QoS(Quality of Service)

QoS(Quality of Service)

 

네트워크에서 특정 데이터 흐름 또는 서비스에 대한 서비스 품질을 제어하고 보장하기 위한 매커니즘이다.
네트워크에서 다양한 종류의 트래픽이 동시에 전송되는 경우, QoS는 특정 트래픽에 대한 우선순위, 대역폭 할당,
지연 시간 제어 등을 통해 서비스의 신뢰성과 성능을 개선한다.

QoS의 발전과 역사는 네트워크에서 다양한 응용 프로그램과 서비스의 요구 사항이 증가함에 따라 탄생하였다.
이러한 요구 사항은 음성 통화, 영상 스트리밍, 실시간 게임, 대용량 데이터 전송 등 다양한 애플리케이션과 서비스에
대한 신뢰성과 성능을 보장해야 한다는 것을 의미한다.

 

https://www.pcwdld.com/what-is-qos

1990년대 초반, 인터넷의 상용화와 함께 네트워크 트래픽의 증가와 다양화가 시작되었다.

그러나 이러한 트래픽은 모든 종류의 데이터가 동등하게 처리되는 "Best Effort" 전송 방식으로 관리되었다.
이는 트래픽의 우선순위와 서비스 품질에 대한 제어가 제한되어 응용 프로그램 성능에 영향을 주는 문제가 발생하였다.

이에 따라 QoS의 필요성이 대두되었고, 표준화 기구와 기업들은 QoS 매커니즘의 개발과 표준화를 진행하였다.

따라서 QoS는 다음과 같은 요소와 기능을 포함한다.

 

1. 대역폭 관리:
   네트워크에서 특정 트래픽에 대해 사용 가능한 대역폭을 제한하거나 보장한다.
   이를 통해 중요한 트래픽에 충분한 대역폭을 할당하고, 다른 트래픽의 영향을 최소화 할 수 있다.
   
   
2. 우선순위 지정:
   특정 트래픽 또는 서비스에 대해 우선순위를 지정하여 해당 트래픽이 높은 우선순위로 처리되도록 한다.
   예를 들어, 실시간 음성 또는 영상 통화와 같은 실시간 애플리케이션은 우선적으로 처리되어 지연 시간이 최소화 된다.
   
   
3. 지연 시간 관리:
   특정 트래픽에 대한 지연 시간을 관리하고 제어하여 지연이 큰 애플리케이션의 성능을 향상 시킨다.
   예를 들어, 온라인 게임과 같은 실시간 애플리케이션에서는 지연 시간이 낮아야 원활한 게임 플레이가 가능하다.
   
   
4. 패킷 손실 제어:
   특정 트래픽에 대한 패킷 손실을 최소화하거나 제어하여 데이터의 신뢰성을 향상시킨다.
   패킷 손실은 음성 통화와 파일 전송과 같은 애플리케이션에서 문제를 일으킬 수 있으므로,
   QoS는 패킷 손실을 감소시키는 방법을 제공한다.
   
   
5. 흐름 제어:
   네트워크 트래픽의 흐름을 관리하고 조절하여 네트워크의 혼잡을 방지하고 성능을 향상시킨다.
   
   

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OSI 7 계층 - 네트워크 계층(Network Layer)

 

QoS는 OSI(Open Systems Interconnection) 7계층 모델에서 네트워크 계층에 해당된다.

네트워크 계층은 OSI 모델의 3번째 계층으로서, 패킷 전달과 라우팅을 담당한다.
이 계층에서는 IP(Internet Protocol) 주소를 사용하여 패킷을 전송하고, 경로 선택과 라우팅 결정이 이루어진다.

QoS는 네트워크 계층에서 패킷의 우선순위, 대역폭 할당, 패킷 손실 제어, 지연 시간 관리 등과 같은 서비스 품질 측면을
제어하고 보장하기 위해 사용된다. QoS는 IP 패킷의 우선 순위 비트를 설정하거나, 트래픽을 분류하고 우선순위를
부여하는 등의 기능을 수행하여 네트워크에서 특정 서비스나 애플리케이션에 대한 서비스 품질을 관리한다.

다른 계층에서는 QoS에 관련된 일부 기능을 수행할 수도 있지만, 전반적인 QoS 제어와 보장은 네트워크 계층에서
이루어진다.