調査と解説

IntServ (Integrated Services, 統合サービス) アーキテクチャはオンデマンドで個別の通信フローごと (per-flow) にネットワーク資源を確保し QoS を保証するためのサービス・アーキテクチャである． IntServ においては RSVP (Resource ResSerVation Protocol, 資源予約プロトコル) を使用して通信帯域などのネットワーク資源を確保する．

ここでは IntServ にかわるべきスケーラブルな方法として IETF において提案された DiffServ (Differentiated Services, 差別化サービス) についてのべる． DiffServ は IntServ のようなフローごとでなくクラスごとにネットワーク資源を配分することによって QoS を確保するためのサービス・アーキテクチャである．

[以下は 2003 年の時点での記述である.]

QoS に関する情報モデルとスキーマは IETF のポリシー・フレームワーク・ワーキンググループ (以下ポリシー WG とよぶ) において標準化がすすめられてきた． すなわち，QoS ポリシーの情報モデルに関しては，その高水準のモデルが QPIM (Policy QoS Information Model) として，2003 年 11 月に発行された RFC 3644 (Y. Snir, Y. Ramberg, J. Strassner, R. Cohen, B. Moore: Policy Quality of Service (QoS) Information Model) において標準化された．

ここではまず従来の意味での QoS すなわち客観的に測定できる遅延，ジッターなどの通信品質についてのべ，つぎにその本来あるべき意味すなわち人間の主観的な評価をとりいれた品質について検討する．

(次世代) インターネットにおいてなぜ QoS 保証が必要か，その最大の理由を輻輳にもとめて，電話網と比較しながら，また，あたらしいニーズとの関係においてのべる．

長 [Cho 98] [Cho 99] から引用しながら，IP ネットワークにおける QoS 制御のための基本概念としてアドミッション制御，クラシファイア，シェイピングとポリシング，各種のパケット・スケジューリング，各種のバッファ管理，遅延保証，Over-provisioning (過剰投資) をとりあげて説明する． これらのなかで最後の 2 つ以外は QoS 制御のためのトラフィック制御機構 (traffic conditioner) である．

IntServ と RSVP においてのべたように，RSVP (Resource ReSerVation Protocol, 資源予約プロトコル) にはスケーラブルでないことなど，いくつか問題点がある． そのため，RSVP にかわるべきいくつかのプロトコルが提案されてきた． ここではそれらのプロトコルについて説明する．

Stoica [Sto 00] は SCORE (Stateless Core) というネットワーク QoS へのアプローチを提案している． SCORE においてはネットワークのコアノードはフローごとの状態をもたない． そのかわり，パケットが状態 (dynamic packet state (DPS)) を保持する．

ここでは Intserv と DiffServ とをくみあわせることによって，それらの長所をいかす方法についてのべる． また，関連する論文を列挙する．

NGN (次世代ネットワーク) における QoS 保証について，とくに端点間 (end-to-end) で保証することなど，インターネットにおけるそれとのちがいに重点をおきながら説明する．

NGN (次世代ネットワーク) に関係する通信フローのいくつかの QoS クラスへの分類法についてのべる． 3GPP における分類，ITU-T Y.1541 における分類，IETF TSVWG における分類をとりあげる．また，関連する研究についてものべる．

QoS 保証のために導入されるネットワーク機能についてのべる． ただし，これはバックボーン網の機能ではなく，端点間の QoS 保証のためにおもにアクセス網側に必要な機能であり，バックボーン網との関係については ??? においてのべる．

NGN (次世代ネットワーク) において呼がバックボーン網を経由するときの端点間 QoS 保証法についてのべる．

NGN (次世代ネットワーク) におけるセッション確立時にどのようにして QoS に関する要求をあつかうかについて説明する．

「ネットワーク負荷分散」 ということばは，負荷分散装置のようなネットワーク機器によってサーバやストレージの負荷分散をはかるときにも使用されるが，ここではネットワークやネットワーク機器における輻輳をさけるために，ネットワーク・インタフェースやネットワーク・リンク，経路などを分散させることを意味する． このようなネットワークにおける性能評価および最適化の技術は “トラフィック・エンジニアリング” [RFC 3272] とよばれている． トラフィック・エンジニアリングのためには様々な方法があるが，実用上は MPLS (Multi-Protocol Label Switching) [RFC 3031] を使用しておこなわれることがおおい． そのため，この項目においても MPLS によるトラフィック・エンジニアリング [RFC 2702] [RFC 3346] を中心にあつかう．

ルータなどのネットワーク・ノードにおいてトラフィックを計測してその結果を IDS (侵入検知システム)，IPS (侵入防止システム) などのサーバにおくり，DoS 攻撃 (サービス妨害攻撃), DDoS 攻撃 (分散サービス妨害攻撃) などをふくむ，さまざまな異常を検知するため，計測結果の送信のためのいくつかの標準 MIB や標準プロトコルが開発されている． ここではそれらの標準について記述する．

ファイアウォールや NAT をこえてビデオなどのストリーミングをおこなうためにはプロキシが必要 である．また，ストリーミングによって占有されるネットワーク帯域をへらして QoS を確保するた め，プロキシが使用される． このように，従来，ストリーミング・プロキシのおもな機能はファイ アウォールごえ / NAT ごえとキャッシングだとかんがえられてきた．

参考: http://linux.softpedia.com/get/Internet/Proxy/rtspd-579.shtml

IP ネットワーク関連のものにしぼって，アドミッション制御の標準を紹介する． IETF における RSVP や NSLP に関係する標準化動向と NGN に関係する ITU-T などの標準化動向についてのべる．

関連項目: アドミッション制御の概要

1990 年代においてはネットワーク資源制御に関する研究は ATM を中心におこなわれてきた． そのため，アドミッション制御に関する論文も ATM に関するものを中心として多数ある． ここでは Lewis [Lew 98] や Habibi [Hab 00] の分類をもとにして文献を整理する．

関連項目: アドミッション制御の概要

アドミッション制御にはさまざまな方法があるが，それらはつぎの 2 種類に分類することができる．

この項目においては，インターネットやその他の IP ネットワークにおけるアドミッション制御についての 従来の研究開発についてのべる． まず前提となる QoS 制御の基本方式について説明し，つづいてアドミッション制御の 2 種類の分類についてのべる． IPネットワークにおけるアドミッション制御の検討においては，ATM とはことなるインターネット・トラフィックの性質を考慮する必要が あるとかんがえられるが，これについては他の項目においてのべる．

関連項目: アドミッション制御の概要

「QoS 制御のための基本概念」 においてのべているように，アドミッション制御とは 「これから通信をおこなう 2 者間で，その通信のために指定された帯域が確保できるかどうかを判断することをアドミッション制御という． より一般化された表現をすれば，資源の動的な配分方法を判断することをいう．」