Cisco IOS サービス品質(QoS)ソリューション コ ンフィギュレーション ガイド
QoS 帯域幅予測
QoS 帯域幅予測
発行日;2012/02/03 | ドキュメントご利用ガイド | ダウンロード ; この章pdf , ドキュメント全体pdf (PDF - 8MB) | フィードバック

目次

QoS 帯域幅予測

目次

QoS 帯域幅予測の前提条件

QoS 帯域幅予測の制約事項

QoS 帯域幅予測に関する情報

QoS 帯域幅予測の機能概要

Corvil Bandwidth の適用

QoS 帯域幅予測の利点

QoS 帯域幅予測の設定方法

帯域幅予測の生成

ポリシー マップのインターフェイスへの適用

制約事項

設定の確認

QoS 帯域幅予測の設定例

QoS 目標に対する帯域幅予測の生成:例

ポリシー マップのインターフェイスへの適用:例

設定の確認:例

その他の関連資料

関連資料

規格

MIB

RFC

シスコのテクニカル サポート

QoS 帯域幅予測の機能情報

用語集

QoS 帯域幅予測

QoS 帯域幅予測機能は、Corvil Bandwidth テクノロジーを使用しています。この機能を利用すると、ネットワーク管理者は、ユーザが指定したネットワーク アプリケーションの Quality Of Service(QoS)目標を達成するために必要な帯域幅を算出することができます。

この章で紹介する機能情報の入手方法

ご使用の Cisco OS ソフトウェア リリースでは、このモジュールで説明されるすべての機能がサポートされているとは限りません。最新の機能情報と注意事項については、ご使用のプラットフォームとソフトウェア リリースに対応したリリース ノートを参照してください。この章に記載されている特定の機能に関する説明へのリンク、および各機能がサポートされているリリースのリストについては、「QoS 帯域幅予測の機能情報」 を参照してください。

プラットフォームと Cisco IOS および Catalyst OS ソフトウェア イメージのサポート情報の検索

Cisco Feature Navigator を使用すると、プラットフォーム、Cisco IOS ソフトウェア イメージ、および Cisco Catalyst OS ソフトウェア イメージの各サポート情報を検索できます。Cisco Feature Navigator には、 http://www.cisco.com/go/cfn からアクセスします。Cisco.com のアカウントは必要ありません。

QoS 帯域幅予測の前提条件

この機能を使用する前に、Modular Quality of Service(QoS)Command-Line interface(CLI; コマンドライン インターフェイス)(MQC; モジュラ QoS コマンドライン インターフェイス)を使用してクラス マップとポリシー マップを設定し、適切な一致条件を指定します。

この機能を利用するには、Cisco IOS ソフトウェア フィーチャ ライセンスを購入する必要があります。この機能を利用するための権利は、ソフトウェア イメージのベース Cisco IOS ソフトウェア ライセンスに含まれていません。

QoS 帯域幅予測の制約事項

この機能では、出力方向のインターフェイスに適用されているポリシー マップだけがサポートされています。

QoS 帯域幅予測に関する情報

QoS 帯域幅予測機能を利用するには、次の概念について理解しておく必要があります。

「QoS 帯域幅予測の機能概要」

「QoS 帯域幅予測の利点」

QoS 帯域幅予測の機能概要

適切な帯域幅を割り当てることは、アプリケーションで必要なネットワーク パフォーマンスを確保するうえできわめて重要です。しかし、割り当てる帯域幅が多すぎると費用がかかります。Cisco IOS ソフトウェアの QoS 帯域幅予測機能は、Corvil Bandwidth テクノロジーを使用しています。この機能を利用すると、ネットワーク管理者は、ユーザが指定したネットワーク アプリケーションの Quality Of Service(QoS)目標を達成するために必要な帯域幅を算出することができます。

Corvil Bandwidth では、ユーザが指定した QoS 目標内で、統計的な信頼性でトラフィックを提供するために必要な最小の帯域幅を算出することができます。ネットワーク管理の観点からは、アプリケーションの QoS 要件は、遅延とパケット損失に対する感度によって特徴付けられます。Corvil Bandwidth を使用すると、遅延とパケット損失の上限を指定し、必要なアプリケーション パフォーマンスを達成するために不可欠な最小帯域幅を正確に予測できます。

