Calidad De Servicio

Definición de QoS

Veamos algunas definiciones:

De acuerdo a UIT-E800: “La totalidad de las características de un servicio de telecomunicaciones que determinan su capacidad para satisfacer las necesidades explícitas e implícitas del usuario del servicio.”

IETF RFC 2386: “Conjunto de requisitos del servicio que debe cumplir la red en el transporte de un flujo.”

Otra definición encontrada: “Es la capacidad de un elemento de red (bien sea una aplicación, un servidor, un enrutador, un conmutador, etc.) de asegurar que su tráfico y los requisitos del servicio previamente establecidos puedas ser satisfechos.” Obtenido de http://qos.iespana.es/

Conceptos básicos de IP QoS

Las funciones IP QoS permiten a los proveedores de Internet (ISP) y proveedores de aplicaciones (ASP) ofrecer diferentes niveles de servicio de red a los clientes. Estas funciones permiten a las empresas e instituciones priorizar servicios para organizaciones internas o aplicaciones principales.

Entonces, decimos que una red o un proveedor ofrecen ‘Calidad de Servicio’ o QoS (Quality of Service) cuando garantiza un valor límite (máximo o mínimo) de alguno de los parámetros de QoS.

¿Por qué necesitamos QoS en las redes IP?

Las redes IP reparten paquetes con un tipo de servicio conocido como "best effort" (BE), lo cual equivale a "lo más posible, lo antes posible". Los paquetes con este tipo de servicio tienen la misma expectativa de tratamiento a medida que transita la red. El router sólo mira el header, buscan en la tabla de ruteo y definen el próximo salto. Si llegase a ocurrir congestión, se retardan o descartan los paquetes. Esto hace muy escalable la red. Es suficiente para aplicaciones como mail, ftp y websurfing, pero no para otras aplicaciones que no toleran retardos variables o pérdida de datos, como es el caso de servicios de voz y video en tiempo real. Hay una convergencia de servicios no tradicionales: telefonía, radio, televisión, video conferencia, etc.; los cuales tienen otras exigencias. Una solución se podría pensar es agregar más ancho de banda, pero esto no es suficiente, ya que el tráfico es típicamente en ráfagas, produciendo congestiones temporales y retardos y pérdidas. Por lo tanto la clave está en dotar a Internet de una mayor "inteligencia", por medio de mecanismos para obtener QoS. El objetivo de la calidad de servicio en una red es cuantificar el tratamiento que un paquete debe esperar a medida que circula por la red. El objetivo de una QoS diferenciada, es el dar a ciertos paquetes un mejor trato y a otros un peor trato.

Parámetros de Calidad de Servicio

Parámetro Unidades Significado

Ancho de Banda (bandwidth) Kb/s Indica el caudal máximo que se puede transmitir

Retardo (delay) o latencia (latency) ms El tiempo medio que tardan en llegar los paquetes

Jitter ms La fluctuación que se puede producir en el Retardo

Tasa de pérdidas (loss rate) % Proporción de paquetes perdidos respecto de los enviados. BER=(Errores detectados)/(N° Total de bits Tx)

ANCHO DE BANDA

Citamos “Ancho de banda es la medida de datos y recursos de comunicación disponible o consumida expresados en bit/s.”

Con ancho de banda suficiente se resuelven ‘casi’ todos los problemas y no necesitaríamos QoS

Sería muy fácil dar Calidad de Servicio si las redes nunca se congestionaran. Para ello habría que sobredimensionar todos los enlaces, cosa no siempre posible o conveniente.

JITTER

El jitter se define técnicamente como la variación en el tiempo en la llegada de los paquetes, causada por congestión de red, perdida de sincronización o por las diferentes rutas seguidas por los paquetes para llegar al destino.

Las comunicaciones en tiempo real (como VoIP) son especialmente sensibles a este efecto. En general, es un problema frecuente en enlaces lentos o congestionados. Se espera que el aumento de mecanismos de QoS (calidad del servicio) como prioridad en las colas, reserva de ancho de banda o enlaces de mayor velocidad (100Mb Ethernet, E3/T3, SDH) puedan reducir los problemas del jitter en el futuro aumque seguirá siendo un problema por bastante tiempo

Reducción de Jitter

El jitter puede reducirse si el receptor retrasa la reproducción (buffer ‘anti-jitter’).

Por ejemplo en VoIP lo habitual es enviar un paquete de voz cada 20 ms. Si el receptor reproduce los paquetes tal cual le llegan cualquier fluctuación en la entrega afectará la calidad. Si en vez de eso retrasa 40 ms la reproducción podrá compensar fluctuaciones de hasta 40 ms en el tiempo de entrega.

En algunas aplicaciones (vídeo o audio unidireccional) se llegan a introducir retardos de hasta 30 segundos. Pero en estos casos no existe interacción receptor-emisor.

La QoS tiene cuatro variantes:

La Qos que el usuario desea.

La Qos que el proveedor ofrece.

La Qos que el proveedor consigue realmente.

La Qos que finalmente, percibe el usuario.

Podemos decir que una red o un proveedor ofrece “Calidad de Servicio” o “QoS” (Quality of Service) cuando se garantiza el valor de uno o varios de los paámetros que definen la calidad de servicio que ofrece la red. Si el proveedor no se compromete en ningún parámetro decimos que lo que ofrece es un servicio “best effort”

Best Effort: Mejor Esfuerzo. Es una forma de prestar aquellos servicios para los que no existe una garantía de calidad de servicio (QoS).

Service Level Agreement (Acuerdo de Nivel de Servicio)

Para dar QoS es preciso tener mecanismo que permitan dar un trato distinto al tráfico preferente y cumplir el Acuerdo de Nivel de Servicio (SLA-Service Level Agreement).

Ej.:

Calidad de Servicio en Internet

La congestión y la falta de QoS es el principal problema de Internet actualmente.

IP fue diseñado para dar un servicio ‘best effort’. Sin embargo hoy en día se utiliza para aplicaciones

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