핵심 트래픽을 위한 서비스 품질

서비스 품질(QoS)은 혼잡한 네트워크에서 특정 트래픽을 다른 트래픽보다 우선 처리하는 기법들의 집합입니다. 모든 트래픽이 같은 것은 아닙니다. 음성 통화는 즉시 안정적으로 전달되어야 하지만 대용량 파일 다운로드는 잠시 기다려도 됩니다. QoS는 네트워크가 혼잡한 상황에서도 중요하고 시간에 민감한 트래픽에 필요한 대역폭과 짧은 지연을 보장합니다.

링크가 가득 차면 패킷이 대기열에 쌓이고 일부는 삭제됩니다. 파일 전송에서는 잠시 느려지는 정도로 끝나지만, 음성이나 영상 같은 실시간 트래픽에서는 끊기는 음성, 멈춘 영상, 통화 끊김이 발생합니다. QoS는 바로 이러한 민감한 흐름을 보호하여 대역폭이 부족할 때도 계속 작동하게 합니다.

실시간 트래픽에서는 세 가지 지표가 중요합니다. 지연 시간(latency), 지터(지연 시간의 변동), 패킷 손실입니다. VoIP(Voice over IP)는 품질이 저하되기 전에 각 지표가 조금만 나빠져도 영향을 받습니다. QoS는 우선순위가 높은 트래픽의 지연 시간, 지터, 손실을 최소화하며, 필요한 경우 덜 긴급한 데이터의 처리를 늦춥니다.

QoS는 먼저 트래픽을 분류하여 각 패킷이 음성, 영상, 웹, 백업 중 무엇인지 식별한 다음, 다른 장치도 일관되게 처리하도록 표시하는 것에서 시작합니다. 표시는 패킷 헤더에 저장됩니다. 핵심 표시 필드는 IP 헤더의 DSCP (Differentiated Services Code Point)이며, 경로상의 모든 라우터가 패킷의 우선순위 클래스를 알 수 있게 합니다.

트래픽이 표시되면 장치는 우선순위에 따라 패킷을 서로 다른 대기열에 넣고, 무엇을 먼저 보낼지 결정하는 스케줄러를 사용합니다. 음성처럼 우선순위가 높은 대기열은 대량 데이터보다 먼저 처리됩니다. 우선순위 대기열은 음성에 거의 보장된 빠른 처리를 제공할 수 있고, 가중치 방식은 남은 대역폭을 다른 클래스 사이에 공정하게 나눕니다.

흐름을 관리하는 도구가 두 가지 더 있습니다. 트래픽 셰이핑은 트래픽을 버퍼에 저장했다가 일정한 속도로 내보내 버스트를 완화하며, 링크 용량을 넘지 않도록 할 때 유용합니다. 폴리싱은 엄격한 속도 제한을 적용하고, 이를 초과하는 트래픽을 삭제하거나 다시 표시합니다. 셰이핑은 지연시키고 폴리싱은 삭제합니다. 두 방식 모두 트래픽 클래스가 사용할 수 있는 대역폭의 양을 제어합니다.

QoS는 중요한 트래픽을 위해 대역폭을 예약하여 데이터 트래픽이 아무리 바빠도 음성 통화 등에 필요한 최소 대역폭을 항상 사용할 수 있게 합니다. 이 보장 덕분에 다운로드가 폭주해도 전화 통화에 필요한 대역폭이 고갈되지 않습니다. 예약은 가장 중요한 흐름에 대해 "최선형" 서비스를 신뢰할 수 있는 서비스 수준으로 바꿉니다.

일반적으로 사용되는 프레임워크는 DiffServ (Differentiated Services)이며, DSCP 표시를 사용해 트래픽을 클래스로 나누고 장치별로 처리합니다. 2계층에서는 CoS (Class of Service)가 이더넷 프레임의 우선순위 필드를 사용합니다. 두 방식 모두 표시된 트래픽을 종단 간 일관되게 처리하고 각 홉에서 적절한 우선순위를 적용할 수 있게 합니다.

경로상의 모든 장치가 표시를 존중해야 QoS가 작동합니다. 스위치나 라우터 하나라도 우선순위를 무시하면 그곳의 혼잡으로 통화 품질이 저하될 수 있습니다. 따라서 QoS는 네트워크 전체에 걸쳐 종단 간 일관되게 구성해야 합니다. 이것이 QoS가 한 장치의 단일 설정이 아니라 설계 전반에 적용되는 정책인 이유입니다.

QoS는 일반적으로 인터넷 연결이나 사이트 간 연결인 WAN 링크처럼 대역폭이 제한되고 혼잡한 곳에서 가장 중요합니다. LAN은 대개 충분히 빠르므로 혼잡이 드물지만, 소규모 WAN 회선은 쉽게 가득 찰 수 있습니다. 다른 모든 트래픽과 경쟁하는 WAN에서 음성과 영상을 우선 처리하는 것이 QoS의 가장 일반적인 실제 사용 사례입니다.

QoS는 대역폭을 만들어 내는 것이 아니라 기존 대역폭을 지능적으로 할당합니다. 링크가 혼잡하지 않으면 QoS의 역할은 크지 않습니다. QoS의 가치는 부하가 걸릴 때 나타나며, 덜 긴급한 트래픽이 부족한 자원을 나누어 사용하는 동안 중요한 트래픽이 원활하게 유지되도록 합니다. 성능과 가용성을 위해 QoS는 자원이 부족할 때 가장 중요한 애플리케이션의 사용자 경험을 보호합니다.

QoS에 대한 지식을 확인해 보십시오.

QoS를 배웠습니다. 핵심 내용:

• QoS는 혼잡한 상황에서 음성이나 영상처럼 시간에 민감한 트래픽의 우선순위를 높입니다.
• 지연 시간, 지터, 패킷 손실로부터 트래픽을 보호합니다.
• 트래픽을 분류하고 표시합니다(L3에서는 DSCP, L2에서는 CoS).
• 대기열, 셰이핑, 폴리싱, 예약으로 흐름을 관리합니다.
• QoS는 종단 간 일관되어야 하며 WAN에서 가장 중요합니다.