Corvil Bandwidth は、非常に短い期間(8 ミリ秒)のトラフィックのスナップショットを入力とし、ルータに対するオーバーヘッドが非常に少ないトラフィック記述子内に集計します。これは、各記述子が 300 バイトに満たないためです。これらのトラフィック記述子は、例外的な事象(バースト)を記録し、Corvil Bandwidth アルゴリズムに対する入力となります。これによって、観測対象のトラフィックに対し、ユーザが指定した QoS 目標を実現するために必要な最小の帯域幅が計算されます (QoS 目標は、トラフィックの遅延とパケット損失に対する感度として指定します。たとえば、Voice over IP [VoIP] トラフィックはどちらに対しても非常に感度が高いのに対し、E メール ファイルの転送はどちらに対しても感度が高くありません)。

その結果、Corvil Bandwidth をルータで有効にすることで、既存の Cisco IOS QoS メカニズムを設定するために直接使用可能な帯域幅の値を得ることができ、できるだけ効率良く必要なアプリケーション パフォーマンスを実現できます。

たとえば、図 1 では、Corvil Bandwidth がルータでイネーブルになっており、シリアル インターフェイスは、統計的な信頼性で、ユーザ指定の QoS 目標内で WAN トラフィックを伝送できます。

図 1 QoS 帯域幅予測を使用したトポロジ例

 

Corvil Bandwidth の適用

ここでは、Corvil Bandwidth の実装方法について説明します。

「リンクのサイジング」

「トラフィック クラスごとの帯域幅の割り当て」

リンクのサイジング

Corvil Bandwidth を使用してリンク全体の帯域幅要件を予測するには、リンクの速度とリンク上で伝送されるアプリケーションにとって適切な QoS 目標から開始します(図 2)。QoS 目標は、リンク キャパシティが計算された Corvil Bandwidth 値以上である限り達成されます。

図 2 リンクのサイジング

トラフィック クラスごとの帯域幅の割り当て

Corvil Bandwidth は、MQC を通じて定義された個々のトラフィック クラスに対して帯域幅の割り当てをサイジングするために使用できます(図 3)。トラフィック クラスの QoS 目標を指定すると、Corvil Bandwidth により、その目標を満たすために割り当てることが必要な最小の帯域幅が報告されます。Corvil Bandwidth の値は、対応する MQC ポリシーで直接使用できます (帯域幅の割り当ては自動的に変更されません)。

図 3 帯域幅の割り当て

QoS 帯域幅予測の利点

表 1 に、Corvil Bandwidth テクノロジーを使用した QoS 帯域幅予測の機能と利点を示します。

 

表 1 QoS 帯域幅予測

機能
利点

ユーザ指定のパケット損失と遅延の目標

ネットワーク アプリケーションで必要なパフォーマンスに対するサービスレベル目標の確立

動作上のオーバーヘッドと、帯域幅のプロビジョニングと QoS の設定を行う際の当て推量の解消

QoS 要件を満たしつつ大幅な帯域幅コストの削減も可能

キャパシティと柔軟性の向上による、オンデマンドで帯域幅を提供するサービス タイプの提供

頻繁できめ細かなトラフィック測定

帯域幅要件のより正確な計算

より厳格な QoS 目標を達成するための高度な機能

1 つのインターフェイス上で複数のトラフィック クラスをサポート

トラフィック クラスごとの個別に指定した QoS 目標(クラス マップ)による Corvil Bandwidth 値の計算

Corvil Bandwidth の MQC との統合

トラフィック クラスごとに結果を参照可能

対応する MQC ベースのポリシーで帯域幅を調整可能

Corvil Bandwidth の結果は kbps 単位でレポート

結果は Cisco IOS MQC の bandwidth コマンドによりリンクレート サイジングに直接適用

Corvil Bandwidth の結果をクラスベースの QoS MIB で使用可能

Simple Network Management Protocol(SNMP; 簡易ネットワーク管理プロトコル)ベースのパフォーマンス管理ツールと統合

ルータでのリソース消費量が少ない

効率的な利用が可能で、追加の処理要件またはメモリ要件がほとんどない

任意のルータ インターフェイスで使用可能

シリアル、T1/E1、ファスト イーサネット、およびその他のインターフェイスと、ATM Virtual Circuit(VC; 仮想回線)、フレームリレー Permanent Virtual Circuit(PVC; 相手先固定接続)、マルチリンク バンドル インターフェイス、および Virtual LAN(VLAN; 仮想 LAN)サブインターフェイスに適用可能

