Network technologies

Quality of service (QoS)

電話、電子メール、監視カメラなど、様々なアプリケーションが同じネットワークを使用する場合があります。このような環境では、各サービスを問題なく提供できるようにするためにネットワークリソースの共有方法をコントロールする必要があります。ネットワーク上をトラフィックが通過した時に、ネットワークルータとスイッチがサービス(例:音声、データ、ビデオ)に合わせて異なる動作をするよう設定することもできますが、QoS(Quality of Service)を利用すれば、異なるネットワークアプリケーションがそれぞれ使用している帯域幅に影響を与えることなく同じネットワーク上で共存することが可能になります。

QoSは、DSCP(Differentiated Service Codepoint)などのデータパケット内のデータの種類を識別してパケットをトラフィッククラスに分割し、データ転送の際に優先順位をつけられるようにする技術のひとつです。QoSを利用しているネットワークでは、優先順位の高いフローが先に処理されるようトラフィックに優先順位を付けることが可能です。また、個々のアプリケーションの帯域幅の使用量をコントロールすることでアプリケーションが互いに干渉することを防ぎ、ネットワークの信頼性をより高くすることができます。トラフィックの中でもPTZトラフィックは重要かつ素早く処理される必要があると考えられるトラフィックですが、QoSを使用すればリクエストに対して素早く反応できるようになります。QoSを利用するには、ネットワーク上のすべてのスイッチ、ルータ、ネットワークビデオ製品がQoSに対応している必要があります。

一般的なネットワークの例

PC1はカメラ1とカメラ2から合計2つのビデオストリームを取得しています。個々のビデオストリームのビットレートは2.5Mビット/秒です。ここでPC2がPC3からファイル転送を始めたとします。上記の例では、ルータ1とルータ2の間を最大の10Mビット/秒でファイル転送しようと試みていますが、一方で2つのビデオストリームが合計で5Mビット/秒を維持しようとしてします。このネットワークでは監視システムが利用可能な帯域幅が保証されていないため、ビデオストリームのフレームレートが下がることが予想されます。最悪の場合、ファイル転送(FTP)のトラフィックがすべての帯域幅を消費します。

QoS対応ネットワークの例

ルータ1は10Mビット/秒の帯域幅のうち5Mビット/秒をビデオストリームに割り当てています。FTPトラフィック用に2Mビット/秒、HTTPとそれ以外のトラフィックには最大3Mビット/秒を確保しています。このように帯域幅の使用量を設定することで、ビデオストリームは常に必要な帯域幅を使用できるようになります。ビデオ転送と比較してファイル転送は重要性が低い場合が多く、また帯域幅もそれほど消費しませんが、Webページの閲覧や他のトラフィック用の帯域幅も確保する必要があります。設定した最大値はネットワークが複数のトラフィックで混雑している時に適用されるもので、使用されていない帯域がある場合は、どのトラフィックでも自由に使用することができます。

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