QoSとは

(最終更新日: 2022/07/08)

QoSとは?

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
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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。

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QoSを利用

QoSのしくみ

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。
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QoSの処理

QoSの種類

QoSの代表的な制御方法として、優先制御帯域制御 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。

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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。

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帯域制御を行う場合

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