帯域制御のバックアップ(No.2)

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CISCO入門

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最終更新：2014-12-11 (木) 17:20:53

QoS実装モデル †

IntServ (イントサーブ：Integrated Services)
必要な大域を予約してから転送を開始し、終了するとリリースを開放するモデル。
RSVP(ReSource reserVation Protocol)を使用し、非常に高いサービスレベルを提供する。
備考：あまり使われない

DiffServ(ディフサーブ：Differentiated Services)
アプリケーション毎のパケットを分類し、中継する機器毎にあらかじめ定義された条件に従い、
混雑するリンクでパケット毎に優先度の差をつけて転送するモデル。

BestEffort
パケットが到着した順番に転送し、特別な優先制御は行われない。
全てのアプリケーションパケットを平等に転送します。

↑

DiffServモデルの実装 †

分類(Classification)：アプリケーショントラフィックを異なるクラスに分類する
マーキング：トラフィックの振る舞いやポリシーに基づいて分類されたパケットに優先順位の値を設定する
キューイング：パケットにマークされた値を基に複数のキュー(待ち行列)にパケットを振り分ける
スケジューリング：キューに割当てた優先度や帯域幅に基づいて、パケットを転送する

↑

マーキングフィールド †

L2：IEEE802.1Q CoS：プライオリティ3ビット
L3：IPプレシーデンス：ToSフィールド内6ビット
```
    DSCP(Differentiated Service Code Point)
```

IPﾌﾟﾚｼｰﾃﾞﾝｽ及びCoS：0-7(3ﾋﾞｯﾄ)
DSCP：0-63(6ﾋﾞｯﾄ)

↑

DSCP、IPﾌﾟﾚｼｰﾃﾞﾝｽ、CoSでの優先順位 †

ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ	IPﾌﾟﾚｼｰﾃﾞﾝｽ	PHB	DSCP	CoS
IPﾙｰﾃｨﾝｸﾞ	6	CS6	48	6
音声Real-Time Transport Protocol(RTP)	5	EF	46	5
ﾋﾞﾃﾞｵ会議	4	AF41	34	4
ｺｰﾙｺﾝﾄﾛｰﾙ	3	CS3 AF31	24 26	3
ﾄﾗﾝｻﾞｸｼｮﾝﾃﾞｰﾀ	2	AF21	18	2
ﾈｯﾄﾜｰｸ管理	2	CS2	16	2
Scavenger	1	CS1	8	1
ﾍﾞｽﾄｴﾌｫｰﾄ型	0	0	0	0

↑

PHB(Per Hop Bechavior) †

DSCP6ﾋﾞｯﾄを用いたホップ(機器)毎のﾊﾟｹｯﾄ転送方式を表現しています。

Default：優先制御無し(000000)
AF(Assured Forwarding)：優先度に応じた転送
EF(Expedited Forwarding)：緊急転送の為に絶対的に優先して転送(101110)
CS(Class Selector)：IPﾌﾟﾚｼｰﾃﾞﾝｽと互換性の為、後半3ﾋﾞｯﾄに000を入れて優先制御(CS1=001000)

↑

CSとDSCPの置き換え方法 †

CS表記	bit表記	DSCP10進表記
CS6	110 000	48
CS5	101 000	40
CS4	100 000	32
CS3	011 000	24
CS2	010 000	16
CS1	001 000	08

↑

AFとDSCPの置き換え †

AFxyのxは優先度(先頭3ﾋﾞｯﾄ)、yは廃棄確率(4,5ﾋﾞｯﾄ)を示します。
DSCPの6ﾋﾞｯﾄ目は用途が決まっておらず、必ず0が入ります。

AF表記	bit表記	DSCP10進表記
AF11	001 01 0	10
AF12	001 10 0	12
AF13	001 11 0	14
AF21	010 01 0	18
AF22	010 10 0	20
AF23	010 11 0	22
AF31	011 01 0	26
AF32	011 10 0	28
AF33	011 11 0	30
AF41	100 01 0	34
AF42	100 10 0	36
AF43	100 11 0	38

↑

もう一度AFとCSとDSCP比較 †

IPﾌﾟﾚｼｰﾃﾞﾝｽ	bit表記	DSCP10進表記	IPﾌﾟﾚｼｰﾃﾞﾝｽ	bit表記	DSCP10進表記
CS1	001 000	08	AF32	011 10 0	28
AF11	001 01 0	10	AF33	011 11 0	30
AF12	001 10 0	12	CS4	100 000	32
AF13	001 11 0	14	AF41	100 01 0	34
CS2	010 000	16	AF42	100 10 0	36
AF21	010 01 0	18	AF43	100 11 0	38
AF22	010 10 0	20	CS5	101 000	40
AF23	010 11 0	22	EF	101110	46
CS3	011 000	24	CS6	110 000	48
AF31	011 01 0	26

