QoS

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분류

1. 개요
2. 네트워크의 QoS
2.1. 주요 기능
2.2. 우선순위가 높은 데이터
2.3. 우선순위가 낮은 데이터
3. QoS의 기타 이용
4. QoS 알고리즘, 프로토콜
5. 참고



1. 개요[편집]

Quality of Service

  • 넓은 의미: '서비스 품질'로 번역할 수 있으며, 최종 사용자에게 제공되는 품질을 의미한다.
  • 좁은 의미: 컴퓨터 네트워크 상에서 데이터의 중요도에 따라 처리하는 기술


2. 네트워크의 QoS[편집]

데이터 통신 네트워크상에 흐르는 데이터의 중요도를 분류하여, 이를 기반으로 우선순위를 부여한다. 우선순위가 높을수록 빠르고 안전하게 전송이 보장된다.


2.1. 주요 기능[편집]

  • 수락제어 (Admission Control): 어떤 종류의 트래픽을 네트워크로 받아들일 것인가를 결정하는 트래픽 관리 정책
  • 연결수락제어/호수락제어 (CAC,Connection Admission Control, Call Admission Control): 사용자쪽의 호(呼) 연결요청에 대한 수락, 거부[1] 여부를 결정하기 위해, 호 설정 단계에서, 망쪽에서 취해지는 일련의 제어행위들을 말하며 주로가상회선방식[2]에서 활용
  • 통신 버퍼 관리: 통신 호(Call)혹은 패킷이 통신SW 혹은 장치의 버퍼로 인입 시 처리 순서 등 정책 수립을 통해 고객들에게 서비스 품질(QoS) 서비스 제공


2.2. 우선순위가 높은 데이터[편집]

  • 네트워크 제어 프로토콜
  • 음성 통화 - 이에 사용되는 VoIP가 늦게 처리되면, 서로 실시간 전화 통화에 지장을 주게 된다. 만약 중간에 일부 데이터가 소실되더라도 문제가 된다.
  • IPTV - TV 데이터가 늦게 가면 버퍼링이 발생하며, 소실되면 화면이 멈추거나 모자이크 증상이 발생한다.


2.3. 우선순위가 낮은 데이터[편집]

  • 토렌트등 일반 파일 전송
  • 컴퓨터 바이러스[3]
  • 네트워크 공격성 패킷


3. QoS의 기타 이용[편집]

대한민국의 3대 이동통신사(SKT, KT, LG U+)는 모두 4G LTE 서비스를 시작하며 특정 사용자가 과도하게 사용할 경우, 다른 사용자의 QoS를 보장하기 위하여 과다 트래픽 사용자의 속도를 제한하고 있다. 이는 5G NR 시대에도 다를 바 없으며, 3사 모두 과다 트래픽 사용자에 대한 제재 사항이 약관에 들어 있다.

유선 네트워크도 별로 다르지 않은데 기가 인터넷을 서비스하는 KT, LG U+, SKB[4] 모두 일일 제한 용량(100GB ~300GB)[5]을 사용하면 기가 속도를 100Mbps까지 낮추어 버린다. 참고로 100GB는 1Gbps Full Speed로 사용 시 정확히 13분 20초 만에 다 써버릴 수 있는 용량이다.

단, 일반적인 사용자는 쉽게 이 제한에 도달하지 않는다는 점은 알아둬야 한다. 보통 한 가정에서는 한 달에 200GB 이상 사용하지 않는 것이 일반적이다.[6]지속 사용 트래픽이 10Mbps(총 3.3TB)라는 것은 적은 양이 아니라 매우 많이 사용하는 것이다. 데이터센터에서는 10Mbps 사용 시 월 10만 원 나온다.

3대 통신사 모두 유선인터넷 속도를 뒤로 몰래 제한하다 적발되었다. KT 10기가 인터넷 속도 저하 사건 참조.


4. QoS 알고리즘, 프로토콜[편집]


기본 QoS 알고리즘
- 트래픽 분류, 트래픽 쉐이핑, 트래픽 폴리싱, 혼잡제어(패킷 폐기), 스케줄링, 버퍼 관리 등

  • LIFO(Last In First Out): 후입선출법, '스택(Stack)' 라고도 함
  • FIFO(First In First Out): 선입선출법, '큐(Queue)', 'FCFS' 라고도 함
  • PQ(Priority Queue): 우선순위에 따라 개별 큐를 처리
  • FQ(Fair Queue) 혹은 CQ(Custom Queue): 개별 큐를 공정하게 라운드로빈 방식으로 처리
  • WFQ(Weighted Fair Queue): Queue에 특정 가중치를 둔 FQ의 변형
  • CBWFQ(Class-Base Weighted Fair Queueing): 최대 256개의 큐, 트래픽 클래스를 256개까지 분류 가능, PQ와 FQ 단점 해결
  • Leaky Bucket: 네트워크 혼잡을 회피하기 위해 패킷 버퍼를 이용하여 조절
  • Token Bucket: 패킷 토큰을 이용하여 네트워크 트래픽의 속도를 조절
  • Hybrid Traffic Shaping: Leaky와 Token 방식을 장점 혼합
  • RED(Random Early Detection): 네트워크 혼잡사항을 미리 감지하여 패킷 Drop 수행
  • WRED(Weighted RED): 대상 패킷의 가중치에 따라 Drop 수행
  • Tail Drop: 패킷 버퍼에 설정된 임계치를 초과할 경우 이후 패킷은 모두 Drop
  • 프로세스 스케줄링 알고리즘 들 - 컴퓨터 시스템과 운영체제의 성능에 영향을 준다. 크게 보면 QoS


상용 QoS 프로토콜, 서비스
  • 멀티플렉서(먹스, MUX, Multiplexer): L2 QoS
  • 디멀티플렉서(디먹스, DeMUX, DeMultiplexer): L2 QoS
  • IEEE CSMA/CA, CSMA/CD: L2 QoS
  • IETF TCP UDP: L4 QoS
  • 로드밸런싱: L4~L7 QoS, 혹은 보안 목적의 방화벽, NAC (트래픽 차단)
  • IntServ/RSVP (Integrated Service): RSVP 프로토콜을 이용 라우터의 자원을 예약하여 플로우의 성능 보장, 비디오나 고대역폭의 멀티캐스트 메시지 전송을 위함
  • DiffServ(Differentiated Service): 미리 정의된 패킷 등급에 따라 구분하여 서비스, IP헤더에 Type Of Service 필드값을 이용하여 ISP가 결정,
  • MPLS(Multi Protocol Labeling Switch): 프레임에 레이블을 추가하여 2계층의 스위칭정보로 QoS 보장
  • 5G QoS
    • UPF : User Plane Function
    • Network Slicing: SDN/NFV를 활용한 5G QoS 기술
    • ATSSS : Access Traffic Steering, Switching and Splitting
  • CDN: ISP의 네트워크 하단에 여러 대의 캐시서버를 설치





5. 참고[편집]




파일:크리에이티브 커먼즈 라이선스__CC.png 이 문서의 내용 중 전체 또는 일부는 2023-11-02 00:14:30에 나무위키 QoS 문서에서 가져왔습니다.

[1] 보안, 방화벽개념이 아닌 통신관점이다,[2] 패킷교환방식과는 반대의 개념[3] 물론, 이 파일 자체가 인트라넷이 아닌 일반 인터넷에 떠돌아다니는 게 문제다.[4] 사실상 SKB는 QoS가 폐지된 상황이다.링크[5] 가입 서비스마다 다름[6] 일반 사용자가 고사양 게임을 다운로드를 할경우 하루에 200GB를 넘게 사용될 수 있다.

관련 문서