Calidad de servicio
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Calidad de Servicio o QoS (Quality of Service). Capacidad que tiene una red de proveer diferentes niveles de servicio para asegurar distintos perfiles de tráfico.
Sumario
Requisitos
Es un conjunto de requisitos del servicio que debe cumplir la red en el transporte de un flujo. Puede ser implementada en diferentes situaciones, para gestionar la congestión o para evitarla. Permite controlar algunas características significativas de la transmisión de paquetes.
Estas características pueden especificarse en términos cuantitativos o estadísticos tales como: ancho de banda, latencia, jitter, pérdida de paquetes en la red; asegurando un grado de fiabilidad preestablecido que cumpla los requisitos de tráfico, en función del perfil y ancho de banda para un determinado flujo de datos.
Concepto
El concepto de calidad de servicio (QoS) en telecomunicaciones puede tener, al menos, dos interpretaciones habituales. En primer lugar, se refiere a la capacidad de determinadas redes y servicios para admitir que se fije de antemano las condiciones en que se desarrollarán las comunicaciones (dedicación de recursos, capacidades de transmisión, etc.).
En segundo lugar, se habla calidad de servicio como una serie de cualidades medibles de las redes y servicios de telecomunicaciones, como el tiempo que se tarda en realizar una llamada telefónica (desde que el usuario marca hasta que suena el teléfono en el otro extremo).
Aplicaciones
La motivación para aplicar Calidad de Servicio en redes IP se resume en las siguientes necesidades:
- Priorizar ciertas aplicaciones en la red que requieren de un alto nivel de servicio VOIP.
- Maximizar el uso de la infraestructura de red, manteniendo un margen de flexibilidad, seguridad y crecimiento para servicios emergentes.
- Mejorar las prestaciones para servicios en tiempo real.
- Responder a los cambios en el perfil de tráfico establecido.
- Proporcionar mecanismos para priorizar tráfico.
Puntos de vista
Para brindar un mejor entendimiento sobre lo que significa QoS, se aprecian dos puntos de vista diferentes: el primero desde el punto de vista del usuario final y otro, desde el punto de vista del funcionamiento de la red. Para el usuario, es cómo él percibe el recibo de un determinado servicio, ya sea voz, audio o video.
Para la red, es la capacidad de proporcionar un servicio al usuario, acorde al acuerdo del mismo entre el usuario y el proveedor, para esto debe ser capaz de diferenciar entre las distintas clases de tráfico y una vez diferenciadas proporcionar el servicio y además ser capaz de hacer diferenciación en la red mediante prioridades.
Factores que la afectan
Son diversas las causas que pueden atentar contra el correcto funcionamiento de la red o que el usuario tenga una percepción negativa del servicio recibido. Estos factores están dados en su mayoría a que la voz debe viajar en un entorno diseñado para paquetes de datos, sufriendo cambios de paquetización, fragmentación, intercalado, codificación o descodificación a través de la red. Algunos de estos parámetros se describen a continuación.
Especificaciones
El objetivo básico de las clases de tráfico (CT) y el tipo de servicio (ToS) es conseguir el ancho de banda y la latencia necesarios para una aplicación determinada. Las clases de tráficos permiten al administrador de la red agrupar diferentes flujos de paquetes, teniendo cada uno: requisitos de latencia y ancho de banda diferentes.
El tipo de servicio es un campo en una cabecera IP, que permite que tenga lugar una clase de servicio determinada. Mientras que las clases de servicio (CoS) es un esquema de clasificación con que son agrupados los tráficos que tienen requerimientos de tratamiento similares, para diferenciar los tipos de tráfico y por ende poder priorizarlos.
Niveles
Los niveles de Calidad de Servicio están referidos a las actuales capacidades de las conexiones fin a fin, o sea, las capacidades que tiene una red determinada de realizar un servicio para un tráfico específico. Los servicios difieren en cuán estrictos pueden ser los niveles de QoS, o sea, que tiene que ser específico para un ancho de banda, jitter o pérdida de paquetes determinado estos son:
- Nivel Best Effort: básicamente estos servicios no ofrecen ninguna garantía. Usualmente utiliza técnicas FIFO (First in First Out o Primero en Entrar Primero en Salir), que no tienen ninguna diferenciación entre los distintos flujos.
- Nivel para Servicios Diferenciados (Diffserv): se basa en la división del tráfico en diferentes clases y en la asignación de prioridades.
- Nivel Garantizado: está destinada para aplicaciones con requerimientos exigentes de tiempo real. Esta calidad asegura un ancho de banda, un límite en el retardo y ninguna pérdida en las colas.
Mecanismos
Son diversos los mecanismos existentes que se implementan para garantizar una adecuada Calidad de Servicio, los cuales se muestran a continuación:
- Gestión de colas: por la naturaleza que tiene la transmisión de aplicaciones multimedia a través de la red, propicia que la cantidad de tráfico no exceda la velocidad de la conexión haciendo varias colas para los diferentes servicios.
- Clasificación de paquetes: para manipular los tráficos y otorgarles QoS, se utilizan los procedimientos básicos de clasificación y asignación de prioridad.
- Medición y flujo de formación de tráfico: en muchas ocasiones es necesario limitar la cantidad de tráfico de una aplicación a través de varias interfaces. Estas funcionalidades de control vienen determinadas por las herramientas de límites de tasa y las herramientas de formación.
- Gestión de colas de altas velocidades: se basa en la manera que los protocolos operan, con el fin de no llegar a la congestión de la red.
- Metodologías de Estimación de Calidad de Servicio Percibida: es la calidad percibida por el usuario independientemente de lo que la red transporte. Las medidas de calidad percibida pueden realizarse usando métodos objetivos o subjetivos.
Herramientas
Son múltiples las herramientas que hacen uso de los factores que se encuentran presentes a la hora de asegurar que una determinada red presenta una adecuada Calidad de Servicioentre ellos se encuentran la herramienta PING (Packet Internet Groper), la Traceroute o Tracert, la VQManager, MyConnection Server entre otras.
Soluciones para la calidad de servicio
El proyecto PlaNetS amplía las arquitecturas de calidad de servicio actuales en redes locales para proporcionar calidad de servicio extremo a extremo. Por lo tanto el objetivo es que desde los propios dispositivos locales que tiene el usuario hasta la entrada/salida del entorno residencial se guarda el esquema de QoS UPnP.
Los objetivos concretos son:
- Diseño de un mecanismo de gestión de QoS extremo a extremo, potencialmente desde un dispositivo multimedia en una red local a otro en otra red local, incluyendo la configuración de la QoS en las pasarelas, red de acceso y núcleo de la red.
- Flexibilidad en el soporte de distintas tecnologías de red y dispositivos periféricos.
- Desarrollo de un modelo de datos flexible que permita la integración de la gestión de la calidad de servicio en sistemas heterogéneos, y que tenga en cuenta distintos aspectos que influyen en la calidad de un servicio.
- Soporte a calidad de servicio con prioridades y parametrizada.
- Basado, en la medida de lo posible, en soluciones estándares.
Fuentes
- Technet.microsoft
- Calidad de servicio
- García Ivanova, Natacha y Alvarez Rosario, Yisleivis.Propuesta de métricas para medir Calidad de Servicio en Voz sobre IP.2009.
