¿Qué es CoS?

La clase de servicio (CoS) —también denominada calidad de servicio (QoS)— es un mecanismo de priorización del tráfico que clasifica los paquetes entrantes en clases de reenvío y programa el tráfico saliente, de modo que el tráfico de mayor prioridad —como la voz o las aplicaciones críticas para el negocio— se reenvíe antes que el tráfico de menor prioridad cuando un enlace se congestiona.

Puntos clave

• Clasifica el tráfico entrante y programa el tráfico saliente según su prioridad.
• También se denomina «calidad de servicio» (QoS); ambos términos son intercambiables.
• Los bits DSCP y 802.1p indican la clase de reenvío de un paquete en la cabecera.
• Las reglas de reescritura pueden volver a marcar los valores de CoS cuando el tráfico sale de un dispositivo.
• Versa VOS aplica CoS mediante perfiles de QoS, políticas y programadores.

En esta página: Por qué es importante · Cómo funciona · Tipos · CoS y Versa · Preguntas frecuentes

¿Por qué es importante el CoS?

No todo el tráfico tiene la misma importancia cuando un enlace agota su margen de capacidad. Una videollamada y la descarga de un archivo, que comparten el ancho de banda, fallan de forma muy diferente: la transferencia simplemente se ralentiza, sin que se note, mientras que la llamada se entrecorta o se corta. El CoS existe porque las redes tienen un ancho de banda finito, y la congestión es una cuestión de cuándo, no de si se producirá, ya sea en un enlace de subida de banda ancha, en un enlace de agregación o en un extremo de la WAN.

Sin CoS, un dispositivo descarta paquetes de forma prácticamente aleatoria una vez que se llena una cola, y el rendimiento de todas las aplicaciones se ve afectado por igual. Con CoS, el tráfico de entrada se clasifica en clases de reenvío nada más llegar, y la programación de salida garantiza que las clases de voz, vídeo y aquellas críticas para el negocio tengan prioridad, mientras que las transferencias masivas absorben el retraso. Por eso, CoS es la base de SD-WAN, VoIP y cualquier red que transporte tráfico en tiempo real y masivo por enlaces compartidos.

¿Qué es CoS?

CoS funciona en dos etapas. En la entrada, un dispositivo examina cada paquete y lo clasifica —según un campo de capa 3 (DSCP o precedencia IP heredada), un campo de capa 2 (802.1p), la aplicación de origen o una coincidencia de control de acceso— y le asigna una clase de reenvío y una prioridad de pérdida. La clase determina qué cola de salida utiliza el paquete; la prioridad de pérdida establece la intensidad con la que se descarta a medida que dicha cola se acerca a su capacidad máxima.

En la salida, el dispositivo programa la transmisión a través de las colas de manera que las clases de mayor prioridad tengan prioridad, utilizando disciplinas como la prioridad estricta o el «round-robin» ponderado, además de mecanismos de descarte como la detección temprana aleatoria ponderada (WRED) o el descarte de cola para gestionar la congestión antes de que se convierta en pérdida. Los dispositivos también pueden reescribir los bits DSCP o 802.1p a la salida, trasladando el marcado al siguiente salto, lo cual es importante cuando todos los dispositivos deben ponerse de acuerdo sobre la prioridad.

Tipos de CoS

Las marcas de CoS se encuentran en varios campos de cabecera estándar, y la mayoría de las redes combinan más de uno. La «precedencia IP» es el campo original de 3 bits del byte de «tipo de servicio» (Type of Service) de IPv4: es un campo de precisión baja, con solo ocho valores, y ha quedado en gran medida obsoleto. El DSCP lo sustituyó por un campo de 6 bits procedente de la arquitectura de servicios diferenciados de la IETF, lo que permite hasta 64 marcas y clases, como el reenvío acelerado y el reenvío garantizado. El estándar IEEE 802.1p marca la prioridad en la capa 2, en el campo de 3 bits de una etiqueta VLAN 802.1Q, para dispositivos que conmutan en lugar de enrutar. En las redes MPLS, los bits EXP transportan el CoS a través de rutas con conmutación de etiquetas, donde la cabecera IP no siempre se inspecciona.

Dado que estos campos se sitúan en capas diferentes, la prioridad de un paquete suele asignarse entre ellas al atravesar los límites de la Capa 2, la Capa 3 y MPLS; de ahí que existan reglas de clasificación y reescritura en cada salto.

CoS y Versa

Versa El sistema operativo (VOS) implementa CoS de extremo a extremo. En la entrada, los perfiles de QoS definen los controladores de tráfico y asignan el tráfico a una clase de reenvío y a una prioridad de pérdida, lo cual se aplica mediante políticas de QoS (coincidencia en las capas 3 y 4) o políticas de QoS de aplicación (capa 7); ambas pueden combinarse, teniendo prioridad la clase de la política de aplicación. En la salida, las reglas de reescritura modifican los bits DSCP o 802.1p, los perfiles de descarte configuran el comportamiento WRED o de descarte de cola, y los programadores de los mapas de programación controlan cómo las clases comparten el ancho de banda.

En el caso de SD-LAN, los perfiles de clasificación aplican la misma clasificación basada en DSCP o 802.1p a las interfaces NPU y a las redes, con asignaciones predeterminadas listas para usar. Las plataformas de alto rendimiento —los dispositivos de la serie CSG5000 con tarjetas de red Intel E810, a partir de la versión 22.1.1— admiten el control de tráfico basado en hardware de hasta 100 Gbps, sacrificando cierta flexibilidad del programador a cambio de un rendimiento a velocidad de línea.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre CoS y QoS?

Estos términos se utilizan indistintamente en la mayor parte de la documentación sobre redes, incluida la de Versa. Algunos proveedores utilizan el término «CoS» en sentido estricto para referirse al paso de marcado y «QoS» para la disciplina más amplia, que incluye el control de tráfico y la limitación de ancho de banda, pero ambos describen el mismo concepto.

¿Cómo clasifica un dispositivo el tráfico en una clase de reenvío?

Al entrar, el dispositivo compara cada paquete con los criterios configurados —un valor DSCP o 802.1p, una dirección, una zona o una aplicación— y le asigna una clase de reenvío y una prioridad de pérdida, que determinan la cola de salida y el tratamiento de programación que recibe el paquete.

¿Cuál es la diferencia entre el DSCP y el marcado 802.1p?

El DSCP es un campo de 6 bits en la cabecera IPv4 o IPv6 que ofrece hasta 64 valores de prioridad en la capa 3, por lo que se mantiene durante el enrutamiento entre subredes. El 802.1p es un campo de 3 bits en la etiqueta VLAN 802.1Q en la capa 2, por lo que solo se aplica dentro de un segmento conmutado y etiquetado con VLAN.

¿Qué ocurre cuando una regla de reescritura modifica la marca de CoS de un paquete?

Una regla de reescritura lee la clase de reenvío y la prioridad de pérdida del paquete y escribe un nuevo valor DSCP o 802.1p en la cabecera de salida antes de que el paquete salga. Esto permite a un dispositivo reetiquetar el tráfico para que se ajuste a la política de la siguiente red, o bien alinear las cabeceras internas y externas del túnel.

¿Garantiza CoS el ancho de banda para todas las clases de tráfico?

No: CoS da prioridad al tráfico durante los picos de congestión; no reserva ancho de banda en enlaces que nunca están saturados. Los programadores pueden garantizar una velocidad mínima por clase, pero, al no haber contienda, el tráfico simplemente pasa sin importar la clase.

Más información sobre CoS

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