3. RESEARCH DESIGN 7
4.2.6 Technology
La calidad de servicio (QoS, por sus siglas en ingl´es), ha sido definida por la UIT3 como:
“La totalidad de las caracter´ısticas de un servicio de telecomunicaciones que determinan su capacidad para satisfacer las necesidades expl´ıcitas e impl´ıcitas del usuario del servicio”[19], donde las caracter´ısticas deben ser observables y/o mensurables. Por otra parte el IETF4
define la QoS en el RFC 2386 como: “Un conjunto de requisitos de servicio que debe cumplir la red mientras se transporta un flujo”[20]. En resumen la calidad de servicio es un conjunto de estrategias que implementa el administrador de red sobre los recursos del ambiente, pa- ra garantizar que las expectativas de los usuarios de un determinado servicio se cumplan [21]. Una textbfclase de servicio representa un conjunto de tr´afico que requiere caracter´ısticas espec´ıficas de retardo, p´erdida de paquetes y jitter en la red. Conceptualmente, una clase de servicio se refiere a un grupo de aplicaciones con caracter´ısticas y requisitos de rendimiento similares, por ejemplo, ”Datos de alto rendimiento”para aplicaciones como la web y el correo electr´onico, o una clase de servicio ”Telefon´ıa”para tr´afico en tiempo real, como voz y otros servicios de telefon´ıa. Dicha clase de servicio se puede definir de forma local en un dominio de Servicios diferenciados (DS), o en m´ultiples dominios de DS, posiblemente extendi´endose de extremo a extremo. Es necesario definir una estructura que sea capaz de cumplir con estos requerimientos.
3Uni´on Internacional de Telecomunicaciones
4.7.1.
Arquitectura b´asica
La arquitectura b´asica para garantizar calidad de servicio en un red establece tres ele- mentos fundamentales:
Metodolog´ıa con la cual ser´an tratados los paquetes dentro de los dispositivos inter-
medios de la red (por ejemplo; encolamiento, programaci´on y modelado de tr´afico)
T´ecnicas para etiquetar los paquetes, de modo que todos los elementos de red
sean capaces de coordinar la comunicaci´on de extremo a extremo.
Funciones de pol´ıticas, administraci´on y contabilidad de QoS para controlar y
administrar el tr´afico de extremo a extremo a trav´es de una red.
4.7.2.
Niveles de servicio
Los niveles de servicio deben corresponder con las capacidades reales, es decir, la ca- pacidad de la red para prestar el servicio necesario para un tr´afico espec´ıfico de extremo a extremo. Los servicios difieren en su nivel de “rigor en QoS”, que describe qu´e tan estricta puede ser la limitaci´on del servicio en caracter´ısticas como: ancho de banda, retardo, fluc- tuaci´on(jitter) y p´erdidas[21].
A continuaci´on, se presentan tres niveles b´asicos de calidad de servicio extremo a extremo, que se disponen regularmente en una red heterog´enea.
Servicio de mejor esfuerzo (Best Effort), en el cual todos los paquetes son tratados de la misma forma, es decir, no hay calidad de servicio especificada.
Servicios diferenciados (DiffServ), o QoS suave, en el cual cierto tr´afico se trata mejor que el resto (manejo m´as r´apido, m´as ancho de banda en promedio, menor p´erdida promedio). Esta es una preferencia estad´ıstica, no una garant´ıa dura y r´apida.
Servicio garantizado, o QoS duro, reserva absoluta de recursos de red para tr´afico espec´ıfico.
4.7.3.
Tipos de tr´afico
El tr´afico se puede describir en t´erminos de las caracter´ısticas de diferentes objetos tales como paquetes, r´afagas, flujos, sesiones y conexiones, dependiendo de la escala de tiempo de las variaciones estad´ısticas relevantes[22]. En este contexto, es pertinente distinguir entre el
trafico el´astico y el no el´astico.
El tr´afico el´astico se puede ajustar a los cambios en el rendimiento de la red, sin dejar de satisfacer las necesidades de las aplicaciones[23].
El tr´afico no el´astico no se adapta a las variaciones del rendimiento de la red, este tipo de tr´afico es el que es generado por las aplicaciones multimedia. La mayor´ıa del tr´afico no el´astico exige un m´ınimo de rendimiento consistente, esto es dif´ıcil de cumplir en una red congestionada[23].
4.7.4.
Mecanismos para garantizar calidad de servicio
Son diversos los mecanismos existentes que se implementan para garantizar una adecuada Calidad de Servicio[18](p. 18), los cuales se muestran a continuaci´on:
Gesti´on de colas: por la naturaleza que tiene la transmisi´on de aplicaciones multimedia a trav´es de la red, propicia que la cantidad de tr´afico no exceda la velocidad de la conexi´on haciendo varias colas para los diferentes servicios.
Clasificaci´on de paquetes: para manipular los tr´aficos y otorgarles QoS, se utilizan los procedimientos b´asicos de clasificaci´on y asignaci´on de prioridad.
Medici´on y flujo de formaci´on de tr´afico: en muchas ocasiones es necesario limitar la cantidad de tr´afico de una aplicaci´on a trav´es de varias interfaces. Estas funcionali- dades de control vienen determinadas por las herramientas de l´ımites de tasa y las herramientas de formaci´on.
Gesti´on de colas de altas velocidades: se basa en la manera que los protocolos operan, con el fin de no llegar a la congesti´on de la red.
Metodolog´ıas de Estimaci´on de Calidad de Servicio Percibida: es la calidad percibida por el usuario independiente de la red transporte. Las medidas de calidad percibida pueden realizarse usando m´etodos objetivos o subjetivos[18](p. 18).
4.7.5.
T´ecnicas de encolamiento
En el contexto de las redes SDN, para el controlador Floodlight se plantea la posibilidad de garantizar niveles de servicio usando una t´ecnica basada en el encolamiento de paquetes en los Open vSwitches por ese motivo se presentar´a a continuaci´on una breve descripci´on de la t´ecnica de encolamiento que permite gestionar la informaci´on.
Encolamiento de prioridad (PQ)
Es una metodolog´ıa a trav´es de la cual se ofrece un tratamiento preferencial a los pa- quetes, que en el momento de ingresar a la interfaz, son identificados por prioridad. Cada paquete se asigna a una de las colas disponibles, que son tratadas en estricto orden de prio- ridad. Los paquetes se sirven de la cabecera de una cola, s´olo, si todas las colas de prioridad mayor est´an vac´ıas. El encolamiento de prioridad se ajusta a condiciones donde existe tr´afico importante, pero puede causar la total falta de atenci´on de colas de menor prioridad. Por ejemplo, se pueden colocar prioridades a las aplicaciones de tiempo real, como voz y v´ıdeo interactivo, y que se traten de forma prioritaria frente a otras aplicaciones que no operan en tiempo real [18](p. 19).
Figura 4.12: Encolamiento de prioridad.
Ducuara, D y Porras, J.(2017). An´alisis De Las Capacidades Y Prestaciones De Calidad De Servicio En Redes Definidas Por Software [Figura 3].