QoS(Quality of Service) 개요
QoS는 네트워크 리소스 경쟁 상황에서 중요한 트래픽에 우선권을 부여하는 메커니즘입니다. 네트워크관리사 시험에서는 QoS 모델, 트래픽 분류·마킹, 큐잉 알고리즘, 폴리싱과 셰이핑이 핵심 출제 범위입니다.
QoS 모델
- Best Effort: QoS 없음. 모든 트래픽 동등 처리. 기본 인터넷
- IntServ(Integrated Services): RSVP로 플로우별 대역폭 예약. 확장성 문제로 대규모 적용 어려움
- DiffServ(Differentiated Services): DSCP(Differentiated Services Code Point)로 클래스별 처리. 현재 표준. 확장성 좋음
DSCP 마킹
- DSCP: IP 헤더 DS 필드의 상위 6비트. 64가지 값. PHB(Per-Hop Behavior) 정의
- EF(Expedited Forwarding): DSCP 46. 실시간 트래픽(VoIP). 낮은 지연, 낮은 지터 보장
- AF(Assured Forwarding): DSCP 10,12,14,18,20,22,26,28,30,34,36,38. 4개 클래스 × 3개 드롭 우선순위
- CS(Class Selector): 이전 IP Precedence와 하위 호환. CS0~CS7
- BE(Best Effort): DSCP 0. 기본 처리
큐잉(Queuing) 알고리즘
- FIFO(First In, First Out): 단순. QoS 없음
- PQ(Priority Queuing): 높은 우선순위 큐가 항상 먼저. 낮은 우선순위 큐 기아(Starvation) 발생 가능
- WFQ(Weighted Fair Queuing): 가중치 기반 공정 대역폭 배분. 플로우별 자동 큐 생성
- CBWFQ(Class-Based WFQ): 관리자가 정의한 클래스에 대역폭 보장
- LLQ(Low Latency Queuing): CBWFQ + 실시간 트래픽을 위한 엄격한 우선순위 큐. VoIP 표준 구성
폴리싱(Policing) vs 셰이핑(Shaping)
- 폴리싱(Policing): 초과 트래픽을 즉시 삭제(Drop) 또는 재마킹. 양방향 적용. 인그레스 폴리싱이 일반적
- 셰이핑(Shaping): 초과 트래픽을 버퍼에 저장 후 나중에 전송. 지연 발생하지만 손실 없음. 이그레스에 적용
- 토큰 버킷(Token Bucket): 폴리싱/셰이핑 알고리즘. CIR(Committed Information Rate)로 토큰 생성
WRED(Weighted Random Early Detection)
큐가 가득 차기 전에 DSCP 우선순위가 낮은 패킷을 확률적으로 삭제합니다. TCP 글로벌 동기화 방지. AF 클래스의 드롭 우선순위와 연동합니다.
네트워크관리사 기출 핵심 정리
- DiffServ = DSCP 기반 클래스별 처리, 현재 표준 QoS 모델
- EF = DSCP 46, VoIP 용, 낮은 지연·지터
- LLQ = CBWFQ + 우선순위 큐, VoIP 표준 구성
- 폴리싱 = 초과 즉시 Drop, 셰이핑 = 버퍼에 저장 후 전송
- WRED = 큐 포화 전 낮은 우선순위 확률적 삭제