Por Andrés Burel, Engineering Leader de Telco & Smart Cities de Isbel.
La calidad de servicio (QoS, por sus siglas en inglés) es un conjunto de herramientas y técnicas que se utilizan en redes IP para gestionar y optimizar la distribución de los recursos de acuerdo con las necesidades variables de diferentes aplicaciones, usuarios y servicios. De esta manera, se puede asegurar que aplicaciones que requieren condiciones especiales (como la voz y el video) las obtengan, incluso frente a escenarios de congestión (es decir, ante sobrecargas de la infraestructura por alta demanda de tráfico).
Esto se ha vuelto cada vez más necesario, debido a que las redes IP se diseñaron originalmente para proveer un servicio best-effort, lo que implica que todo el tráfico de paquetes se trata de la misma manera y se envía de forma FIFO: el primero en llegar es el primero en salir.
¿En qué consiste la calidad de servicio?
La calidad de servicio otorga a la red la capacidad de proveer un rendimiento y una disponibilidad adecuados a cada aplicación o servicio que se ejecuta sobre ella, al tiempo que asegura ciertos criterios de calidad. Por ejemplo:
- Ancho de banda: cantidad de datos que una red puede transmitir en un período de tiempo determinado.
- Latencia: tiempo que tarda un paquete en atravesar el camino desde su origen hasta su destino.
- Jitter: la variación en la latencia.
- Pérdida de paquetes.
Estos criterios de calidad son importantes, ya que cada aplicación tiene requerimientos distintos.
Por ejemplo, una aplicación como Zoom o Teams (Microsoft) demanda que la red le proporcione un ancho de banda suficiente para transmitir video y voz de alta calidad en tiempo real, una latencia baja para que la experiencia de usuario sea mejor y no se produzcan retrasos en la imagen o el audio y una baja pérdida de paquetes para evitar que se experimenten interrupciones en la transmisión. En cambio, una aplicación de correo electrónico no es tan dependiente de la latencia, siempre que disponga de una baja pérdida y un ancho de banda suficiente para enviar los mensajes.
¿Cómo se puede implementar?
Existen varios mecanismos que permiten diferenciar el tratamiento que se le da al tráfico generado de acuerdo con sus necesidades:
Clasificación/marcado del tráfico
Si bien esto no define la calidad de servicio en sí, es una parte importante de su implementación, ya que permite que la red identifique paquetes como pertenecientes a determinado tipo de tráfico y así asegurarles el tratamiento más adecuado.
Se puede hacer de diferentes formas, según las características de la red. Por ejemplo, utilizando el código DSCP en paquetes IP o la norma IEEE 802.1p para implementarlo a nivel de capa 2.
Gestión de ancho de banda
Diferentes tipos de tráfico tienen diversas necesidades en términos de ancho de banda. Una vez que el tráfico se identifica, a partir de una marca, como perteneciente a determinada aplicación o de cierto tipo, se le puede asegurar a ese tráfico un ancho de banda que satisfaga sus requerimientos.
Por ejemplo, al tráfico de video y audio de alta calidad se le debería garantizar mayor cantidad de ancho de banda que al tráfico de aplicaciones de correo electrónico o mensajería instantánea.
Comportamiento frente a congestión
Esto es fundamental, ya que el ancho de banda de un camino en una red es limitado (pensando en optimización de costos o inversión). Al priorizar el tráfico sensible sobre el tráfico menos prioritario, se asegura el buen funcionamiento de las aplicaciones importantes, incluso en escenarios de congestión.
Se pueden fijar los anchos de banda “asegurados” y “pico” para diferentes tipos de tráfico y así mantener la red operativa, incluso cuando está al tope de sus capacidades.
Policing y shaping
Son tecnologías que permiten controlar el tráfico de la red. El policing se utiliza para limitar el tráfico de la red a un nivel de ancho de banda (o paquetes por segundo) determinado, mientras que el shaping permite imponer restricciones al tráfico de red para que no exceda límites fijados; por ejemplo, en el caso de brindar servicios diferenciados a clientes que contraten diferentes planes.
El uso de estas herramientas en todas sus combinaciones posibles constituye a la implementación de la calidad de servicio, que dependerá de los objetivos y necesidades específicas de cada red.
Una técnica que agrega valor a los servicios de redes
En una época en la que las redes tienen cada vez más importancia, su capacidad de adaptarse de forma dinámica a las necesidades de distintas aplicaciones con el menor tiempo de respuesta posible es una característica de mucho valor.
El mercado es implacable y los usuarios se vuelven más exigentes, por lo que el diseño y la implementación de una política de calidad de servicio adecuada para asegurar la fiabilidad y el óptimo rendimiento de la infraestructura puede marcar la diferencia entre un mal servicio y una mejor experiencia de usuario.
