¿Qué es la QoS?

La calidad de servicio (QoS) es un conjunto de técnicas destinadas a clasificar, priorizar y programar el tráfico de red durante los periodos de congestión, de modo que el tráfico de mayor prioridad —voz, vídeo y aplicaciones críticas para el negocio— se transmita antes que el tráfico de menor prioridad. También denominada «clase de servicio» (CoS), la QoS convierte un enlace compartido y congestionado en uno predecible.

Puntos clave

• La QoS clasifica, prioriza y programa el tráfico en situaciones de congestión.
• También se denomina «clase de servicio» (CoS); ambos términos son intercambiables.
• Las clases de reenvío y las colas determinan qué paquetes deben esperar y cuáles no.
• La supervisión, la configuración y la reescritura del DSCP controlan el comportamiento de entrada y salida.
• En los dispositivos VOS, los perfiles de calidad de servicio (QoS) se aplican por interfaz, inquilino y aplicación.

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

¿Por qué es importante la calidad del servicio (QoS)?

Cada enlace tiene una capacidad limitada y, cuando la demanda la supera, algo tiene que esperar. Sin la calidad de servicio (QoS), una transferencia de archivos, una actualización de software y una llamada de voz compiten por la misma cola en igualdad de condiciones, por lo que la llamada sufre fluctuaciones y pérdida de paquetes precisamente cuando el enlace está más saturado. La QoS es importante porque permite al operador decidir de antemano quién gana esa competencia, en lugar de dejarlo en manos del paquete que llegue primero.

Esto es especialmente importante en los enlaces WAN, donde el ancho de banda es caro y variable: la banda ancha, el LTE e incluso los circuitos MPLS se congestionan durante las horas punta, las copias de seguridad o los eventos de conmutación por error. Una empresa que dependa de VoIP, vídeo o una aplicación generadora de ingresos necesita que esos flujos estén protegidos mientras el tráfico de «mejor esfuerzo» —navegación, descargas masivas, copias de seguridad— satura el enlace. La QoS también hace que el reparto del ancho de banda sea equitativo y predecible entre subredes, usuarios y clases de tráfico, en lugar de permitir que la aplicación más ruidosa acabe con el resto.

¿Qué es la QoS?

La QoS funciona en dos fases. En la entrada, clasifica el tráfico —por dirección de origen y destino, puerto, aplicación, categoría de URL o marcado existente— y asigna a cada paquete una clase de reenvío y una prioridad de pérdida. Esa clasificación también permite regular el tráfico, limitando su velocidad a un valor máximo y un tamaño de ráfaga, de modo que ningún flujo ni usuario concreto sature el enlace.

En la salida, la QoS programa el tráfico en cola para su transmisión. Cada clase de reenvío se asigna a una o más colas de salida, y un programador decide cómo se reparten esas colas el ancho de banda de la interfaz: algunas obtienen una prioridad estricta (voz en tiempo real), otras un mínimo garantizado y el resto se distribuye proporcionalmente. En caso de congestión, los mecanismos de descarte, como la detección temprana aleatoria ponderada (WRED) o el descarte por cola, deciden qué paquetes se descartan primero, en función de la prioridad de pérdida. Las marcas —DSCP en la cabecera IP, 802.1p en la cabecera Ethernet— viajan con el paquete, de modo que los dispositivos posteriores lo clasifican de forma coherente sin necesidad de volver a inspeccionarlo.

Tipos de calidad de servicio (QoS)

Las redes definen tres modelos generales para ofrecer calidad de servicio (QoS). El modelo «mejor esfuerzo» supone la ausencia de QoS: todos los paquetes se tratan de forma idéntica y no se da prioridad a ninguno; es sencillo, pero impredecible bajo carga. El modelo de Servicios Integrados (IntServ) reserva ancho de banda de extremo a extremo para un flujo específico antes de que este comience, lo que garantiza el rendimiento, pero exige que cada dispositivo de la ruta mantenga un estado por flujo, lo que lo limita a redes pequeñas. Los «servicios diferenciados» (DiffServ) clasifican el tráfico en un pequeño número de clases de reenvío marcadas en la cabecera del paquete y permiten que cada salto aplique su propia programación por clase, sin estado por flujo; este es el modelo que utilizan hoy en día prácticamente todas las redes de producción, incluidas las superposiciones SD-WAN.

QoS y Versa

Los dispositivos VOS implementan la calidad de servicio (QoS) mediante un canal de tipo «servicios diferenciados»: los perfiles de QoS definen el control de entrada y asignan el tráfico a una clase de reenvío y a una prioridad de pérdida, con controladores opcionales por usuario que limitan el ancho de banda y el número de sesiones por dirección IP o ID de usuario. Las políticas de QoS de aplicación clasifican el tráfico por aplicación de capa 7, categoría de URL o reputación, y tienen prioridad sobre las coincidencias de QoS de las capas 3 y 4, mientras que las políticas de QoS sin estado clasifican el tráfico sin mantener el estado del flujo. En la salida, la configuración de CoS aplica reglas de reescritura, perfiles de descarte y programadores en hasta 16 clases de reenvío, con modelado basado en hardware en interfaces de alto rendimiento. La guía de diseño de SD-WAN explica cómo la supervisión de los SLA de las clases de reenvío y la propagación de la QoS funcionan conjuntamente en toda la red superpuesta.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre QoS y CoS?

Ninguna desde el punto de vista funcional: la documentación de Versa utiliza ambos términos indistintamente, y ambos describen el mismo mecanismo: clasificar el tráfico de entrada en clases de reenvío y prioridades de pérdida, y a continuación programar el tráfico de salida de modo que las clases de mayor prioridad se atiendan primero siempre que un enlace esté congestionado y los paquetes tengan que esperar.

¿Cómo clasifica el tráfico la QoS?

Mediante la comparación de los campos de los paquetes —dirección, puerto, zona, marcado DSCP existente o categoría de aplicación y URL de la capa 7— con las reglas configuradas, y la posterior asignación del tráfico coincidente a una clase de reenvío y a una prioridad de pérdida. Las etapas posteriores utilizan esa asignación para decidir el orden de cola y la programación en la salida.

¿Qué es el DSCP y qué relación tiene con la calidad de servicio (QoS)?

El DSCP (Differentiated Services Code Point) es un campo de 6 bits de la cabecera IP que indica el tratamiento de reenvío solicitado para un paquete. La clasificación de calidad de servicio (QoS) asigna una clase de reenvío que se corresponde con un valor DSCP, y las reglas de reescritura establecen o conservan ese valor para que los dispositivos posteriores clasifiquen el paquete de forma coherente sin necesidad de volver a inspeccionarlo.

¿Garantiza la QoS el ancho de banda?

Solo dentro de los límites que permiten el programador y los controladores de tráfico. La calidad de servicio (QoS) determina cómo se resuelve la contienda por un enlace compartido —qué tráfico se atiende primero, cuál espera y cuál se descarta cuando las colas se llenan—, pero no puede generar un ancho de banda superior a la capacidad física del enlace.

¿Cómo se implementa la calidad de servicio (QoS) en « Versa »?

A través de perfiles de QoS, políticas de QoS de aplicaciones y políticas de QoS sin estado que clasifican y controlan el tráfico de entrada, junto con reglas de reescritura, perfiles de descarte y programadores que modelan y priorizan el tráfico de salida; todo ello configurable por inquilino, interfaz y clase de reenvío desde Concerto o Director.

Más información sobre la calidad de servicio (QoS)

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