¿Qué es DiffServ?

Los servicios diferenciados (DiffServ) son una arquitectura de calidad de servicio que clasifica el tráfico IP en un pequeño conjunto de comportamientos por salto, de modo que cada enrutador a lo largo de una ruta pueda priorizar los paquetes de forma independiente, sin necesidad de realizar un seguimiento del estado por flujo. Codificados en el campo DSCP de la cabecera IP, permiten a las redes dar un mejor tratamiento al tráfico sensible a la latencia o crítico para el negocio que al tráfico de «mejor esfuerzo».

Puntos clave

• DiffServ clasifica el tráfico en un pequeño conjunto de comportamientos por salto, no por flujos.
• El campo DSCP de la cabecera IP contiene la clasificación de cada paquete.
• Los routers gestionan el DSCP de forma local; no hay señalización ni reserva por flujo.
• La IETF normalizó DiffServ en los RFC 2474 y 2475 allá por 1998.
• VersaEl modelo de clase de reenvío CoS de… aplica una clasificación al estilo DiffServ.

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

¿Por qué es importante DiffServ?

Networks transportan tráfico con tolerancias muy diferentes en cuanto a retardo, fluctuación y pérdida: la calidad de una llamada de voz se ve afectada en cuestión de milisegundos de latencia adicional, mientras que en una transferencia masiva de archivos apenas se nota. Cuando un enlace se congestiona, algo tiene que ser lo primero en verse afectado y, sin un esquema de calidad de servicio (QoS), los routers tratan todos los paquetes por igual, lo que permite que el tráfico de baja prioridad limite el de alta prioridad, o viceversa versa , de forma aleatoria.

DiffServ es importante porque resolvió este problema a escala de Internet. Una propuesta anterior, Integrated Services (IntServ), exigía que los routers realizaran un seguimiento del estado de las reservas de cada flujo, un diseño que no se adapta a redes más allá de una red de campus. En cambio, DiffServ clasifica el tráfico en unas pocas clases generales marcadas directamente en el paquete, de modo que los routers centrales toman decisiones rápidas y sin estado. Esa escalabilidad es la razón por la que DiffServ, y no IntServ, se ha convertido en el modelo de calidad de servicio (QoS) en el que se basan hoy en día las redes WAN empresariales, las redes troncales de los proveedores de servicios y las funciones de clase de servicio de las SD-WAN.

¿Qué es DiffServ?

DiffServ funciona mediante el marcado, no mediante la señalización. En el perímetro de un dominio DiffServ, un dispositivo de entrada inspecciona cada paquete y escribe un punto de código de servicios diferenciados (DSCP) de 6 bits en el antiguo byte de «Tipo de servicio» de la cabecera IP. Ese valor DSCP se corresponde con un comportamiento por salto (PHB) —un tratamiento de colas y reenvío, como la programación de baja latencia o una prioridad de descarte definida— que cada router posterior aplica de forma independiente basándose únicamente en el marcado que detecta.

Dado que la clasificación se realiza una sola vez, en el perímetro, y la aplicación es local en cada salto, DiffServ evita la sobrecarga de estado y señalización por flujo que hacía que IntServ resultara poco práctico. Los operadores definen un número reducido de clases de reenvío —normalmente entre cuatro y ocho— y configuran programadores, colas y políticas de descarte (como la detección temprana aleatoria ponderada) que dirigen cada marca a la cola adecuada y comparten el ancho de banda en caso de congestión. Las reglas de reescritura también pueden volver a marcar los paquetes que cruzan el límite de un dominio, manteniendo la coherencia de la política a lo largo de la ruta.

