QoS

Class-based Queuing（CBQ）

CBQとは、トラフィックをデータパターンによってクラスと呼ぶ単位に分類し、クラスごとにパケットをキューイングしながら各クラスが占める送信帯域を調整するための仕組みです。インタフェースの送信キューに作用する機能であり、送信トラフィックの制御に利用されます。

受信インタフェースの回線帯域に比べて送信インタフェースの回線帯域が小さい場合や、自身の送信性能に比べて送信先装置の受信性能が低い場合など、帯域のボトルネックとなる箇所で通信内容による帯域の確保（制限）や送信優先度の上げ下げといった制御を行うことで、帯域という観点からネットワーク資源を計画的に分配します。

クラス設計と帯域の割り当て

CBQによる帯域制御の効果を得るには、ネットワークの通信要件を把握し、回線の実効帯域を上限として帯域をクラスに割り当て、トラフィックをクラスに振り分けます。上図は回線の実効帯域を500Mbpsと想定してクラス分けを設計したイメージです。

クラスの帯域は、合計1000Mbpsを1Mbps単位で割り当てることができます。帯域保証型の回線を利用する場合は、契約帯域を上限としてクラスに割り当てます。帯域が保証されないベストエフォート型の回線を利用する場合は、帯域が意図通り制御されることの重要度が高い時間帯の実効帯域を測定し、安定して利用可能と言える値を上限としてクラスに割り当てます。

クラスに帯域を割り当て、トラフィックをクラスに振り分けると、それぞれのトラフィックの送信帯域はクラスに設定された帯域が上限になります。

クラスの種類

root

予め定義される最上位クラスです。帯域は1000（Mbps）に固定されています。

class0～class15

ユーザが帯域等を定義可能なクラスです。インタフェースごとに16個（0～15番）まで設定できます。

rootクラスを含む他のクラスを親クラスに指定でき、rootを含まず8階層まで階層化できます。

デフォルトクラス

クラス分けされなかったパケットの振り分け先として、rootクラスまたはユーザ定義クラスから一つ指定します。

QoSの適用インタフェース

送信帯域の制御は任意のGEインタフェースに適用でき、有効／無効を設定できます。

PPPoEやIPsec等の論理インタフェースのトラフィックも、送信インタフェースとなるGEインタフェースにQoSが適用されている場合には制御対象になります。

クラス分けフィルタ

帯域を区分けしたクラスにトラフィックを割り当てるために、クラス分けフィルタを設定します。

クラス分けフィルタは任意のインタフェースに適用できます。フィルタにマッチしたパケットはマーキングされ、送信時のインタフェースにCBQが適用されている場合はマーキングに基づいてクラス分けされます。また、フィルタにマッチしなかったパケットは指定されたデフォルトクラスに振り分けられます。

複数のインタフェースにクラス分けフィルタが設定されるとフィルタ評価の機会が複数発生する場合がありますが、いずれかのフィルタにマッチしてマーキングされたパケットは、以降はクラス分けフィルタの評価対象になりません。

なお、IP-IPやESP(IPsec)等のカプセル化が行われた場合もマーキング状態は変化しません。このため、本装置がカプセル化を行って送信するVPNトラフィックは、受信インタフェースのクラス分けフィルタではカプセル化前、送信インタフェースのクラス分けフィルタではカプセル化後のパケット情報を元にマッチングが行われます。

VLANを含む、IPパケットとして送受信できないイーサネットフレームはクラス分けフィルタにマッチングできないため、送信する場合はデフォルトクラスに振り分けられます。

帯域の借り受け

帯域の借り受けが有効であると、親クラスに余剰帯域がある場合（同一の親クラスを持つ兄弟クラスの使用帯域と親クラスに直接振り分けられた使用帯域の合計が、親クラスの設定帯域より小さい場合）に自クラスの設定帯域を超える帯域を借りて使用することができます。

これにより、ピーク時の占有帯域割り当てを確保しつつ余剰帯域を有効に活用できます。

帯域の借り受けはデフォルトで有効化されます。無効化すると、割り当てられた帯域を超える占有を行いません。

優先制御

クラスには送信優先度を設定することができます。

優先度の高いクラスに振り分けられたトラフィックは優先的に送出されるため、優先度が低いクラスに比べて送信遅延が小さくなります。

送出時のマーキング

クラスにはマーキングを設定することができます。