QoS 帯域幅予測の設定方法

ここでは、次の各手順について説明します。

「帯域幅予測の生成」(必須)

「ポリシー マップのインターフェイスへの適用」(必須)

「設定の確認」(任意)

帯域幅予測の生成

帯域幅予測を生成するには、次の手順を実行します。

手順の概要

1. enable

2. configure terminal

3. policy-map policy-map-name

4. class [ class-name | class-default ]

5. bandwidth [ bandwidth-kbps | remaining percent percentage | percent percentage ]

6. estimate bandwidth [ drop-one-in n ] [ delay-one-in n milliseconds n ]

7. end

手順の詳細

コマンドまたはアクション
目的

ステップ 1

enable

 

Router> enable

特権 EXEC モードをイネーブルにします。

プロンプトが表示されたら、パスワードを入力します。

ステップ 2

configure terminal

 

Router# configure terminal

グローバル コンフィギュレーション モードを開始します。

ステップ 3

policy-map policy-map-name

 
Router(config)# policy-map my-policy

作成するポリシー マップの名前を指定します。ポリシー マップ コンフィギュレーション モードを開始します。

ポリシー マップ名を入力します。

ステップ 4

class [ class-name | class-default ]

 

Router(config-pmap)# class my-class

ポリシーを設定または変更できるようにクラスを指定します。ポリシー マップ クラス コンフィギュレーション モードを開始します。

クラス名を入力するか、 class-default キーワードを使用します。

ステップ 5

bandwidth [ bandwidth-kbps | remaining percent percentage | percent percentage ]

 

Router(config-pmap-c)# bandwidth percent 20

ポリシー マップに属するクラスに割り当てる帯域幅を指定または変更します。

設定または変更する帯域幅を入力します。

ステップ 6

estimate bandwidth [ drop-one-in n ] [ delay-one-in n milliseconds n ]

 

Router(config-pmap-c)# estimate bandwidth drop-one-in 100 delay-one-in 100 milliseconds 50

(任意)トラフィック データに基づいて、指定した Quality of Service(QoS)目標に対するトラフィック クラスあたりに必要な帯域幅を予測します。

パケット損失目標、遅延目標、遅延しきい値の値を入力します。

ステップ 7

end

 

Router(config-pmap-c)# end

(任意)ポリシー マップ クラス コンフィギュレーション モードを終了します。

ポリシー マップのインターフェイスへの適用

ポリシー マップをインターフェイスに適用するには、次の手順を実行します。

制約事項

この機能では、インターフェイスの出力方向に適用されるポリシー マップだけをサポートしています。

手順の概要

1. enable

2. configure terminal

3. interface type number [ name-tag ]

4. service-policy { input | output } policy-map-name

5. end

手順の詳細

コマンドまたはアクション
目的

ステップ 1

enable

 

Router> enable

特権 EXEC モードをイネーブルにします。

プロンプトが表示されたら、パスワードを入力します。

ステップ 2

configure terminal

 

Router# configure terminal

グローバル コンフィギュレーション モードを開始します。

ステップ 3

interface type number [ name-tag ]

 

Router(config)# interface fastethernet0/1

指定したインターフェイスを設定し、インターフェイス コンフィギュレーション モードを開始します。

インターフェイス タイプと番号を入力します。

ステップ 4

service-policy { input | output } policy-map-name

 
Router(config-if)# service-policy output my-policy

インターフェイスに適用するポリシー マップの名前を指定します。

(注) 入力または出力ルータ上でポリシー マップを設定し、インターフェイスの入力方向または出力方向に適用できます。ポリシー マップを適用する方向(入力または出力)と、ルータ(入力または出力)は、ネットワーク構成に応じて変わります。この機能では、出力方向だけがサポートされています。

output キーワードの後にポリシー マップ名を入力します。

ステップ 5

end

 

Router(config-if)# end

(任意)インターフェイス コンフィギュレーション モードを終了します。

設定の確認

帯域幅予測が生成されたことを確認するには、次の手順を実行します。

手順の概要

1. enable

2. show policy-map interface interface-name [ vc [ vpi / ] vci ] [ dlci dlci ] [ input | output ]