Tipos de comportamientos por salto de DiffServ

El IETF definió un pequeño conjunto de grupos PHB estándar que utilizan la mayoría de las implementaciones de DiffServ. El valor por defecto (Best-Effort) es DSCP 0, que actúa como opción de reserva para el tráfico que no requiere un tratamiento especial. El selector de clase (CS) ofrece ocho clases compatibles con versiones anteriores que se corresponden con el antiguo campo «IP Precedence», utilizado para una clasificación de prioridades aproximada. El reenvío garantizado (AF) define cuatro clases, cada una con tres niveles de prioridad de descarte, lo que proporciona una entrega relativamente fiable al tráfico importante, aunque no en tiempo real, como las aplicaciones empresariales. El reenvío acelerado (EF) es la clase premium: un tratamiento estricto de baja latencia, baja fluctuación y baja pérdida, reservado para tráfico como la voz, en el que incluso un pequeño retraso en la cola resulta perceptible.

DiffServ y Versa

VersaLa función «Clase de servicio» (CoS) de los dispositivos con el sistema operativo « Versa » (VOS) implementa una clasificación de extremo a extremo al estilo DiffServ. El tráfico de entrada se clasifica en clases de reenvío mediante perfiles y políticas de calidad de servicio (QoS), y las reglas de reescritura marcan o remarcan los bits DSCP (e IEEE 802.1p) en las cabeceras de salida, de modo que los saltos posteriores vean una clasificación coherente. En la salida, los programadores y los mapas de programadores asignan cada clase de reenvío a su propia cola de interfaz, con perfiles de descarte para gestionar la congestión: el mismo modelo de «marcar y luego reenviar» que define DiffServ.

El DSCP también aparece en otros puntos de la pila de políticas de VOS: el reenvío basado en políticas de la NPU puede filtrar y establecer valores de DSCP en las reglas de ACL de hardware, y las reglas de políticas de seguridad pueden filtrar el tráfico por DSCP como parte de la política del cortafuegos. En conjunto, esto permite que una estructura SD-WAN « Versa » transporte un marcado DiffServ desde la LAN de una sucursal, a través de la superposición de la WAN, hasta el destino, con un tratamiento coherente en cada salto en todos los dispositivos.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el campo DSCP?

El DSCP (Differentiated Services Code Point) es un campo de 6 bits de la cabecera IP —que reutiliza el antiguo byte de «Tipo de servicio»— que contiene la clasificación DiffServ de un paquete. Los routers leen este valor para seleccionar qué comportamiento por salto deben aplicar a ese paquete.

¿En qué se diferencia DiffServ de IntServ?

IntServ reserva recursos para cada flujo individual mediante señalización (RSVP), lo que requiere que cada enrutador realice un seguimiento del estado de cada flujo, algo poco práctico a gran escala. Por el contrario, DiffServ marca los paquetes con una clase en el extremo y permite que cada enrutador aplique un comportamiento local por salto, sin estado, basado en dicha marca.

¿Qué son los comportamientos por salto (PHB)?

Un comportamiento por salto (PHB) es el tratamiento de reenvío que un router aplica a los paquetes que transportan un valor DSCP determinado; por ejemplo, el en cola de baja latencia estricta para el tráfico de reenvío acelerado. Los PHB se definen por cada salto del router, no de extremo a extremo, lo que permite que DiffServ sea escalable.

¿Garantiza DiffServ el ancho de banda o la latencia?

No por sí solo. DiffServ ofrece un tratamiento diferenciado, superior al de «mejor esfuerzo», para el tráfico marcado, pero las garantías firmes dependen de cómo los operadores configuren las clases, las colas y la programación en cada salto de la ruta: DiffServ es el modelo de marcado y reenvío, no un protocolo de reserva.

¿Cómo utiliza DiffServ la red « Versa »?

Versa Los dispositivos VOS clasifican el tráfico de entrada en clases de reenvío, aplican reglas de reescritura basadas en DSCP y programan las colas de salida por clase, siguiendo el mismo modelo de «clasificar-marcar-reenviar» que define DiffServ. Los valores DSCP también pueden utilizarse como criterios de coincidencia en las reglas de ACL y de políticas de seguridad de la NPU.

Más información sobre DiffServ

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