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QoS - WFQ（Weighted Fair Queue）その1

WFQ（Weighted Fair Queue）

WFQ はトラフィックフローごとに動的にキューを作成して、
フローごとに輻輳制御を行う方式です。
プライオリティ・キューイングやカスタム・キューイングは、
手動でキューの振り分けを行っていましたが、WFQ は動的に
キューを作成し、「IP Precedence」を基に優先度を付けて
送信します。
「IP Precedence」については別途解説します。

フローとは

ここで書いているフローとはエンド - エンド間の
アプリケーション通信のことで、以下のように 4 つの
組み合わせで識別されます。

送信元 IP アドレス
宛先 IP アドレス
送信元ポート番号
宛先ポート番号

WFQ の動作

WFQ の動作は意外とややこしいので、じっくりと解説していきます。

WFQ は FQ（Fair Queue）に重み付け（Weighted）をしてパケットを
送信する動作です。

そこで、まずは FQ の動作から解説していきましょう。

FQ はパケットにシーケンス番号を付与し、シーケンス番号の小さい
パケットから送信する動作をします。
シーケンス番号はルータが内部的に計算して付与する番号で、
以下の式でシーケンス番号が決められています。

非activeフロー = ラウンド番号 + パケット長
activeフロー = そのフローの最大シーケンス番号 + パケット長

activeフローと非activeフローの意味は以下の通りです。

非activeフロー
キュー内部にパケットが溜まっていないフロー
activeフロー
キュー内部にパケットが溜まっているフロー
ラウンド番号
ラウンド番号とは、それぞれのキューに付与される番号で、
キューにパケットが溜まっていて、かつパケットが
出力されていない場合はラウンド番号は、「0」になります。
仮に 500byte のパケットが送出されるとラウンド番号には
「500」が付与されます。
さらに続けて 400byte のパケットが送出されるとラウンド番号は
「400」になります。
つまり、ラウンド番号は直前に送出されたパケットのシリアル番号が
付与されていることになるわけ。

以上を踏まえて図にしてみると以下のようになります。

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