QoSの導入とネットワークトラフィックの最適化
QoS／Quality of Service は、ネットワーク上で重要なトラフィックを優先する仕組みです。ITS（インテリジェント交通システム）では、信号制御通信や高負荷の映像伝送の安定化に役立ちます。VoIP（緊急通報用）や映像配信（IPTV、Video-on-demand）などでも有効です。
いつ QoS を使うべきか？
帯域不足やネットワーク遅延が発生する場合、QoS で VLAN ごとに優先度を設定することで、重要なデータを確実に通します。例えば CCTV データが通信を圧迫する際に、制御用 VLAN を優先するといった使い分けが可能です。パケット損失やジッター、遅延を防ぐ効果もあります。
QoS の動作イメージ
帯域利用率が高くなると、重要な通信パケットが損失する可能性がありますが、QoSを設定することで、優先すべきトラフィックが安定して送信されるようになります。
QoS を有効にすると重要な通信は損失なく通過します。
優先 VLAN によって、重要通信が最優先で処理されます。
QoS 機能と仕様
- QoS には CoS（Layer‑2）、DSCP（Layer‑3）の 2 種類がある
- 帯域制御、分類、キューイングなど多彩な機能をまとめて QoS と呼ぶ
- CoS は VLAN タグ内の PCP（3 ビット）で優先度を指定
- DSCP は IP ヘッダー 6 ビットで分類し、EF／AF／BE などの動作モードがある
CoS（Class of Service）
CoS は IEEE 802.1Q フレームの PCP（3 ビット）を使って、0～7 の優先度を設定します。具体的な処理は実装依存ですが、以下のような一般的分類があります：
| PCP | 優先度 | 略称 | トラフィック例 |
|---|---|---|---|
| 0 | 低 | BK | バックグラウンド |
| 1 | 低 | BE | 通常処理（ベストエフォート） |
| 2 | 中 | EE | 中重要度 |
| 3 | 中 | CE | 重要アプリケーション |
| 4 | 高 | VI | 映像（100ms未満遅延・ジッター） |
| 5 | 高 | VO | 映像（10ms未満遅延・ジッター） |
| 6 | 非常に高 | IC | ネットワーク制御 |
| 7 | 最高 | NC | ネットワーク制御（最高優先） |
EtherWAN のファームウェア（1.94/4.x）搭載スイッチでは、Web GUI から簡単に QoS 設定が可能です。
QoS ポリシーは「Strict Priority (Queue 0–3)」、「Strict Priority + WRR」または「WRR (Queue 0–3)」から選択できます。
Strict Priority (Queue 0–3)
キュー 3 から順に空き次第すべて送信します。
Strict Priority (Queue 3) + WRR (Queue 0–2)
まずキュー 3 を優先し、残りは WRR 比率で順次回します。
WRR (Queue 0–3)
各キューに割り当てられた比率で順次送信します。VLAN の 802.1p PCP をキューに設定します。
まとめ
QoS はスイッチ・ルーターで重要トラフィックを優先し、パケット損失を防ぐ機能です。EtherWAN は商用・工業・堅牢用途まで幅広い QoS 対応スイッチを提供しています。
