QoS 서비스 정책의 대역폭 및 우선순위 명령 확인

소개

이 문서에서는   및  명령이 모듈형 QoS(Quality of Service) 명령줄 인터페이스 policy-map에서 적용되는 방법에 대해 설명합니다. bandwidth  priority

사전 요구 사항

요구 사항

이 문서에 대한 특정 요건이 없습니다.

사용되는 구성 요소

이 문서는 특정 소프트웨어 및 하드웨어 버전으로 한정되지 않습니다.

이 문서의 정보는 특정 랩 환경의 디바이스를 토대로 작성되었습니다. 이 문서에 사용된 모든 디바이스는 초기화된(기본) 컨피그레이션으로 시작되었습니다. 현재 네트워크가 작동 중인 경우 모든 명령의 잠재적인 영향을 미리 숙지하시기 바랍니다.

표기 규칙

문서 규칙에 대한 자세한 내용은 Cisco 기술 팁 표기 규칙을 참조하십시오.

배경 정보

bandwidth 및 priority 명령은 모두 모듈형 QoS(Quality of Service) 명령줄 인터페이스(MQC) policy-map 내에서 적용할 수 있는 작업을 정의하며, 명령을 통해 인터페이스, 하위 인터페이스 또는 가상 회선(VC)에 적용됩니다. service-policy

특히 이러한 명령은 트래픽 클래스의 기준과 일치하는 패킷에 대역폭을 보장합니다. 그러나 두 명령은 이러한 보장에서 중요한 기능적 차이점이 있습니다.

이 기술 노트에서는 이러한 차이점을 설명하고 클래스의 사용되지 않은 대역폭이 다른 클래스와 일치하는 플로우로 배포되는 방식에 대해 설명합니다.

차이점 요약

이 표에는 명령과 명령의 기능 bandwidth 차이점이 priority 나열되어 있습니다.

또한  및 priority 명령은 서로 다른 QoS(Quality of Service) 정책 목표를 충족하도록 설계되었습니다. bandwidth  다음 표에는 서로 다른 목표가 나열되어 있습니다.

빠른 인터페이스가 있더라도 대부분의 네트워크에는 속도 불일치 또는 다양한 트래픽 패턴으로 인해 불가피하게 발생하는 혼잡 지점 및 병목 현상을 효과적으로 처리할 수 있는 강력한 QoS 관리 모델이 필요합니다.

실제 네트워크에는 리소스가 제한되어 있고 리소스 병목 현상이 있으며 적절한 리소스 할당을 보장하기 위한 QoS 정책이 필요합니다.

Bandwidth 명령 설정

Cisco IOS ^® 설정 가이드에서는  명령을 "정책 맵에 속하는 클래스에 할당된 대역폭을 지정하거나 수정하기 위해. bandwidth  . . .클래스에 할당할 대역폭의 양(kbps 단위)"으로 설명합니다.

이러한 정의의 의미를 살펴보겠습니다.

명령은 혼잡 중에 최소 대역폭을 보장합니다. bandwidth  다음 표와 같이 명령 구문은 세 가지 형식이 있습니다.

bandwidth {kbps}

bandwidth percent {value}

bandwidth remaining percent {value}

참고: bandwidth 명령은 동작을 정의하며, 이는 최소 대역폭 보장입니다. 모든 시스코 라우터 플랫폼이 이 동작을 구현하기 위한 주요 알고리즘으로  WFQ( )를  사용하는 것은 아닙니다. weighted-fair queueing 자세한 내용은 CBWFQ를 사용하는 이유를 참조하세요.

Priority 명령 설정

Cisco IOS 설정 가이드에서는 priority 명령을 "트래픽 정책 내에서 사용 가능한 대역폭의 양을 기반으로 트래픽 클래스에 우선순위를 부여하기 위해...CBWFQ 트래픽에 지정된 사용 가능한 대역폭의 우선순위 대기열"을 위한 예약으로 설명합니다.

다음 예에서는 이러한 정의의 의미에 대해 설명합니다.

다음 명령 세트를 사용하여 우선순위 대기열을 생성합니다.

