QoS(Quality of Service)란?
QoS는 네트워크에서 특정 트래픽에 우선순위를 부여하여 음성, 영상 등 실시간 서비스의 품질을 보장하는 기술입니다. 네트워크관리사 시험에서는 QoS 메커니즘과 마킹, 큐잉 알고리즘이 출제됩니다.
QoS 핵심 지표
- 대역폭(Bandwidth): 단위 시간당 전송 가능한 데이터 양
- 지연(Latency/Delay): 패킷 전송 소요 시간. 음성/영상은 150ms 이하 요구
- 지터(Jitter): 패킷 도착 시간의 편차. RTP 세션에서 중요
- 패킷 손실(Packet Loss): 전송 중 손실되는 패킷 비율
트래픽 분류 및 마킹
DSCP (Differentiated Services Code Point)
- IP 헤더의 ToS(Type of Service) 필드 6비트 사용
- 0~63까지 64개 코드 포인트
- CS(Class Selector): CS0~CS7, CS0=BE(Best Effort)
- AF(Assured Forwarding): AF11~AF43, 4개 클래스 × 3개 드롭 우선순위
- EF(Expedited Forwarding): DSCP 46, VoIP 등 실시간 트래픽에 사용
CoS (Class of Service)
802.1Q 이더넷 프레임의 PCP(Priority Code Point) 3비트, VLAN 환경에서 사용
큐잉(Queuing) 알고리즘
- FIFO(First In First Out): 가장 단순, 우선순위 없음
- PQ(Priority Queuing): 높은 우선순위 큐가 항상 먼저 처리, 낮은 우선순위 기아 발생 가능
- WFQ(Weighted Fair Queuing): 트래픽 흐름별 가중치 기반 대역폭 공정 분배
- CBWFQ(Class-Based WFQ): 트래픽 클래스별 최소 대역폭 보장
- LLQ(Low Latency Queuing): CBWFQ + 실시간 트래픽을 위한 엄격한 우선 큐 추가. VoIP에 권장
트래픽 폴리싱 vs 쉐이핑
- 폴리싱(Policing): 계약 대역폭 초과 트래픽을 즉시 드롭 또는 재마킹. 서비스 공급자 측에서 주로 사용
- 쉐이핑(Shaping): 초과 트래픽을 버퍼에 저장했다가 계약 대역폭에 맞춰 전송. 지연 발생하지만 손실 없음
토큰 버킷(Token Bucket)
쉐이핑/폴리싱에서 사용하는 알고리즘. 일정 속도로 토큰이 채워지고, 패킷 전송 시 토큰 소비. 버스트 허용
RSVP (Resource Reservation Protocol)
IntServ(통합 서비스) 모델에서 사용. 경로상의 모든 라우터에 대역폭을 예약하는 시그널링 프로토콜
시험 핵심 포인트
- EF(DSCP 46): VoIP 등 실시간 트래픽 최우선 처리
- LLQ = CBWFQ + Strict PQ → Cisco VoIP 권장 큐잉
- 폴리싱: 초과 즉시 드롭 / 쉐이핑: 버퍼에 저장 후 전송
- DiffServ: 홉별 PHB(Per-Hop Behavior)로 처리 → 확장성 우수
- IntServ vs DiffServ: 예약형 vs 클래스형
마무리
QoS는 기업 네트워크와 ISP 환경에서 핵심 기술입니다. 큐잉 알고리즘의 동작 방식과 폴리싱·쉐이핑의 차이를 명확히 이해하면 실무와 시험 모두에서 도움이 됩니다.