3. exit

手順の詳細

コマンドまたはアクション
目的

ステップ 1

enable

 

Router> enable

特権 EXEC モードをイネーブルにします。

プロンプトが表示されたら、パスワードを入力します。

ステップ 2

show policy-map interface interface-name [ vc [ vpi / ] vci ][ dlci dlci ][ input | output ]

 

Router# show policy-map interface fastethernet0/1

指定したインターフェイスまたはサブインターフェイス上か、インターフェイス上の特定の PVC に対し、すべてのサービス ポリシーに対して設定されているすべてのクラスのパケット統計情報を表示します。

インターフェイス名を入力します。

ステップ 3

exit

 

Router# exit

(任意)特権 EXEC モードを終了します。

QoS 帯域幅予測の設定例

ここでは、次の設定例について説明します。

「QoS 目標に対する帯域幅予測の生成:例」

「ポリシー マップのインターフェイスへの適用:例」

「設定の確認:例」

QoS 目標に対する帯域幅予測の生成:例

次に、ポリシー マップとトラフィック クラスを設定する例を示します。次に、パケット損失率、遅延時間と確率、ミリ秒単位の期間の設定を含む、QoS 目標に対する帯域幅予測を設定します。

Router# configure terminal
Router(config)# policy-map my-policy

Router(config-pmap)# class my-class

Router(config-pmap-c)# bandwidth percent 20

Router(config-pmap-c)# estimate bandwidth drop-one-in 100 delay-one-in 100 milliseconds 50

Router(config-pmap-c)# end

ポリシー マップのインターフェイスへの適用:例

次に、ポリシー マップ my-policy を、ファスト イーサネット インターフェイス 0/1 の出力方向に適用する例を示します。

Router# configure terminal
Router(config)# interface f0/1
Router(config-if)# service-policy output my-policy
Router(config-if)# exit

設定の確認:例

次に、 show policy-map interface コマンドの出力例を示します。この例では、ポリシー マップ my-policy が、ファスト イーサネット インターフェイス 0/1 の出力方向に適用されていることと、帯域幅予測が作成されていることを確認しています。

Router# show policy-map interface fastethernet0/1
 
FastEthernet0/1
 
Service-policy output: my-policy
 
Class-map: icmp (match-all)
199 packets, 22686 bytes
30 second offered rate 0 bps, drop rate 0 bps
Match: access-group 101
Bandwidth Estimation:
Quality-of-Service targets:
drop no more than one packet in 1000 (Packet loss < 0.10%)
delay no more than one packet in 100 by 40 (or more) milliseconds
(Confidence: 99.0000%)
Corvil Bandwidth: 1 kbits/sec
 
Class-map: class-default (match-any)
112 packets, 14227 bytes
30 second offered rate 0 bps, drop rate 0 bps
Match: any
Bandwidth Estimation:
Quality-of-Service targets:
<none specified, falling back to drop no more than one packet in 500
Corvil Bandwidth: 1 kbits/sec
 

その他の関連資料

次の項では、QoS 帯域幅予測機能の関連資料を示します。

関連資料

内容
参照先

QoS コマンド:コマンド構文、コマンド モード、コマンド履歴、デフォルト、使用上のガイドライン、および例

『Cisco IOS Quality of Service Solutions Command Reference』

MQC を使用したインターフェイスへのポリシー マップの適用についての情報

Applying QoS Features Using the MQC 』モジュール

規格

規格
タイトル

新しい規格または変更された規格はサポートされていません。また、既存の規格に対するサポートに変更はありません。

--

MIB

MIB
MIB リンク

CISCO-CLASS-BASED-QOS-MIB

CISCO-CLASS-BASED-QOS-CAPABILITY-MIB

選択したプラットフォーム、Cisco IOS リリース、および機能セットの MIB を検索してダウンロードする場合は、次の URL にある Cisco MIB Locator を使用します。

