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QoSとは

（最終更新日: 2023/12/18）

QoS(Quality of Service)とは、ネットワーク上のサービスを安定して使えるようにするために、データを通す順番や量を調整する技術のことです。

Webの閲覧、動画観賞、通話、ソフトウェアのダウンロードなどをすることで、ネットワーク上にさまざまなデータが流れます。時には、やり取りするデータが増大し、ネットワークが混雑してしまうこともあります。ネットワークの混雑によって、データのやり取りが滞ると、以下のようなことが起こります。

• Webページがなかなか開かない
• 通話の音声が途切れる
• 動画がスムーズに流れない

ネットワークの混雑

音声や映像の通信が遅れると、通話が途切れる、動画がカクカクするといった異常が起こります。このような異常は、はっきりとユーザーに伝わってしまいます。一方、単なるデータ転送などは、データのやり取りが多少遅れたところで、大きな影響はありません。
このような場合にQoSを使って、データを通す順番や量を調整することで、ネットワークサービスの異常発生を防ぎます。

QoSを利用

ネットワーク機器には、受信したデータを宛先へ転送するために、一時的にデータを保存しておく領域（キュー）が存在します。

QoSは、キューにデータを格納する方法や、キューからデータを取り出す順番や量を制御します。
QoSの制御では、以下の処理が行われます。

1. クラス分け
   優先して転送するデータを判別するために、受信したデータを分類します。
   データの分類には、転送データに含まれている情報を使用します。一例として、以下のようなものがあります。
   
   • 送信元／宛先 MACアドレス
   • 送信元／宛先 IPアドレス
   • IPプロトコルタイプ
   • Ethernetフレームタイプ番号
   • VLAN タグヘッダの CoS値
   • IPヘッダの Precedence値
   • IPヘッダの DSCP値
   • VLAN ID
2. マーキング
   クラス分けしたデータに対して、優先度を割り当てます。
   優先度には、データのヘッダに含まれている情報を使用します。
3. キューイング
   マーキングしたデータを、それぞれの優先度に対応したキューに格納します。
   キューに入りきらなかったデータは破棄されます。
4. スケジューリング
   複数あるキューのうち、どのキューのデータから送信するかを決定します。

QoSの処理

QoSの代表的な制御方法として、優先制御 と 帯域制御 があります。

優先制御

優先度の高いデータを先に送信する制御方法です。
通話や動画など、リアルタイム性が重視されるネットワークサービスの通信を遅延させたくないときに利用します。

優先制御を行う場合

帯域制御

特定の通信に対して、有効な帯域幅（通信速度）を指定する制御方法です。
特定の通信によって帯域が占有されることを防いだり、特定の通信の帯域幅を一定量確保したりするときに利用します。

帯域制御を行う場合

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