優先制御を実現するIEEE802.1p，同1Q

優先制御は，重要なデータを可能な限り優先して転送する技術です。LAN向けには，IEEE802.1pと同1Qのニつの標準仕様があります。共にイーサネット以外のLANで利用できますが，今回はイーサネットに限定して解説します。

　優先制御は，ネットワークの様々なケースで必要となります。例えば，動画像のストリーム・データを伝送する場合。多くのアプリケーションが混在するネットワークでは，動画像データを他のトラフィックより優先して送れないと，受信端末で円滑に動画を再生できないなど，サービス品質（QoS）の維持が難しくなる可能院が高くなります。

優先度はタグ付きMACフレームで指定
　IEEE802.1pは，あて先MACアドレスや転送先ポート番号ごとに決められた優先度やフレーム内の制御情報を基にして，データ・フレームを転送する優先度を制御する仕様です。しかし，イーサネットのMAC（媒体アクセス制御）フレームには優先制御用のフィールドがありません。そこで規格化されたのがIEEE802.1Qです。
　IEEE802.1Qでは，イーサネットの基本MACフレームに4バイト長の「タグ・ヘッダー」を追加した「タグ付きMACフレーム」を規定します（図１）。このタグ付きMACフレームは，前回解説したa href="yougosyu-x.htm#virtual-lan">バーチャルLAN（VLAN）情報と優先制御情報の二つを同時に送信できます。
　優先度は，「TCI」の先頭3ビットのフィールド「ユーザー優先度」で「0」～「7」までの8段階を指定します。IEEE802.1p，同1Qに対応するLANスイッチは，このユーザー優先度を識別し，優先して転送すべきMACフレームかどうかを判断します。

図１　優先度タグ付きMACフレームのフィールド構成

LANスイッチによって異なる優先順位
　しかし，すべてのLANスイッチが8段階で優先制御できるわけではありません。優先処理でクラス分けできる「トラフィック・クラス」の数が，製品ごとに異なるからです。
　IEEE802.1pは，トラフィック・クラスとユーザー優先度を対応付け，優先順位を決定します（図２）。例えばトラフィック・クラスの数が「4」のLANスイッチは，①ユーザー優先度「1」と「2」，②「0」と「3」，③「4」と「5」，④「6」と「7」の4クラスに振り分け，優先度「6」と「7」のMACフレームを最優先で転送します。しかし「6」と「7」は区別しません。
　トラフィック・クラスの数が「8」のLANスイッチは，8段階のユーザー優先度すべてを区別して転送します。ユーザー優先度の優先順位は，高い方から順に「7」，「6」，「5」，「4」，「3」，「0」，「2」，「1」となります。ユーザー優先度「0」を除き，ユーザー優先度の大きさと優先順位は対応した関係となっています。

図２　優先度の制御はLANスイッチの機能に依存

機器間の情報交換は専用プロトコルを利用
　さらにIEEE802.1pでは，ネットワーク構成や転送制御にかかわる制御情報などを交換・登録するプロトコル「GARP」を定めています。
　GARPの用途を特定した専用プロトコル（GARPアプリケーション）には，同じIEEE802.1pで定めているマルチキャスト転送に関する情報を交換するプロトコル「GMRP」があります。ある端末が特定のグループのマルチキャストを受信したい場合，端末がLANスイッチにその旨を伝えるときに利用します。
　タグ付きMACフレームを使ったVLANの設定でも，GARPアプリケーションの一つである「GVRP」を使ってLANスイッチ間でVLAN情報を交換します。GVRPは，IEEE80.1Qで規定されています。

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