Router(config)#policy-map policy-name
Router(config-pmap)#class class-name
Router(config-pmap-c)#priority kpbs [bytes]

혼잡 상태에서는 트래픽 클래스에 지정된 속도와 동일한 대역폭이 보장됩니다. (대역폭 보장은 인터페이스가 혼잡한 경우에만 문제가 됩니다.) 즉,  명령은 최소 대역폭을 보장합니다. priority 

또한  명령은 최대 대역폭 보장을 구현합니다. priority  내부적으로 우선순위 대기열은 제공된 로드를 측정하는 토큰 버킷을 사용하고 트래픽 스트림이 설정된 속도를 준수하는지 확인합니다.

토큰 버킷을 준수하는 트래픽만 짧은 레이턴시가 보장됩니다. 모든 초과 트래픽은 링크가 혼잡하지 않은 경우 전송되고, 링크가 혼잡한 경우에는 삭제됩니다. 자세한 내용은 토큰 버킷이란?을 참조하세요.

내장 폴리서의 목적은 다른 대기열이 대기열 처리 스케줄러에 의해 처리되도록 하는 것입니다.      및     명령을 사용하는 원래 시스코 우선순위 대기열 처리 기능에서 스케줄러는 항상 우선순위가 가장 높은 대기열을 먼저 처리합니다. priority-group priority-list

극단적인 경우 우선순위가 낮은 대기열은 거의 처리되지 않아 실제로 대역폭이 고갈된 상태였습니다.

명령의 실제 이점이자  명령과의 주요 차이점은 레이턴시를 제한하기 위해 엄격한 대기 해제 우선순위를 제공하는 방법입니다. priority  bandwidth 

Cisco IOS 컨피그레이션 가이드에서는 다음과 같은 이점을 설명합니다. "엄격한 우선 순위 대기열(PQ)을 사용하면 음성과 같은 지연에 민감한 데이터를 다른 대기열의 패킷이 취소되기 전에 먼저 대기열에서 빼고 전송할 수 있습니다."

무슨 의미인지 살펴보겠습니다.

모든 라우터 인터페이스는 다음 두 가지 대기열 세트를 유지 관리합니다.

이전 표에서 서비스 정책이 레이어 3 대기열의 패킷에만 적용됨을 확인할 수 있습니다.

엄격한 대기 해제는 우선순위 대기열을 처리하고 패킷을 전송 링에 먼저 전달하는 대기열 처리 스케줄러를 의미합니다. 전송 링은 물리적 미디어 전의 마지막 중지 지점입니다.

다음 그림에서 전송 링은 4개의 패킷을 보유하도록 설정되었습니다. 3개의 패킷이 이미 링에 있는 경우 최대한 4번째 위치까지 대기열에 넣은 다음 다른 3개가 비워질 때까지 기다릴 수 있습니다.

따라서 LLQ(Low Latency Queuing) 메커니즘은 전송 링에 있는 드라이버 수준 FIFO(first-in, first-out) 대기열의 테일 엔드로 패킷을 대기 해제하면 됩니다.

   명령을 사용하여 전송 링의 크기를 기본값이 아닌 값으로 조정합니다. tx-ring-limit 시스코는 음성 트래픽을 전송할 때 전송 링을 조정할 것을 권장합니다.

트래픽 우선순위 지정은 지연에 민감한 대화형 트랜잭션 기반 애플리케이션에 특히 중요합니다. 지연과 지터를 최소화하려면 네트워크 디바이스가 음성 패킷을 도착 즉시 처리할 수 있어야 합니다. 즉, 엄격한 우선순위 방식으로 처리할 수 있어야 합니다. 엄격한 우선순위만 음성에 적합합니다. 음성 패킷이 즉시 대기 해제되지 않는 한 각 홉에서 더 많은 지연이 발생할 수 있습니다.

ITU(International Telecommunications Union)는 최대 150밀리초의 단방향 End-to-End 지연을 권장합니다. 라우터 인터페이스에서 즉시 대기 해제하지 않으면 단일 라우터 홉이 이 지연 예산의 대부분을 차지할 수 있습니다. 자세한 내용은 음성 품질 지원을 참조하세요.

참고: 두 명령 모두 kbps 값은 레이어 2 오버헤드를 고려해야 합니다. 즉, 클래스에 대해 보장이 이루어지는 경우 해당 보장은 레이어 2 처리량과 관련이 있습니다.