http://www.cisco.com/go/mibs

RFC

RFC
タイトル

新しい RFC または変更された RFC はサポートされていません。また、既存の RFC に対するサポートに変更はありません。

--

シスコのテクニカル サポート

説明
リンク

右の URL にアクセスして、シスコのテクニカル サポートを最大限に活用してください。

以下を含むさまざまな作業にこの Web サイトが役立ちます。

テクニカル サポートを受ける

ソフトウェアをダウンロードする

セキュリティの脆弱性を報告する、またはシスコ製品のセキュリティ問題に対する支援を受ける

ツールおよびリソースへアクセスする

Product Alert の受信登録

Field Notice の受信登録

Bug Toolkit を使用した既知の問題の検索

Networking Professionals(NetPro)コミュニティで、技術関連のディスカッションに参加する

トレーニング リソースへアクセスする

TAC Case Collection ツールを使用して、ハードウェアや設定、パフォーマンスに関する一般的な問題をインタラクティブに特定および解決する

この Web サイト上のツールにアクセスする際は、Cisco.com のログイン ID およびパスワードが必要です。

http://www.cisco.com/en/US/support/index.html

QoS 帯域幅予測の機能情報

表 2 に、この機能のリリース履歴を示します。

ご使用の Cisco IOS ソフトウェア リリースによっては、コマンドの中に一部使用できないものがあります。特定のコマンドに関するリリース情報については、コマンド リファレンス マニュアルを参照してください。

Cisco Feature Navigator を使用すると、プラットフォームおよびソフトウェア イメージのサポート情報を検索できます。Cisco Feature Navigator により、どの Cisco IOS および Catalyst OS ソフトウェア イメージが特定のソフトウェア リリース、フィーチャ セット、またはプラットフォームをサポートするか調べることができます。Cisco Feature Navigator には、 http://www.cisco.com/go/cfn からアクセスします。Cisco.com のアカウントは必要ありません。


表 2 には、一連の Cisco IOS ソフトウェア リリースのうち、特定の機能が初めて導入された Cisco IOS ソフトウェア リリースだけが記載されています。特に明記していないかぎり、その Cisco IOS ソフトウェア リリース トレインの以降のリリースでもその機能はサポートされます。


 

表 2 QoS 帯域幅予測の機能情報

機能名
リリース
機能情報

QoS 帯域幅予測

12.3(14)T

QoS 帯域幅予測機能は、Corvil Bandwidth テクノロジーを使用しています。この機能を利用すると、ネットワーク管理者は、ユーザが指定したネットワーク アプリケーションの Quality Of Service(QoS)目標を達成するために必要な帯域幅を算出することができます。

この機能に関する詳細については、次の各項を参照してください。

「QoS 帯域幅予測に関する情報」

「QoS 帯域幅予測の設定方法」

この機能により、次のコマンドが導入または変更されました。 estimate bandwidth show policy-map interface

用語集

Corvil Bandwidth :QoS 目標を予測可能にし、ネットワークの効率を最大限に高める、最適な帯域幅。

CTD :Corvil Traffic Descriptor(Corvil トラフィック記述子)。指定した時間ウィンドウ全体のトラフィック集計における、ビット レートとパケット レートの分布をコンパクトに符号化したもの。CTD は、観測対象のトラフィックを要約し、観測対象トラフィックに対して、ユーザ指定の QoS 目標を実現するために必要な最小の帯域幅を計算するための Corvil アルゴリズムに対する入力となります。

QoS :Quality Of Service。転送システムのパフォーマンスの尺度の 1 つであり、転送品質とサービスのアベイラビリティを反映したものです。QoS は、ベストエフォート型のパフォーマンスよりも優れている、ネットワーク アプリケーションの適切なネットワーク パフォーマンスを達成することを主眼にしています。

遅延(delay) :ネットワーク内のある場所から別の場所までに要する時間。遅延は、片方向の遅延と往復遅延のいずれかとして測定されます。遅延(latency) も参照してください

遅延(latency) :デバイスがパケットを受信して宛先ポートから送出するまでの、ルータ上の遅れ。

トラフィック クラス :トラフィックを分類するために使用される 3 つの要素。これには、名前、一連の match コマンド、トラフィック クラスに複数の match コマンドがある場合には match コマンドを評価する方法に対する指示が含まれます。

パケット :情報を論理的にグループ化したもの。制御情報が格納されたヘッダーと、(通常は)ユーザ データが含まれています。パケットは、ほとんどの場合ネットワーク レイヤのデータの単位を表します。

ポリシー マップ :ネットワーク内のリソースの使用方法を決定する定義済みのルール。QoS ポリシー マップは、それが適用されるトラフィック クラスと、そのトラフィックに対してして実行される 1 つ以上のアクションに対する指示を識別します。