音声技術の基礎｜第15回
DSCP（Differentiated Services Code Point）とは、IPパケットを分類し、ネットワーク機器での転送の扱いを選ぶための6ビットの値です。VoIPでは音声パケットの識別とQoS制御に利用します。ただし、DSCPを設定しただけで音声品質が保証されるわけではなく、キュー制御、容量、経路上の各機器の扱いまで確認が必要です。
業務データと音声が同じ回線を使うとき、混雑で音声が待たされることがあります。QoSはこうした通信の扱いを制御する考え方です。ただし、音声パケットに印を付けるだけで、どのネットワークでも品質が保証されるわけではありません。
1. QoSは混雑時の扱いを設計する
ルーターやスイッチでは、すぐ送れないパケットがキューに並びます。キューは送信待ちの列です。音声のように遅れに敏感な通信と、大きなファイル転送をどう扱うかが優先制御の課題です。
QoSを考える際は、通信の分類、印付け、待ち行列への振り分け、送信の順序、流量の制限を分けます。優先度が設定されているという説明だけでは、実際にどの段階で何が行われるか分かりません。
2. DSCPとは何ですか？IPパケットを分類する値
DSCPはIPヘッダー内で通信の扱いを示すための値です。ネットワーク機器はこの値などに基づいて、パケットをどのクラスへ入れるかを判断します。RFC 4594では電話音声にEFを使う方針が示されています。
ただし、印を付けることと優先して送ることは別の処理です。機器がその値を信頼するか、書き換えるか、どのキューへ振り分けるかを設定して初めて、意図した扱いになります。すべてのデータを音声扱いにすればよいわけではありません。
| 項目 | 役割 | 確認する情報 |
|---|---|---|
| DSCP | パケットの分類に使う値 | 機器の入口と出口の値、信頼・書き換えの方針 |
| キュー制御 | 分類した通信の待ち・送信・破棄を制御 | 割り当て先、送信量、待ち時間、破棄数 |
| 回線・クラスの容量 | 処理できる通信量の条件 | 必要帯域、同時通話数、超過時の扱い |
3. 品質は経路全体の条件で決まる
社内LANで優先されても、回線事業者やインターネット区間で同じ扱いが続くとは限りません。VPNでは内側と外側のヘッダーがあるため、どちらの情報を見て制御するかも確認します。
通信を制御できる区間、事業者と合意した区間、制御できない区間を分けて設計します。端末の送信時点でDSCPが付いていることだけを確認して、端から端まで有効と判断しないでください。
4. 回線容量を増やす機能ではない
優先キューにも使える容量の限界があります。音声だけでその容量を超えれば、遅延や損失を避けられません。必要帯域の見積もりと、受け入れる同時通話数の管理を組み合わせます。
また、一つのクラスを優先しすぎると他の業務が影響を受ける場合があります。音声品質と業務アプリの要件を並べ、キューの容量や制御方法を決めます。帯域制限で超過分を破棄するポリシングと、待たせて送るシェーピングも区別してください。
優先制御を検討する前に、VoIPの帯域・パケット処理能力の見積もりで、必要な容量の条件を確認してください。
5. 試験は混雑を含めて行う
- 音声だけの基準状態を測る。
- 管理された試験で想定する業務通信を重ねる。
- 各キューの送信量・待ち・破棄と、音声の損失・遅延を照合する。
- 上り・下りを別々に評価する。
混雑していない状態では、優先制御の効果が見えないことがあります。逆に試験通信を実運用へ無計画に重ねれば業務へ影響します。隔離した環境または合意した試験条件で実施します。
混雑時の効果を測る手順は、負荷試験中の音声品質の確認方法も参考になります。
DSCPが正しく設定されているのに音声が途切れる場合
端末のDSCPが正しくても、途中で値が書き換わる、優先キューへ入らない、音声クラスの容量を超える、といった場合は途切れを防げません。次の順に、設定と実際の通信を照合します。
- 境界の前後：スイッチ・ルーター・SBCを通る経路と、VPNの内側／外側で参照されるDSCPを確認する。
- キューと容量：音声が入るクラス、ポリシングによる破棄、混雑時間帯の送信量を確認する。
- 受信側の状態：パケット損失の割合と連続性、ジッターと再生バッファの待ち時間を症状の時刻・方向に合わせる。
- 通話経路：接続と音声伝送を区別する。SIPとRTPの違いを踏まえ、ミュートや再生先など端末側も確認する。
設定変更は一度に一つとし、同じ呼量・経路・方向で比較します。DSCPの一致だけを合格条件にはしません。
6. 設定表と観測結果を対応づける
端末、アクセススイッチ、ルーター、VPN装置、事業者境界について、DSCPの扱いとキューを表にします。実際のパケットと装置統計がその設計どおりかを確認してください。
QoSの合格条件は「印が付いた」ではなく、想定負荷の下で必要な通話品質を維持し、他の業務も成立することです。優先制御と回線容量、通話数管理を一緒に評価します。
よくある質問
QoSとDSCPは同じ意味ですか？
QoSは通信の品質要件に応じて扱いを制御する考え方で、DSCPはその分類に用いるIPヘッダー内の値です。実際の優先処理には、機器側の分類・キュー・送信制御の設定が必要です。
DSCPの値が大きいほど優先されますか？
DSCPの数値の大小だけで優先順位は決まりません。機器がその値をどの転送動作やキューに対応付けるかを確認します。接続するネットワーク間で扱いが異なる場合もあります。
参考規格・資料
DSCP設定と実際の聞こえ方が一致しない場合は、ネットワークの記録とSoftware AGDによる音声品質評価を対応させます。混雑時の再現にはCruncherによる負荷試験も検討できます。構成図と発生時刻・方向を基に、CCアーキテクトへQoS・SIP/SBCを含む音声品質の検証範囲を相談するからご相談ください。