Quality of Service (QoS) – Parte 1
Cómo usar la calidad de servicio (QoS) para obtener Internet más eficiente cuando realmente lo necesita
No todo el tráfico de Internet es igual. Transmitir videos HD o tener una llamada Skype sin interrupciones es probablemente más importante para ti que descargar un archivo grande. La función de Calidad de Servicio en su enrutador le permite priorizar las cosas que le importan, para que sucedan más rápido que las cosas que usted no hace
¿Qué es exactamente la calidad del servicio?
La calidad del servicio es una herramienta excelente y poco utilizada que le permite configurar su enrutador para repartir el ancho de banda disponible entre las aplicaciones. Con buenas reglas de QoS, puede asegurarse de que su transmisión de video no tartamudee porque se está descargando un archivo grande al mismo tiempo, o que la conexión de su computadora portátil no sea lenta cuando cuando trabaja mientras sus hijos están jugando juegos en línea o viendo Netflix.
Si usted no realiza ninguna configuración del QoS en su enrutador, el ancho de banda se distribuye según sea necesario, sin importar mucho lo que hace cada aplicación. Esto significa que si tiene una llamada en conferencia de Skype con su jefe y sus hijos comienzan a mirar Netflix, la calidad de su llamada de Skype puede disminuir. El enrutador hace todo lo posible para compartir el ancho de banda disponible entre los dos servicios, sin considerar realmente cuál es «más importante».
Las redes con un modelo de calidad de servicio (QoS) aplicado priorizarán, según usted lo indique, ciertas aplicaciones, servicios y / o usuarios sobre otros, por lo que las cosas importantes (Esa llamadas con el jefe) tienen el mayor ancho de banda y el mejor tiempo de ping.
El impulso de QoS se ha vuelto muy fuerte en los últimos años porque ha habido un crecimiento del tráfico multimedia, como voz y video, combinado con tráfico de datos más tradicional como FTP, Telnet y SMB. Aplicaciones como Voz sobre IP han abierto la posibilidad de comunicaciones más interactivas entre usuarios no solo a través de la LAN sino también a través de la WAN.
Tráfico Sensible
Gran parte del tráfico de datos ha sido muy tolerante con los retrasos y las caídas de paquetes, sin embargo, el tráfico de voz tiene características diferentes. La voz es de bajo volumen pero no tolera la fluctuación o «jitter» (retardo) ni la pérdida de paquetes. El video también es intolerante a la pérdida de jitter y paquetes, además de que tiene la complicación adicional de ser muy explosivo en ciertas ocasiones. Esta convergencia del tráfico multimedia con el tráfico de datos tradicional está destinada a crecer y, por lo tanto, requiere métodos y herramientas para garantizar que los proveedores puedan ofrecer redes que den confianza a los usuarios para utilizar estas herramientas de manera efectiva.
Donde se aplica QoS
A menudo puede salirse con la suya introduciendo aplicaciones multimedia de alto ancho de banda a una red de datos que tenga una topología de acceso y núcleo bien diseñada, particularmente si el núcleo está basado en tecnología Gigabit Ethernet y los switches de acceso no están suscritos con respecto a los enlaces troncales. . Incluso en este escenario, existe el problema de los desajustes de velocidad entre tecnologías como Gigabit Ethernet y Fast Ethernet. Esto requiere almacenamiento en búfer y, por lo tanto, conduce a un requisito para poner en cola y priorizar el tráfico. Los switches de Capa 2 pueden marcar tramas utilizando la marca de Clase de Servicio (CoS) si los dispositivos finales no marcan las tramas ellos mismos. Estas tramas se pueden asignar a las colas de hardware que existen en los conmutadores modernos de capa 2. A menudo, el concepto de límites de confianza se utiliza para describir qué tan lejos a los puntos finales un interruptor confiará en el marcado de una trama.
Los cuellos de botella de red más importantes existen en los puntos de acceso remoto, el acceso WAN, el acceso a Internet y los servidores. Una vez que un paquete está en el núcleo de la red, generalmente merece estar allí, siempre que su seguridad esté intacta. Muchas de las tecnologías involucradas en QoS tienen que ver con cómo se manejan los paquetes cuando entran y salen de una red porque simplemente agregar más ancho de banda en el límite es solo una solución a corto plazo que simplemente resuelve la capacidad y quizás algunos problemas de congestión. Agregar ancho de banda no resuelve la inestabilidad ni agrega ninguna característica de priorización de tráfico.
