異種ネットワークには、アプリケーションが使用する異なるプロトコルが含まれており、これにより、ファイル転送などの時間依存が比較的少ないアプリケーションのニーズに対処しながら、タイムクリティカルなアプリケーションに応えるためにトラフィックの優先順位を付ける必要が生じています。ネットワーク内のデバイス間で単一のデータ パスを共有するさまざまなタイプのトラフィックをサポートするようにネットワークが設定されている場合、輻輳回避メカニズムを実装することにより、さまざまなタイプのトラフィックを公平に処理し、共通のネットワーク ボトルネックでの輻輳を回避できます。輻輳回避メカニズムは、パケットのドロップにより実現します。

ランダム早期検出（RED）は、ネットワークで一般的に使用される輻輳回避メカニズムです。

テール ドロップでは、すべてのトラフィックを平等に扱い、サービス クラス内では差別化しません。出力キューが一杯でテール ドロップが有効な場合、輻輳が解消されてキューが一杯でなくなるまでパケットはドロップされます。

RED メカニズムは、TCP の輻輳制御メカニズムを利用します。輻輳が頻繁に発生する前にパケットがランダムにドロップされます。パケット送信元が TCP を使用する場合、送信元はすべてのパケットが宛先に届くようになるまで送信速度を下げます。これは輻輳が解消されたことを示します。RED を、TCP のパケットの転送速度を下げる方法として使用できます。TCP は停止するだけでなく、素早く再起動して、ネットワークがサポート可能なレートに伝送レートを対応させます。

WRED は、シスコが実装している RED です。RED アルゴリズムの機能と、IP プレシデンス、DiffServ コード ポイント（DSCP）、またはサービス クラス（CoS）の値を組み合わせています。

AFD ベースの WRED 機能を設定するには、ポリシー マップを指定し、クラスを追加します。random-detect コマンドを使用し、ドロップ確率の計算に WRED が使用する方式を（dscp-based/cos-based/cos-based 引数を使用して）指定します。

（注）	ポリシーは作業中に変更できます。AFD の重みが自動的に再計算されます。

WRED は IPv4/IPv6、マルチキャストなどのどのような種類のトラフィックにも設定できます。WRED は、8 つのキューイングクラスすべてでサポートされます。

random-detect コマンドを使用して WRED を設定する場合は次の点を考慮してください。

• dscp-based 引数を使用する場合、WRED は DSCP 値を使用してドロップ確率を計算します。

• cos-based 引数を使用する場合、WRED は CoS 値を使用してドロップ確率を計算します。

• デフォルトでは、WRED はドロップ確率の計算に IP precedence 値を使用します。precedence-based 引数がデフォルトであり、CLI には表示されません。

  （注）	show run policy-map policy-map コマンドは、random-detect コマンドで precedence が設定されていても、「precedence」を表示しません。

• dscp-based 引数と precedence-based 引数は、相互に排他的です。

• 8 つの物理キューを、それぞれ異なる WRED プロファイルで設定できます。Cisco Catalyst 9500 シリーズ スイッチの C9500-3QC、C9500-32C、C9500-48Y4C、および C9500-24Y4C モデルは、最大 8 つの物理キューをサポートします。Cisco Catalyst 9500 シリーズ スイッチの C9500-12Q-E、C9500-12Q-A、C9500-24Q-E、C9500-24Q-A、C9500-40X-E、および C9500-40X-A モデルは、最大 4 つの物理キューをサポートします。

階層型 QoS では、トラフィック管理をより細かい粒度で実行する、複数のポリシー レベルで QoS 動作を指定できます。

HQoS の場合、子ポリシーでのみ WRED が許可され、親ポリシーでは許可されません。親ポリシーにシェーピングを、子ポリシーに WRED を設定できます。

次に、親ポリシー pwred-parent を帯域幅の 10 パーセントでシェーピングしたトラフィックで設定し、それを DSCP ベースの WRED に設定されたその子ポリシー pwred-child に適用する例を示します。

policy-map PWRED-CHILD
 class CWRED
    bandwidth percent 10
    random-detect dscp-based
    random-detect dscp 1 percent 10 20
    random-detect dscp 10 percent 20 30
 
policy-map PWRED-PARENT
  class class-default
  shape average percent 10
  service-policy PWRED-CHILD

