Conceptos de QoS

Conceptos de QoS

1. Calidad de transmisión de red

   • Las transmisiones de voz y vídeo en directo crean mayores expectativas de calidad entre los usuarios y crean una necesidad de calidad de servicio (QoS).
   • La congestión ocurre cuando se agregan varias líneas de comunicación en un solo dispositivo, como un enrutador, y luego gran parte de esos datos se colocan en unas pocas interfaces de salida o en una interfaz más lenta.
   • Una técnica de QoS que puede ayudar con este problema es clasificar los datos en múltiples colas. Los puntos de congestión de red son candidatos ideales para los mecanismos de QoS a fin de mitigar el retraso y la latencia. Dos tipos de demoras son las fijas y las variables.
   • Las fuentes de demora son demora de código, demora de empaquetado, demora de espera, demora de serialización, demora de propagación y demora de jitter.

2. Características del tráfico

   • El tráfico de voz y video son dos de las principales razones de QoS. El tráfico de voz es suave y benigno, pero es sensible a caídas y retrasos. La voz puede tolerar una cierta cantidad de latencia, fluctuación y pérdida sin efectos aparentes. La latencia no debe superar los 150 milisegundos (ms).
   • Las fluctuaciones no deben superar los 30 ms y la pérdida de paquetes de voz no debe ser superior al 1%. El tráfico de voz requiere al menos 30 Kbps de ancho de banda.
   • Los puertos UDP, como el 554, se utilizan para el Protocolo de transmisión en tiempo real (RSTP) y se les debe dar prioridad sobre otro tráfico de red menos sensible al retraso.
   • La latencia no debe ser superior a 400 milisegundos (ms). Las fluctuaciones no deben ser de más de 50 ms, y la pérdida de paquetes de video no debe ser superior al 1%. El tráfico de video requiere al menos 384 Kbps de ancho de banda.

3. Algoritmos de cola

   • La política de la QoS implementada por el administrador de la red se activa cuando se produce una congestión en el enlace. La puesta en cola es una herramienta administrativa para la congestión que puede almacenar en búfer, priorizar, y, si corresponde, reordenar los paquetes antes de que estos se transmitan al destino.
   • Se centra en los siguientes algoritmos de colas: Primero en entrar, Primero en salir (FIFO), Cola justa ponderada (WFQ), Cola justa y ponderada basada en clases (CBWFQ) y Cola de baja latencia (LLQ).

4. Modelos de QoS

   • El modelo Best-esfuerzo es el más escalable, pero no garantiza la entrega y no da ningún tratamiento preferencial de paquetes.
   • El modelo de arquitectura IntServ se desarrolló para satisfacer las necesidades de aplicaciones en tiempo real, como video remoto, conferencias multimedia, aplicaciones de visualización de datos y realidad virtual.
   • El modelo DiffServ QoS especifica un mecanismo simple y escalable para clasificar y administrar el tráfico de red.

5. Técnicas de implementación de QoS

   • Hay tres categorías de herramientas de QoS: herramientas de clasificación y marcado, herramientas para evitar la congestión y herramientas de gestión de la congestión.
   • La clasificación y la marcación nos permiten identificar o “marcar” los tipos de paquetes. La clasificación determina la clase de tráfico al cual los paquetes o tramas pertenecen.
   • La herramienta principal de prevención de congestión es WRED y se utiliza para regular el tráfico de datos TCP de manera eficiente con el ancho de banda antes de que se produzcan caídas de cola causadas por desbordamientos de cola.
   • Cuando el tráfico excede los recursos de red disponibles, el tráfico se pone en cola esperar la disponibilidad de recursos. Las herramientas comunes de administración de congestión basadas en Cisco IOS incluyen CBWFQ y AlgoritmosLLQ.