↑

キューイング＆スケジューリングの種類 †

FIFO(First In First Out)
ｷｭｰは１つ、ｷｭｰに最初に入ったﾊﾟｹｯﾄが最初に送出される

PQ(Priority Queueing)
優先度が『High』『Medium』『Normal』『Low』の４つのｷｭｰに振り分け、Highから順番に送出される

CQ(Costom Queueing)
複数のｷｭｰを作成し、ｷｭｰごとに帯域幅とﾊﾟｹｯﾄを割当、大まかな帯域幅の割合された制御度にしたがって送出される

WFQ(Weighted Fair Queue)
ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝﾄﾗﾌｨｯｸが自動的にフロー毎にｷｭｰに分離され、各フローに設定された優先度に基づいた帯域幅を利用するように送出される

CBWFQ(Class-Based Weighted Fair Queue)
CQを改善し、より正確な帯域幅の割合に従って送出される

LLQ(Low Latency Queue)
CBWFQにPQを組み合わせ、絶対優先されるｷｭｰとそれ以外の帯域の割合で処理されるｷｭｰでｷｭｰｲﾝｸﾞされる

WRR(Weighted Round Robin)
４つのｷｭｰの重みに従って送出される(１つのｷｭｰを絶対優先ｷｭｰに設定可能)

SRR(Shaped Round Robin)
4つのｷｭｰの重みに従って送出され(1つのｷｭｰを絶対優先急ｷｭｰに設定可能)ｽｹｰｼﾞｭﾘﾝｸﾞの際にｼｪｰﾋﾟﾝｸﾞを組み合わせられる。

↑

QoS設定例 †

シスコルータのイーサネットIFのDefaultはFIFOでシリアルIFのDefaultはWFQで動作します。
データのみの環境でCBWFQ、音声やﾋﾞﾃﾞｵ統合環境ではLLQの使用が推奨されています。
Catalyst2950/3550ではWRR
Catalyst3750/3560/2960ではSRRの設定が可能。

↑

QoS有効化(Cisco ip-phone用) †

Switch(config)#mls qos	QoSの有効化
Switch(config)#interface fastEthernet 2/0/1	着信ﾎﾟｰﾄへ
Switch(config-if)#mls qos trust cos	着信ﾎﾟｰﾄでCoS値を信頼
Switch(config-if)#cdp enable	CDPを有効にする
Switch(config-if)#mls qos trust device cisco-phone	CDPでIP-Phoneを検出した場合に着信ﾊﾟｹｯﾄのCoS値を信頼

↑

DSCP値を信頼 †

Switch(config-if)#mls qos trust dscp

着信ﾎﾟｰﾄでDSCPを信頼

↑

MQC(Modular QoS CLI)設定サンプル †

①ﾄﾗﾌｨｯｸｸﾗｽの定義(分類)

Switch(config)#class-map TEST-CLASS	ｸﾗｽﾏｯﾌﾟ作成、TEST-CLASSがｸﾗｽﾏｯﾌﾟ名
Switch(config-cmap)#match access-group 1	アクセスリスト1に一致が条件
Switch(config-cmap)#exit

②QoSﾎﾟﾘｼｰの定義(ﾏｰｷﾝｸﾞ)

Switch(config)#policy-map TEST-PM	ﾎﾟﾘｼｰﾏｯﾌﾟ作成、TEST-PMがﾎﾟﾘｼｰﾏｯﾌﾟ名
Switch(config-pmap)#class TEST-CLASS	条件のｸﾗｽﾏｯﾌﾟ指定
Switch(config-pmap-c)#set ip dscp 46	ｸﾗｽﾏｯﾌﾟに一致したﾊﾟｹｯﾄをDSCP46へﾏｰｷﾝｸﾞ
Switch(config-pmap-c)#exit
Switch(config-pmap)#exit

③IFへの適用

Switch(config)#access-list 1 permit 10.10.10.0 0.0.0.255	ｸﾗｽﾏｯﾌﾟ適応用のACL
Switch(config)#interface fastEthernet 2/0/1	適応するIF
Switch(config-if)#service-policy input TEST-PM	適応するﾎﾟﾘｼｰﾏｯﾌﾟ指定