次に、HQoS WRED 設定を確認する show コマンドを示します。

device# show policy-map PWRED-PARENT
  policy Map PWRED-PARENT
    class class-default
      average Rate Traffic Shaping
      cir 30%   
      service-policy PWRED-CHILD
policy-map PWRED-CHILD
 class CWRED
  bandwidth percent 10
  random-detect dscp-based
  random-detect dscp 1 percent 10 20
  random-detect dscp 10 percent 20 30
policy-map PWRED-PARENT
 class class-default
   shape average percent 30
   service-policy PWRED-CHILD

• 3 つの WRED 設定ペアのサポート

  各 WRED 物理キュー（AFD キュー）は、一意の WRED しきい値ペア設定を使用して 3 つの WRED 設定ペアをサポートできます。

  Policy-map P1
      Class CS
          Random-detect dscp-based
          Random-detect dscp CS1 percent 10 20      // WRED pair 1
          Random-detect dscp CS2  percent 20 30      // WRED pair 2
          Random-detect dscp CS3 percent 30 40      // WRED pair 3
  Class-map match-any CS
          match cs1
          match cs2
          match cs3
  

• WRED 設定ペアの追加

  重複するしきい値ペアを WRED 設定ペアに追加できます。

  Policy-map P1
      Class CS 
         Random-detect dscp-based
         Random-detect dscp CS1 percent 10 20       // WRED pair 1
         Random-detect dscp CS2 percent 20 30       // WRED pair 2
         Random-detect dscp CS3 percent 30 40       // WRED pair 3
         Random-detect dscp CS4 percent  30 40     ==> belongs to WRED pair 3
         Random-detect dscp CS5 percent 20 30     ==> belongs to WRED pair 2
  Class-map match-any CS
         match cs1
         match cs2
         match cs3
         match cs4  >>
         match cs5  >>
  

• デフォルトの WRED ペア

  2 つ以下の WRED ペアが設定されている場合、WRED に参加しているどのクラスマップフィルタも最大しきい値（100, 100）でデフォルトの 3 番目の WRED ペアに割り当てられます。

  Policy-map P1
      Class CS
          Random-detect dscp-based
          Random-detect dscp CS1 percent 10 20   // WRED pair 1
          Random-detect dscp CS2 percent 20 30   // WRED pair 2
  Class-map match-any CS
          match CS1
          match CS2
          match CS3
          match CS4
  

  この場合は、CS3 と CS4 のクラスはしきい値（100, 100）で WRED ペア 3 にマッピングされます。

• 一致しない設定の拒否

  クラスマップ内に一致フィルタがない場合に random-detect を設定すると、ポリシーのインストールが拒否されます。

  Class-map match-any CS
         match CS1
         match CS2
         match CS5
  Policy-map P1
      Class CS
          Shape average percent 10
          Random-detect dscp-based
          Random-detect dscp CS1 percent 10 20   // WRED pair 1
          Random-detect dscp CS2 percent 20 30   // WRED pair 2
          Random-detect dscp CS3 percent 30 40   // WRED pair 3  ===> Mismatched sub-class.
  

  このポリシーを出力側のインターフェイスに適用すると、クラスマップ値が不正であるとして、インストール時にそのポリシーは失敗します。

  device(config)# int Fo1/0/5
  device(config-if)# service-policy output P1
  device(config-if)#
  *Feb 20 17:33:16.964: %IOSXE-5-PLATFORM: Switch 1 R0/0: fed: WRED POLICY INSTALL FAILURE.Invalid WRED filter mark: 24 in class-map: CS
  *Feb 20 17:33:16.965: %FED_QOS_ERRMSG-3-LABEL_2_QUEUE_MAPPING_HW_ERROR: Switch 1 R0/0: fed: Failed to detach queue-map for FortyGigabitEthernet1/0/5: code 2