네트워크 기초: QoS(Quality of Service)란?
🔍 QoS(Quality of Service)란?
QoS(Quality of Service)는 네트워크에서 트래픽 우선순위를 설정하고 대역폭을 효율적으로 관리하여 중요한 데이터의 품질을 보장하는 기술입니다.
QoS는 비디오 스트리밍, 음성 통화, 실시간 애플리케이션 등 지연(Latency)이나 패킷 손실에 민감한 서비스에서 중요한 역할을 합니다.
🌐 QoS의 주요 기능
-
네트워크 트래픽 우선순위 설정
- 네트워크 트래픽의 중요도에 따라 우선순위를 부여하여 중요한 데이터가 먼저 전송되도록 함.
-
대역폭 관리
- 각 애플리케이션 또는 장치에 적절한 대역폭을 할당하여 네트워크 과부하를 방지.
-
지연(Latency), 지터(Jitter) 및 패킷 손실(Packet Loss) 최소화
- 실시간 애플리케이션의 품질 저하를 방지하기 위한 핵심 기술.
🛠️ QoS의 주요 구성 요소
QoS는 다양한 기술과 메커니즘을 통해 네트워크 트래픽을 관리합니다.
1. 트래픽 분류(Traffic Classification)
- 트래픽을 여러 클래스로 나누고 중요도를 설정.
- DSCP(Differentiated Services Code Point) 또는 802.1p와 같은 태그를 사용.
- 예:
- VoIP(음성 통화): 높은 우선순위
- 이메일: 낮은 우선순위
2. 대역폭 예약(Bandwidth Reservation)
- 트래픽 클래스에 따라 특정 대역폭을 예약.
- 예:
- VoIP 트래픽에 30% 대역폭 할당.
3. 트래픽 셰이핑(Traffic Shaping)
- 송신 트래픽 속도를 제어하여 네트워크 과부하를 방지.
- 초과 트래픽을 대기열에 저장하거나 폐기.
4. 큐잉 메커니즘(Queuing Mechanism)
- 네트워크 장치에서 패킷을 처리하는 우선순위 기반 대기열.
- 다양한 큐잉 기술 사용:
- FIFO(First In, First Out)
- WFQ(Weighted Fair Queuing)
- CBWFQ(Class-Based Weighted Fair Queuing)
🌟 QoS 큐잉 메커니즘
1. FIFO(First In, First Out)
- 가장 간단한 큐잉 방식으로, 먼저 들어온 패킷이 먼저 처리됨.
- 장점: 간단한 구조.
- 단점: 중요 트래픽에 우선순위를 부여하지 못함.
2. Priority Queuing(PQ)
- 높은 우선순위의 패킷을 먼저 처리.
- 장점: 실시간 트래픽(예: VoIP)에 적합.
- 단점: 낮은 우선순위 트래픽이 과도하게 지연될 수 있음.
3. Weighted Fair Queuing(WFQ)
- 각 트래픽 클래스에 가중치를 부여하여 공정하게 대역폭을 분배.
- 장점: 모든 트래픽에 적절한 대역폭 제공.
- 단점: 고정된 설정으로 유연성이 낮음.
4. Class-Based Weighted Fair Queuing(CBWFQ)
- 트래픽 클래스를 기반으로 대역폭을 설정하고 관리.
- 장점: 중요한 트래픽에 대역폭을 명시적으로 할당 가능.
- 단점: 설정이 복잡할 수 있음.
5. Low Latency Queuing(LLQ)
- 실시간 트래픽(VoIP 등)에 전용 대기열을 제공하며, 나머지 트래픽은 WFQ로 처리.
- 장점: 실시간 트래픽의 낮은 지연을 보장.
- 단점: 너무 많은 실시간 트래픽이 있을 경우, 다른 트래픽의 품질이 저하될 수 있음.
💡 QoS의 주요 활용 사례
-
VoIP(음성 통화)
- 실시간 음성 통신의 지연 및 패킷 손실을 최소화.
- 높은 우선순위를 설정하여 안정적인 음성 품질 보장.
-
비디오 스트리밍
- 스트리밍 품질 저하를 방지하기 위해 대역폭 예약 및 지터 최소화.
-
기업 네트워크
- 비즈니스 애플리케이션에 높은 우선순위를 부여하여 생산성 향상.
-
공공 네트워크
- 병원, 공항 등 중요한 데이터 트래픽에 높은 우선순위를 설정.
네트워크 공부 기록