↑

Auto QoS †

AutoQoSはシスコルータ及びCatalystスイッチに１つのコマンドを適用するだけで、
統合的なQoS(分類、ﾏｰｷﾝｸﾞ、ｷｭｰｲﾝｸﾞなど)を実装出来る機能です。
AutoQoSの特徴は次のとおりです。

・IF単位で１つのｺﾏﾝﾄﾞ適用により、一連のQoS設定の有効化
・Cisco IP Phone及びIP Communicatiorの接続環境をサポート
・スタティック及びダイナミックアクセスポート、AUX VLAN設定ポート、トランクポートをサポート
・CDPを有効にするとAutoQoS機能を適切に利用可能

  Switch(config-if)#auto qos voip trust
  Switch(config-if)#auto qos voip cisco-phone

AutoQoSを実行するとQoS設定が追加される(Catalyst3750 Ver12.2例)

   !
   mls qos map cos-dscp 0 8 16 24 32 46 48 56
   mls qos srr-queue input bandwidth 90 10
   mls qos srr-queue input threshold 1 8 16
   mls qos srr-queue input threshold 2 34 66
   mls qos srr-queue input buffers 67 33
   mls qos srr-queue input cos-map queue 1 threshold 2 1
   mls qos srr-queue input cos-map queue 1 threshold 3 0
   mls qos srr-queue input cos-map queue 2 threshold 1 2
   mls qos srr-queue input cos-map queue 2 threshold 2 4 6 7
   mls qos srr-queue input cos-map queue 2 threshold 3 3 5
   mls qos srr-queue input dscp-map queue 1 threshold 2 9 10 11 12 13 14 15
   mls qos srr-queue input dscp-map queue 1 threshold 3 0 1 2 3 4 5 6 7
   mls qos srr-queue input dscp-map queue 1 threshold 3 32
   mls qos srr-queue input dscp-map queue 2 threshold 1 16 17 18 19 20 21 22 23
   mls qos srr-queue input dscp-map queue 2 threshold 2 33 34 35 36 37 38 39 48
   mls qos srr-queue input dscp-map queue 2 threshold 2 49 50 51 52 53 54 55 56
   mls qos srr-queue input dscp-map queue 2 threshold 2 57 58 59 60 61 62 63
   mls qos srr-queue input dscp-map queue 2 threshold 3 24 25 26 27 28 29 30 31
   mls qos srr-queue input dscp-map queue 2 threshold 3 40 41 42 43 44 45 46 47
   mls qos srr-queue output cos-map queue 1 threshold 3 5
   mls qos srr-queue output cos-map queue 2 threshold 3 3 6 7
   mls qos srr-queue output cos-map queue 3 threshold 3 2 4
   mls qos srr-queue output cos-map queue 4 threshold 2 1
   mls qos srr-queue output cos-map queue 4 threshold 3 0
   mls qos srr-queue output dscp-map queue 1 threshold 3 40 41 42 43 44 45 46 47
   mls qos srr-queue output dscp-map queue 2 threshold 3 24 25 26 27 28 29 30 31
   mls qos srr-queue output dscp-map queue 2 threshold 3 48 49 50 51 52 53 54 55
   mls qos srr-queue output dscp-map queue 2 threshold 3 56 57 58 59 60 61 62 63
   mls qos srr-queue output dscp-map queue 3 threshold 3 16 17 18 19 20 21 22 23
   mls qos srr-queue output dscp-map queue 3 threshold 3 32 33 34 35 36 37 38 39
   mls qos srr-queue output dscp-map queue 4 threshold 1 8
   mls qos srr-queue output dscp-map queue 4 threshold 2 9 10 11 12 13 14 15
   mls qos srr-queue output dscp-map queue 4 threshold 3 0 1 2 3 4 5 6 7
   mls qos queue-set output 1 threshold 1 138 138 92 138
   mls qos queue-set output 1 threshold 2 138 138 92 400
   mls qos queue-set output 1 threshold 3 36 77 100 318
   mls qos queue-set output 1 threshold 4 20 50 67 400
   mls qos queue-set output 2 threshold 1 149 149 100 149
   mls qos queue-set output 2 threshold 2 118 118 100 235
   mls qos queue-set output 2 threshold 3 41 68 100 272
   mls qos queue-set output 2 threshold 4 42 72 100 242
   mls qos queue-set output 1 buffers 10 10 26 54
   mls qos queue-set output 2 buffers 16 6 17 61
   mls qos
   !
   ～中略～
   interface FastEthernet2/0/1
     srr-queue bandwidth share 10 10 60 20
   ～以下略～

帯域制御 のバックアップ(No.2)