリンクが接続された状態で起こりやすい。

以上。

2004/02/23 pm