WFQ(Weighted Fair Queuing) / ①

문제10 ) WFQ(Weighted Fair Queuing)

 

답)

 

 

1. 가중치를 통한 QoS의 공정성 확보, WFQ 개요

가. WFQ(Weighted Fair Queuing) 의 개념

• 특정 기준에 따라 가중치를 정하여 같은 양의 트래픽을 가진 플로우 간에서도 차별을 두는 스케줄링 기법
• Fair Queuing (공정 큐잉) 의 변형

 

나. WFQ 의 특징

특징	세부내용
적은 양의 트래픽 우선처리	양이 많은 트래픽이 남아 있는 용량을 공유하고, 대역폭을 동일하게 나누거나 비례적으로 분배
가중치를 결정하는 방식은 구현 방식에 의존적	한가지 예로 IP 헤더의 TOS(Type Of Service) 필드 중 IP Precedence 비트 사용하여 구현 가능
확장성 한계	PQ(우선순위 큐일)와 비슷한 특성을 가지고 있는 관계로, 고속의 네트워크 환경에서 확장성에 어려움

 

2. WFQ 의 개념도 및 동작 방식

가. WFQ 의 개념도

큐1_1 →큐2_1→큐1_2→큐2_2→큐1_3→큐2_3 등의 순서로 서비스 PQ로 한다면 큐1에 계속 패킷이 들어오면 큐2에 있는 패킷들은 서비스 못함(기아현상 발생) WFQ를 이용해 서비스를 하면 후선순위가 높은 패킷을 먼저 서비스하면서 우선 순위가 낮은 패킷에 대해서도 서비스를 제공

 

나. WFQ 의 동작방식

동작1		동작2
100 Mbps Fast Ethernet Port 에 3개의 Queue 가 있다고 가정
Q1 의 데이터가 없으므로 전송을 하지 않음 Q2 와 Q3 가 3:2 로 분할하여 트래픽 전송 Q3 는 60 M 전송, 40 M drop Q4 는 40 M 전송, 60 M drop		Q1 은 먼저 20 Mbps 전송 완료 나머지 80 Mbps 를 Q2 와 Q3 가 분할 Q2 는 90*3/5=48 Mbps 전송, 42 Mbps drop Q3 는 90*2/5=32 Mbps 전송, 58 Mbps drop
라우터 장비(시스코社)에는 보통 4096 개까지의 Queue 를 사용가능 하도록 지원

 

3. WFQ 의 확장

항목	개념도	설명
CBWFQ Class-Base WFQ	WFQ 가 플로우 기반으로 구현돼 큐가 많이 필요했던 것에 비해(4098 개) CBWFQ 는 클래스를 기준으로 큐를 구분하기 때문에 64개로 큐잉	혼잡 회피(Drop 정책) 도 Tail Drop 과 병행해 WRED(Weighted Random Early Detection) 사용
LLQ Low Latency Queue		우선 처리해야 할 트래픽인 실시간 트래픽들에 대해 PQ로 처리하고 나머지는 CBWFQ 로 처리하는 Queuing 기법으로 Cisco 에서 Voice 에 대한 QoS 처리를 위해 개발
CBWFQ 에 PQ 를 혼합한 Queuing 기법으로 우선 처리해야 할 트래픽은 PQ 로 수행하고 나머지는 CBWFQ 로 수행

 

 

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• Weighted : 치우친, 편중된
• Fair : 공정한, 타당한
• Queuing : 개별 단위들이 채널을 통하여 이동하는 데 관계된 성질과 시간을 분석하여 큐를 만드는 방법
• Precedence : 우선(함), (=priority)