서비스 품질(QoS)

QoS 개요

인터넷 환경에서 전송 서비스 문제를 다루는 QoS^{Quality of Service}는 중요한 고려 대상 중 하나이다.
전송 서비스의 좋고 나쁨을 판단하는 기준은 사용자의 관점에 따라 다양하지만 대부분 QoS로 정의할 수 있다.
QoS는 주로 전송 계층 사용자가 요청하므로 전송 계층 연결을 설정할 때 필요한 서비스의 정도를 매개변수로 표시한다.
자주 언급되는 QoS 매개변수는 다음과 같다.

• 연결 설정 지연
  연결 설정 지연^{Connection Establishment Delay}은 연결 설정을 위한 request 프리미티브 발생과 confirm 프리미티브 도착 사이의 경과 시간이다. 일반적으로 경과 시간이 짧을수록 서비스 품질이 좋으며, 네트워크 혼잡도 등의 영향을 많이 받는다. 연결 해제 요구에도 동일한 기준을 적용할 수 있다.
• 연결 설정 실패 확률
  연결 설정 실패 확률^{Connection Establishment Failure Probability}은 임의의 최대 연결 설정 지연 시간을 기준으로 연결 설정이 이루어지지 않을 확률이다. 연결 해제 요구에도 동일한 기준을 적용할 수 있다.
• 전송률
  전송률^Throughput은 임의의 시간 구간에서 초당 전송할 수 있는 바이트 수이다. 전송률은 양방향 값이 다를 수 있으므로, 별개로 다루어져야 한다.
• 전송 지연
  전송 지연^{Transit Delay}은 송신 호스트가 전송한 데이터가 수신 호스트에 도착할 때까지 경과한 시간이다. 전송률처럼 양방향이 따로 다루어진다.
• 전송 오류율
  전송 오류율^{Residual Error Rate}은 임의의 시간 구간에서 전송된 총 데이터 수와 오류 발생 데이터 수의 비율이다.
• 우선순위
  우선순위^Priority는 다른 연결보다 먼저 처리함을 의미한다. 우선순위가 높은 연결이 우선순위가 낮은 연결보다 좋은 서비스를 제공받는다.

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인터넷에서의 QoS

데이터의 도착 순서나 데이터의 100% 수신 등을 보장하지 않기 때문에 버퍼를 사용해 이 문제를 해결한 후에 응용 계층으로 데이터를 전달해야 한다.
IP 프로토콜을 이용해 실시간 서비스를 제공하려면 약간의 시간을 미리 확보해 데이터를 버퍼에 저장하는 작업이 선행되어야 한다.
따라서 첫 번째 데이터가 응용 환경에 전달되는 시점은 전송 지연시간보다 더 늦어진다.

QoS에서는 전송 데이터를 특징에 따라 여러 종류로 분류한다.
예를 들어, 영상 데이터 등은 대용량의 실시간 전송이 필요하지만, 전송 오류 문제에는 상대적으로 관대하다.
그에 비해 일반 컴퓨터 데이터는 실시간 기능은 필요 없지만, 전송 오류에 매우 민감하다.

IP 프로토콜에서 QoS를 지원하려면 각 패킷을 서로 다른 QoS 기준으로 구분할 수 있어야 하고, 라우터에서 이를 처리해야 한다.
또 사용하는 대역의 요구 조건에 따라 패킷을 구분하고, 네트워크 자원의 할당도 그에 부합해야 한다.