QoS (Calidad de servicio)

Cuando se habla de calidad de servicio ¿quién determina que es bueno y qué es malo? En el mercado de las telecomunicaciones y específicamente hablando de voz, por medio de una encuesta subjetiva se puede obtener una idea de la calidad de llamada:

Puntaje subjetivo de calidad de llamada

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Ya sabemos los problemas que se tiene en la implementación de una red VoIP, QoS puede ayudar a resolver estos problemas. La calidad de servicio (QoS) se refiere a la habilidad de identificar tráfico sensible al tiempo y darle prioridad por encima de otro tipo de tráfico. Desafortunadamente QoS no puede resolver todos los problemas y en específico el retraso de propagación, el retraso que introducen los códecs , el retraso del muestreo ni tampoco el retraso de la digitalización.

En una red siempre existen limitaciones en cuanto al ancho de banda y latencia. La primera limitación puede ocasionar cuellos de botella. Un cuello de botella se refiere a enlaces de red que interconectan dos nodos donde la cantidad de tráfico enviada por una interfaz excede la capacidad de la misma. La segunda limitación está relacionada con el retard o y jitter que se puede presentar en la red.

Al hablar de retardo se pueden presentar el caso del retardo fijo, el cuál prácticamente no altera la red y es el que está presente en todas las redes sin excepción; también se puede presentar un retardo variable, el cual es el que se busca eliminar a través de la implementación de QoS. El retardo variable se presenta cuando en un cuello de botella el tráfico sensible al tiempo tiene que esperar en una cola de paquetes y esperar a que los que están adelante sean enviados. Implementando QoS podemos dar prioridad a la voz por encima de cualquier otro tipo de tráfico que no es sensible al tiempo y los paquetes.

Otra ventaja de implementar QoS es que cu ando en un cuello de botella la cola o fila de paquetes se empieza a llenar y llega la pérdida de paquetes, los paquetes perdidos serán los de datos menos importantes. Esto se logra usando clasificación de QoS.

Los requerimientos más importantes para poder implementar QoS y que la red no experimente ningún tipo de problema son los siguientes:
• Retraso de inicio a fin menor o igual a 150 ms (ITU G.114)
• Jitter igual o menor a 30 ms
• 1 % o menos pérdida de paquetes

Mecanismos de QoS
Clasificación de tráfico

La clasificación de tráfico es el proceso de identificar los paquetes que son sensible s al tiempo, tarea que se debe realizar para que el equipo sea capaz de identificar claramente cierto tipo de tráfico. En este caso el crear VLANS de voz hace más fácil identificar el tráfico de voz ya que se puede asumir que cualquier paquete proveniente de una VLAN de voz debe ser clasificado como tal.

Marcado de paquetes

Este proceso consiste de marcar paquetes críticos para que el resto de la red pueda identificarlos y darles pr ioridad sobre el demás tráfico. En este concepto también se introduce la definición de CoS (Class of service) refiriéndose a un campo en una trama Ethernet el cual es marcado con un número entre cero a siete, entre mayor sea el valor de CoS ma yor será la prioridad que se dará a esta información. La voz está marcada por default con un valor de cinco. Los datos que no están marcados con CoS tienen un valor de cero. La CoS es usada por los switches para que se ordenen los datos en fila de forma ap ropiada.

Para dispositivos de capa tres el marcado de los paquetes se hace con un identificador llamado ToS (Type of service).

Enfilamiento de datos

El enfilamiento del tráfico es ordenar cierto tipo de tráfico para ser transportado a través de interfaces WAN o LAN. Existen muchas técnicas para enfilar el tráfico, pero la que es considerada óptima para el tráfico de voz es la de LLQ (Low latency queuing) pues ayuda a eliminar el retado variable, jitter y pérdida de paquetes que se presentan en la red.
En un switch LLQ crea una estricta prioridad para enfilar el tráfico de voz.

Límites de confianza de QoS
En una red los procesos de clasificación y de marcado deben iniciarse lo más cerca de un punto final, pero dependiendo de la red y de la confiabilidad de los equipos ese límite puede ser modificado. A este tipo de criterio se le llama límite de confianza.
Si se tiene completo control de los puntos finales , entonces se tiene control sobre el CoS y ToS generados y el límite de confianza puede llegar al teléfono IP e incluso a las PC, pero si no se tiene tanto control sobre la red se podría empezar a marcar los valores de CoS y ToS desde el Switch y así sucesivamente.

Tomado de:
Hernández, O, & Tzintzun, R. (2010). Comportamiento y estudio dinámico de aplicaciones de VoIP en una red de interconexión de área metropolitana (tesis de pregrado). Universidad Nacional Autónoma de México, México.

Fuente:
http://132.248.9.195/ptb2011/noviembre/0674928/0674928_A1.pdf

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