QoS - WFQ（Weighted Fair Queue）その2

FQ（Fair Queue）の基本動作(2)

FQ はシーケンス番号が小さいパケットから送信しますので、
この場合は水色のキューの 400byte のパケットが送信されます。

400byte のパケットが送出されましたので、ラウンド番号は 0 から
400 になりました。

続いて、シリアル番号の小さい 600byte のパケットが送出され、
ラウンド番号が 600 になります。

さてここで、キュー A に 300byte のパケットが流入してきたと
します。

この時のシーケンス番号は、

「activeフロー = そのフローの最大シーケンス番号 + パケット長」

ですから、900 + 300 = 1200

となります。

次にキュー C に 200byte のパケットが流入してきとします。

キュー C は、キュー内部にパケットが溜まっていないため、200byte の
パケットは、非 active フローとなります。

非 active フローのシーケンス番号は、

「非activeフロー = ラウンド番号 + パケット長」

ですから、200 + 600 = 800

となります。

以上が FQ の基本動作となります。

WFQ（Weighted Fair Queue）の動作

WFQ は FQ に Weight という重みを付けて優先付けを行います。

Weight の計算式は以下です。

weight = 32768 ÷ (IP Precedence + 1)

IP Precedence の範囲は 0 ～ 7 までですので、必然的に weight 値は
以下のようになります。

IPプレシーデンス 0：32768
IPプレシーデンス 1：16384
IPプレシーデンス 2：10920
IPプレシーデンス 3：8192
IPプレシーデンス 4：6552
IPプレシーデンス 5：5456
IPプレシーデンス 6：4680
IPプレシーデンス 7：4096

WFQ はシーケンス番号の計算に weight をかけることで、重み付けを
行います。

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

以上より、IP Precedence が大きいパケットほど、優先されて送信される
ことが分かります。

運用者は WFQ を使用して、サービス毎に IP Precedence を割り振ることで、
優先度を変えることで出来るわけですね。

WFQ（Weighted Fair Queue）設定例

WFQ の設定は超簡単で、以下のコマンドを設定するだけです。

router(config-if)# fair-queue [congestive-discard-threshold [dynamic-queues [reservable-queues]]]

ちなみにオプションの意味は以下の通り。

congestive-discard-threshold
各キューで保持できるパケット数で、この閾値を超えると Drop。
デフォルト値は 64
dynamic-queues
動的に作成されるキューの最大数。
デフォルト値は 256
reservable-queues
予約済み WFQ フローに使用されるキューの最大数。
デフォルト値は 0

また、IOS では、インタフェースの速度が 2048bps 以下の場合、
WFQ はデフォルトで有効になっています。

設定は以下のコマンドで確認可能です。

show queueing fair
show interface
show queue

コマンド結果例

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router#show queueing fair
Current fair queue configuration:

Interface DiscardDynamicReservedLinkPriority
thresholdqueues queuesqueuesqueues
FastEthernet0/0 64 2560 8 1
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R1#show interfaces | inc fair
Queueing strategy: weighted fair
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R1#show queue fastEthernet 0/0
Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0
Queueing strategy: weighted fair
Output queue: 0/1000/64/0 (size/max total/threshold/drops)
Conversations0/1/256 (active/max active/max total)
Reserved Conversations 0/0 (allocated/max allocated)
Available Bandwidth 75000 kilobits/sec
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