解説書 Vol.2
Diff-serv(Differentiated Services)機能は,IPネットワーク上のQoS制御技術の一つです。従来のQoS技術はパケットのTCP/IPヘッダからフローを検出して優先度を決定していましたが,この技術ではインターネットのバックボーンのように多数のユーザのフローが集中する大規模なIPネットワークには適用できませんでした。しかし,Diff-serv機能を使用すれば,ネットワークの境界ルータで設定した条件に一致するIPフローを検出し,このフローのIPヘッダ内DS Fieldの上位6ビットであるDSCP(Differentiated Services Code Point)に,ドメイン内で行う制御の内容をビットパターンとして集約し転送します。後続のルータは,DSCPだけを参照して優先制御などを行うため,高速にパケット転送を行うことができます。このようなシンプルなアーキテクチャを使用し,ISPでの契約サービスの差別化や,各種アプリケーションのサービスの差別化など,ポリシーベースのサービスを行えます。
- <この項の構成>
- (1) Diff-servのネットワークモデル
- (2) バウンダリノードおよびインテリアノードの機能
- (3) DSフィールドとDSCP
- (4) Diff-servの導入手順
Diff-serv機能を使用するネットワークをDSドメインと呼びます。このDSドメインは境界に位置するバウンダリノードとコアに位置するインテリアノードから構成されます。フロー数が少なく回線速度が比較的低速のバウンダリノードはDiff-serv機能の全機能を備えています。一方,高速で多数のフロー数を抱えるインテリアノードは簡易な機能を備えます。
バウンダリノードはネットワークの境界ルータに当たり,フローを識別してDSCPへ集約してDSCPに基づいて転送動作を行います。ここでバウンダリノードがパケットに対して行うマーキングをネットワークマーキングと呼びます。また,ユーザがあらかじめパケットにDSCPを付けて転送する場合は,バウンダリノードが契約帯域の監視および送信制御だけを行います。この,ユーザがあらかじめパケットに対して行うマーキングをユーザマーキングと呼びます。
インテリアノードはネットワークのバックボーンのルータに当たり,DSCPに基づいた転送動作だけを行います。この優先転送動作を,PHB(Per Hop Behavior)と呼びます。
Diff-serv機能の概要を次の図に示します。
バウンダリノードおよびインテリアノードでの,Diff-servの機能について説明します。
- バウンダリノードの機能
TCP/IPヘッダからフローを識別し,個々のユーザとの契約に基づいてDSCPへ分類・集約するクラシファイア,IPヘッダのDSフィールドにDSCP値を書き込むマーカー,ユーザとの契約帯域をDSCPごとに監視するUPC,送信帯域を制御するシェーパ機能があります。
- インテリアノードの機能
インテリアノードはパケットヘッダ内のDSCPに基づいて優先転送だけを行います。
バウンダリノードおよびインテリアノードの機能を次の図に示します。
図2-2 バウンダリノードおよびインテリアノードの機能
Diff-servでは,既存のIPヘッダ内のTOSフィールドをDSフィールドとして再定義しています。既存のTOSフィールドのフォーマットと,Diff-servで使用するDSフィールドのフォーマットを次の図に示します。
Diff-servのDSCPは,6ビットのフィールドを持っていますが,最下位ビットは,RFCでExperimental/Local Useと規定しています。また,DSCP値の上位3ビットをClass selectorとして使用することで,既存のTOSフィールドとの互換性を取っています。
Diff-servの導入時に必要な情報について概要を示します。DSドメイン内には,バウンダリノードとインテリアノードの2種類のルータがあります。DSドメイン内で一貫したサービスを行うためには,次に示す項目を決定する必要があります。
- STEP1
バウンダリノードでは次の項目を決定します。
インテリアノードでは,DSドメイン内のDSCPと転送動作の対応づけを決定します。これらの決定項目はDSドメイン全体に対するものです。
- DSドメイン内のDSCPと転送動作の対応づけ
- 各ルータの転送動作
- 各出力インタフェースの優先制御方法
- STEP2
バウンダリノードでは各フローのDSCPとの対応づけと帯域制御を決定します。これは,ユーザごとに決定します。インテリアノードでは決定する項目はありません。
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