초과 대역폭을 사용할 수 있는 트래픽 클래스

   및  명령이 제공하는 대역폭 보장이 "예약됨" 및 "별도로 대역폭 설정"과 같은 단어로 설명되었지만 두 명령 모두 실제 예약을 구현하지는 않습니다. bandwidth  priority  즉, 트래픽 클래스가 설정된 대역폭을 사용하지 않는 경우 사용되지 않은 대역폭은 다른 클래스 간에 공유됩니다.

대기열 처리 시스템은 우선순위 클래스가 있는 이 규칙에 중요한 예외를 적용합니다. 앞에서 언급한 것처럼 우선순위 클래스의 제공된 로드는 트래픽 폴리서에 의해 측정됩니다. 혼잡 상태에서는 우선순위 클래스가 초과 대역폭을 사용할 수 없습니다.

다음 표에서는 대역폭 클래스 및 우선순위 클래스가 초과 대역폭을 사용할 수 있는 경우에 대해 설명합니다.

참고: LLQ에 대한 이러한 지침의 예외는 Cisco 7200 라우터 및 기타 비 RSP(Route/Switch Processor) 플랫폼의 프레임 릴레이입니다. 원래 이러한 플랫폼의 프레임 릴레이에 대한 LLQ 구현에서는 우선순위 클래스가 비혼잡 기간에 설정된 속도를 초과하는 것을 허용하지 않았습니다. Cisco IOS 소프트웨어 릴리스 12.2에서는 이 예외가 제거되어 혼잡이 있는 경우에만 비준수 패킷이 삭제됩니다. 또한 FRF.12 프래그먼트 크기보다 작은 패킷은 더 이상 프래그먼트 프로세스를 통해 전송되지 않으므로 CPU 사용률이 감소합니다.

앞에서 살펴본 내용에서 우선순위 클래스는 혼잡 상태에서 폴리싱되므로 대역폭 클래스에서 남은 대역폭이 할당되지 않는다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 따라서 남은 대역폭은 모든 대역폭 클래스 및 class-default에서 공유됩니다.

사용되지 않은 대역폭 할당

이 섹션에서는 대기열 처리 시스템이 남은 대역폭을 배포하는 방법에 대해 설명합니다. 다음은 클래스 기반 가중치 공정 대기열 처리 기능 개요에서 할당 메커니즘을 설명하는 방법입니다.

"초과 대역폭을 사용할 수 있는 경우 초과 대역폭은 구성된 대역폭에 비례하여 트래픽 클래스에서 나뉩니다. 일부 대역폭이 할당되지 않은 경우 남은 대역폭은 설정된 대역폭을 기반으로 클래스 간에 비례적으로 할당됩니다."

두 가지 예를 살펴보겠습니다.

첫 번째 예에서 policy-map foo는 class bar에 대한 대역폭의 30%와 class baz에 대한 대역폭의 60%를 보장합니다.

policy-map foo 
  class bar 
    bandwidth percent 30 
 class baz 
  bandwidth percent 60

이 정책을 1Mbps 링크에 적용하면 class bar에는 300kbps가, class baz에는 600kbps가 보장된다는 의미입니다. 중요한 점은 class-default로 100kbps가 남아 있다는 것입니다.

class-default에 필요하지 않은 경우 사용되지 않은 100kbps를 class bar 및 class baz에서 사용할 수 있습니다.

두 클래스 모두 대역폭이 필요한 경우 설정된 속도에 비례하여 공유합니다. 이 설정에서는 30:60 또는 1:2 비율로 공유합니다.

다음 샘플 설정에는 3개의 정책 맵(bar, baz, poli)이 포함되어 있습니다. bar라는 정책 맵과 baz라는 정책 맵에서는 대역폭이 백분율로 지정되어 있습니다.

그러나 poli라는 정책 맵에서는 대역폭이 kbps로 지정되어 있습니다.

정책 맵을 생성하려면 먼저 클래스 맵이 이미 생성되어 있어야 합니다.

 policy-map bar
  class voice
   priority percent 10
  class data
   bandwidth percent 30
  class video
   bandwidth percent 20
 policy-map baz
  class voice
   priority percent 10
  class data
   bandwidth remaining percent 30
  class video
   bandwidth remaining percent 20
 policy-map poli
  class voice
  class data
   bandwidth 30
  class video
   bandwidth 20

참고: Bandwidth remaining percent 명령이 Cisco IOS 버전 12.2(T)에 도입되었습니다.