Los problemas que se enfrentan al intentar proporcionar QoS incluyen:
- Una escasez de ancho de banda porque los enlaces de red están sobresuscritos.
- Paquetes que se pierden debido a la congestión en períodos de ráfagas. Los DSP modernos pueden completar entre 20 ms y 50 ms de voz perdida.
- Demora de extremo a extremo compuesta por una serie de componentes que se producen en el siguiente orden:
- Retardo de conmutación fijo: como los paquetes son la capa 2 conmutada desde el iniciador de la llamada.
- Retardo de codificación fijo – codificación de PCM a G.729 (5 ms de anticipación y luego 10 ms por trama, con G.729 un paquete Frame Relay tendría típicamente 2 x 10ms de muestras), G.726 (0.125us), G.723 (30ms ), G.728 (2.5ms) etc.
- Detección de actividad de voz fija (VAD): alrededor de 5 ms.
- Retardo de paquetería fijo, es decir, empaquetado de muestras en G.711, G.726, G.729, etc.
- Retardo de cola de salida variable: cuando los paquetes de voz ingresan a la cola de salida y esperan a que se reproduzca el cuadro anterior (voz o datos).
- Retardo de serialización fijo: el tiempo que lleva poner los bits en el circuito. Cuanto más rápido es el circuito y más pequeño es el paquete, menos demora.
- Retardo de procesamiento fijo: el tiempo que tardan los paquetes en examinarse, enrutarse, administrarse, etc.
- Retardo de cola de red variable: debido a la sincronización de tramas dentro y fuera de los diferentes conmutadores de red.
- Retardo de propagación de red fijo: normalmente se supone que es de 6 microsegundos / km o 10 microsegundos / milla (G.114) a medida que los paquetes atraviesan el medio.
- Retardo de cola de entrada variable: cuando los paquetes de voz entran en una cola de entrada y esperan a que se reproduzca el cuadro anterior (voz o datos).
- Retraso del amortiguador Dejitter fijo: puede ser de hasta 50 ms.
- Retardo de conmutación fijo: como los paquetes están en la capa 2 conmutada al punto final.
- Retardo de decodificación fijo: la decodificación de los paquetes comprimidos es trivial en comparación con la codificación, por lo que requiere menos tiempo.
Funciones de QoS
QoS necesita habilitar:
- Tiempo de respuesta predecible
- Gestión de aplicaciones sensibles a retrasos
- Gestión de aplicaciones sensibles a la inestabilidad
- Control de la pérdida de paquetes cuando se produce congestión durante una ráfaga (tenga en cuenta que la congestión continua significa que el enlace está sobre-suscrito)
- El establecimiento de prioridades de tráfico.
- Dedicación de ancho de banda por aplicación.
- Evitar la congestión
- El manejo de la congestión cuando ocurre, tenga en cuenta que esto es diferente de tratar de evitar la congestión, a veces no es posible evitar la congestión.
- Se puede pensar que QoS opera en uno o más de tres niveles:
- Mejor esfuerzo
- Servicio diferenciado: puede tratar con diferentes niveles de QoS paquete por paquete
- Servicio integrado: nivel de servicio solicitado por una aplicación a una red. Los datos solo se envían después de la confirmación de que se garantiza que el nivel de servicio estará disponible.
- El orden de los eventos con respecto a QoS se puede describir de la siguiente manera:
- Marque y clasifique los paquetes según las políticas y el comportamiento del tráfico. Esto se lleva a cabo con tecnologías como Precedencia IP y DSCP y es más efectivo cuando se lleva a cabo lo más lejos posible de la red, incluso en el dispositivo mismo (por ejemplo, un teléfono VoIP).
- Gestión de la congestión priorizando el tráfico en función de las marcas utilizando tecnologías de colas que pueden responder a las clases de tráfico.
- Evite la congestión descartando paquetes que no son de alta prioridad utilizando tecnologías como la detección temprana aleatoria, donde los paquetes de baja prioridad se eliminan de la cola para evitar la «caída de cola» indescriminatoria de los paquetes.
- Tráfico policial para que los paquetes defectuosos se mantengan a raya, es decir, limitar el ingreso o el tráfico de salida dependiendo de la clase / marcas de los paquetes. También realice la configuración del tráfico para maximizar el uso del ancho de banda especificando las tasas de tráfico pico y promedio.
- Fragmentar y comprimir paquetes para maximizar el uso de anchos de banda WAN.
Continuará…
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