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Quality of Service（クオリティ・オブ・サービス、QoS）とは、コンピュータネットワークにおいて、重要な通信パケットにマークを付け、優先的に処理する等の方法により、ネットワークの可用性を適切に管理するための技術である[1]。サービス品質とも呼ばれる[2][3]。LANスイッチ（レイヤー2スイッチ）等により実現される。QoSを実現するための機能は「QoSツール」と呼ばれ、輻輳管理、輻輳回避、帯域抑制の3つに大別される。
概要

QoSは、ネットワークを提供、維持、および管理する性能特性であり、顧客の特定の要求を満たすために、サービスを提供する企業との間のサービスレベル合意によって事前に保証することができる。このため、サービスに対する顧客の喜びまたは不快感の尺度なしのQoSは、ユーザーに適切なサービスを提供するには十分ではない[4]。

ネットワークにおける「サービスの品質」は、以下の4つの項目で評価される。

帯域幅 - 1秒間に送信できるデータ量、bps (Bit per Second) で表す。

遅延 - 送ったデータが相手に届くまでにかかる時間。ミリ秒（ms）で表す。

ジッタ - 遅延のゆらぎのこと。パケットごとの遅延が異なる（例：100ms、115msなど）場合は、その遅延の差分（例では、15ms）をジッタと呼ぶ。

損失 - 相手に届かなったパケットの割合

QoSの機能を有効化することにより、運ばれるデータの内容に応じて、扱いに差をつけることができる。例えば、IP電話では通話が、動画配信では映像が切れぎれになることは利用者に不快を感じさせるため、同時にネットワークを流れる他のデータよりも優先的に運ばれるようにすると、そのネットワーク回線での利便性が向上する。QoSは主に、優先制御と帯域制御に分けられる[2][3]。更に優先制御は輻輳管理（分類、マーキング、キューイング、スケジューリング）と輻輳回避（RED、WRED）に分けられる。
優先制御
優先度の決定[5]

ルーターやレイヤー3スイッチにおいて実行される優先制御と帯域制御のいずれの機能もパケットの処理順に差を付けるという点では同じである。ルーターがパケットの優先度を決める方法には大きく分けて2つあり、1つは送信元や送信先のIPアドレス、使用プロトコル、ポート番号で決める方法。もう1つはパケットの優先度を明示的にパケット内のフィールドで指定する方法である。後者の場合にはIPヘッダーの中にTOSやDSCPといったQoS指定の専用フィールドを持つ。

TOS（Type of service）はIPヘッダーの9 - 16ビット目のフィールド。先頭の3ビットを「IPプレシデンス」と呼ばれ、8段階の転送優先順位を指定する。

DSCP（Differentiated services code point）はTOSフィールドの中の先頭の6ビットを使って64段階の転送優先順位を指定する[3][5]。

優先制御の動作

優先度の低いパケットがいくらキューに溜まっても、優先度の決定に従って、優先度の高いパケットから早く送り出す。このような機能をPQ (Priority queuing) と呼ぶ。

回線が混雑した状況で優先度の高いパケットだけが流れる状況が続けば、優先度の低いパケットは全く流れなくなる場合があり、優先度の低いパケットを送り出したアプリケーションは通信をあきらめてしまうことが起きる。多くのアプリケーションでは、パケットが少しでも流れれば通信を継続するので、優先順位の低いパケットも一定の割合で少しだけ流すことが行なわれる。高機能なルーターでは、こういった低い優先順位に対する送信の重み付けを設定できるCQ（Custom queuing、重み付けキュー）や、重み付けしながらなおかつ同じ優先順位のパケット同士での送信を平等化するためにコネクション単位でパケットの行列を細分化して扱うWFQ（Weighted fair queuing）という機能が備わっている[2]。
輻輳管理と輻輳回避

前述で説明したことを2つに分類すると「輻輳管理」と「輻輳回避」に分けられる。

輻輳管理では、以下を行う

分類：QoS適用対象となるパケットを分類する

マーキング：分類されたパケットに優先度識別用の印を付ける

キューイング：パケットに付けられたマークを使って、それぞれの優先度に応じたキュー（パケットを溜めるバッファ）に格納する

スケジューリング：各キューからデータを取り出して送信する

輻輳回避には以下がある

RED（Random Early Detection：ランダム早期検出）

WRED（Weighted RED：重み付けランダム早期検出）

帯域制御

一部のソフトバンクのようなインターネットサービスプロバイダ (ISP) は、ネットワーク最適化によってサービスを改善している。つまり、一部のISPは、独自のコンテンツ配信ネットワーク（CDN）キャッシュノードをネットワークに展開して、顧客へのビデオやその他の高帯域幅サービスの配信を改善している[6]。