Police 명령을 사용하여 최대값 설정

비혼잡 기간에 대역폭 또는 우선순위 클래스가 할당된 대역폭을 초과해서는 안 되는 경우 명령을   명령과 결합할 수 있습니다. priority police 

이 설정은 클래스에서 항상 활성 상태인 최대 속도를 적용합니다. 이 설정에서  명령문을 설정하는 옵션은 정책 목표에 따라 달라집니다. police 

사용 가능한 대역폭 값 이해

이 섹션에서는 대기열 처리 시스템이  또는     명령의 출력에 표시된 대로 사용 가능한 대역폭 값을 도출하는 방법에 대해 설명합니다. show interfaceshow queueing

다음과 같이 Leslie라는 policy-map을 생성했습니다.

7200-16#show policy-map leslie 
  Policy Map leslie 
    Class voice 
      Weighted Fair Queueing 
            Strict Priority 
            Bandwidth 1000 (kbps) Burst 25000 (Bytes) 
    Class data 
      Weighted Fair Queueing 
            Bandwidth 2000 (kbps) Max Threshold 64 (packets)

그런 다음 ATM PVC(Permanent Virtual Circuit)를 생성하여 가변 비트 전송률 비실시간 ATM 서비스 범주에 할당하고 6Mbps의 지속 셀 속도를 설정했습니다. 그런 다음   명령을 사용하여 policy-map을 PVC에 적용했습니다. service-policy output leslie

7200-16(config)#interface atm 4/0.10 point 
7200-16(config-subif)#pvc 0/101 
7200-16(config-if-atm-vc)#vbr-nrt 6000 6000 
7200-16(config-if-atm-vc)#service-policy output leslie

show queueing interface atm 이 명령은 Available Bandwidth 1500kilobits/sec를 표시합니다.

7200-16#show queue interface atm 4/0.10 
  Interface ATM4/0.10 VC 0/101 
  queue strategy: weighted fair 
  Output queue: 0/512/64/0 (size/max total/threshold/drops) 
     Conversations  0/0/128 (active/max active/max total) 
     Reserved Conversations 1/1 (allocated/max allocated) 
     Available Bandwidth 1500 kilobits/sec

이 값이 도출되는 방식을 살펴보겠습니다.

1. 6Mbps는 지속 셀 속도(SCR)입니다. 기본적으로 이 속도의 75%는 예약 가능합니다.

   0.75 * 6000000 = 4500000
   

2. 3000kbps는 음성 및 데이터 클래스에서 이미 사용 중입니다.

   4500000 - 3000000 = 1500000 bps
   

3. 사용 가능한 대역폭은 1500000bps입니다.

예약 가능한 기본 최대 대역폭 값 75%는 라우팅 프로토콜 업데이트 및 레이어 2 keepalives와 같은 오버헤드 트래픽에 충분한 대역폭을 남겨두도록 설계되었습니다.

또한 트래픽 클래스 또는 class-default 클래스와 일치하며 정의되어 있는 패킷에 대한 레이어 2 오버헤드도 포함합니다. 이제  명령을 사용하여 ATM PVC에서 예약 가능한 최대 대역폭 값을 늘릴 수 있습니다. max-reserved-bandwidth

지원되는 Cisco IOS 릴리스 및 추가 배경 정보는 ATM PVC의 max-reserved-bandwidth 명령 이해를 참조하세요.

프레임 릴레이 PVC에서   및    명령은 다음 방법 중 하나로 사용 가능한 대역폭의 총량을 계산합니다. bandwidth priority

• minCIR(Minimum Acceptable Committed Information Rate)이 설정되지 않은 경우 CIR을 2로 나눕니다.

• minCIR이 설정된 경우 계산에서 minCIR 설정을 사용합니다. 이전 속도의 전체 대역폭을 대역폭 및 우선순위 클래스에 할당할 수 있습니다.

따라서     명령은 프레임 릴레이 PVC에서 지원되지 않지만 설정된 대역폭의 양이 레이어 2 오버헤드를 수용할 수 있을 만큼 충분히 큰지 확인해야 합니다. max-reserved-bandwidth 자세한 내용은 프레임 릴레이 PVC에서 CBWFQ 설정을 참조하세요.

관련 정보

• Cisco 기술 지원 및 다운로드