A medida que el tráfico de red sigue creciendo exponencialmente, resulta esencial garantizar que las aplicaciones críticas reciban el ancho de banda y el rendimiento necesarios. Aquí es donde entra en juego la Calidad de Servicio (QoS). La QoS se refiere a los mecanismos utilizados para gestionar y priorizar el tráfico de red con el fin de garantizar que las aplicaciones importantes, como voz sobre IP (VoIP), videoconferencia y servicios en tiempo real, reciban el ancho de banda que necesitan para un rendimiento óptimo.
La calidad de servicio (QoS) es un conjunto de técnicas que priorizan determinados tipos de tráfico de red para garantizar un rendimiento constante y predecible de las aplicaciones y servicios sensibles a los retrasos, las fluctuaciones y la pérdida de paquetes. La QoS permite a los administradores de red gestionar el ancho de banda, el retardo, las fluctuaciones y las tasas de error, garantizando que el tráfico de alta prioridad, como la voz o el vídeo, se entregue de forma eficiente.
La calidad de servicio es especialmente importante en entornos en los que varias aplicaciones compiten por el ancho de banda, como:
La calidad de servicio garantiza una comunicación de voz clara e ininterrumpida.
La calidad de servicio ayuda a evitar el buffering de vídeo y mejora la interacción en tiempo real.
Garantizar que las transacciones financieras o de bases de datos tengan prioridad sobre tareas menos prioritarias, como la descarga de archivos.
Para entender cómo funciona la QoS, es importante desglosarla en sus componentes clave:
La QoS comienza con la clasificación del tráfico de red en función de criterios específicos como la dirección IP, el protocolo o el número de puerto. Por ejemplo, el tráfico relacionado con VoIP podría clasificarse como de alta prioridad.
Tras la clasificación, los paquetes pueden marcarse con una etiqueta QoS específica, a menudo mediante etiquetas DSCP (Differentiated Services Code Point) u 802.1p, que indican a routers y conmutadores cómo gestionar el tráfico.
Los dispositivos de red utilizan colas para almacenar paquetes antes de reenviarlos. La QoS define distintas estrategias de colas, como las colas prioritarias (PQ) o las colas justas ponderadas (WFQ), para garantizar que el tráfico de alta prioridad se procese primero.
La QoS también puede implicar la limitación del uso del ancho de banda para determinados tipos de tráfico. Los paquetes que superan el ancho de banda asignado se suprimen o retrasan, mientras que las ráfagas de tráfico se suavizan para mantener un flujo constante.
Cuando se produce una congestión en la red, los mecanismos de QoS garantizan que el tráfico de menor prioridad se retrase o se elimine, permitiendo que el tráfico de mayor prioridad continúe sin interrupción.
La calidad del servicio garantiza que las aplicaciones de misión crítica reciban el ancho de banda necesario, reduciendo la latencia y mejorando el rendimiento general.
Para aplicaciones en tiempo real como VoIP o videoconferencia, la calidad de servicio minimiza los efectos del jitter (variabilidad en los tiempos de llegada de los paquetes) y la pérdida de paquetes, mejorando la calidad de la llamada y el vídeo.
La calidad de servicio evita que el tráfico de baja prioridad acapare el ancho de banda y garantiza que todos los usuarios y aplicaciones reciban la parte que les corresponde de los recursos de la red.
Al priorizar el tráfico para aplicaciones de alto rendimiento, los usuarios experimentan menos retrasos, problemas de almacenamiento en búfer o caídas de llamadas, lo que se traduce en una comunicación y colaboración más fluidas.
El primer paso de la QoS es clasificar el tráfico. Para ello se analizan los paquetes entrantes y se les asigna una categoría en función del tipo de aplicación o servicio al que pertenecen.
Ejemplo:
Una vez clasificado el tráfico, se marca utilizando valores DSCP o etiquetas de Capa 2 como 802.1p. Los dispositivos de red utilizan estas marcas para determinar cómo se tratan los paquetes a medida que se desplazan por la red.
Una vez clasificado y marcado el tráfico, pueden aplicarse políticas de QoS para controlar cuánto ancho de banda recibe cada clase de tráfico. La vigilancia del tráfico impone un límite estricto de ancho de banda descartando los paquetes que lo superan, mientras que la conformación del tráfico garantiza que éste se mantenga dentro del ancho de banda permitido almacenando en búfer los paquetes sobrantes y enviándolos más tarde.
Una vez marcados y controlados, los paquetes se colocan en colas en función de su prioridad. Las colas prioritarias (PQ) garantizan que los paquetes de alta prioridad, como los de VoIP, se procesen primero, mientras que los de baja prioridad, como las descargas de archivos, se procesan cuando hay ancho de banda disponible.
Si la red se congestiona, se pueden utilizar mecanismos de gestión de la congestión como Weighted Fair Queuing (WFQ) para garantizar que cada tipo de tráfico reciba su parte asignada de ancho de banda.
| Mecanismo QoS | Función | Caso práctico |
| Clasificación del tráfico | Identifica y clasifica los distintos tipos de tráfico | Priorizar servicios críticos como VoIP |
| Vigilancia y regulación del tráfico | Controla la velocidad del tráfico que entra en la red | Limitación del ancho de banda para el tráfico no esencial |
| Colas y programación | Garantiza que el tráfico de alta prioridad se procese primero | Garantizar la calidad de los servicios en tiempo real |
| Gestión de la congestión | Gestiona el tráfico cuando la red está congestionada | Distribución equitativa del ancho de banda |
En las redes Cisco, la QoS se configura en dispositivos como switches y routers. Este es un ejemplo de cómo configurar QoS en un switch Cisco Nexus 9000:
policy-map type qos voip-policy
tipo de clase qos class-default
set dscp ef
nivel de prioridad 1
En esta configuración:
En los cortafuegos Checkpoint, puede aplicar políticas QoS a través de la SmartConsole para priorizar diferentes tipos de tráfico, por ejemplo:
En las soluciones de cortafuegos de Hillstone, la QoS se puede configurar de la siguiente manera:
| Técnica QoS | Ventaja | Caso de uso común |
| Servicios diferenciados (SD) | Control detallado con marcado QoS por paquete | Priorizar el tráfico de VoIP y videoconferencia |
| Colas prioritarias (PQ) | Garantiza que el tráfico de alta prioridad se procese siempre en primer lugar. | Aplicaciones en tiempo real como voz o juegos |
| Colas justas ponderadas (WFQ) | Asignación equitativa del ancho de banda a los distintos flujos de tráfico | Entornos generales de red empresarial |
| Vigilancia y formación | Garantiza el cumplimiento de los límites de ancho de banda | Evitar que determinadas aplicaciones acaparen ancho de banda |
Comprenda qué aplicaciones son críticas para la empresa y asígneles la máxima prioridad. Esto suele incluir VoIP, videoconferencias y aplicaciones empresariales sensibles al tiempo.
Utilice herramientas de supervisión de red para evaluar qué servicios consumen más ancho de banda y ajustar las políticas de calidad de servicio en consecuencia.
Empiece aplicando políticas de QoS a los servicios críticos y extiéndalas gradualmente a otras aplicaciones. Este enfoque ayuda a evitar abrumar la red con políticas complejas desde el principio.
Las configuraciones de QoS deben probarse regularmente, especialmente después de cambios en la red, para garantizar que el tráfico prioritario sigue recibiendo recursos suficientes.
La QoS es una herramienta esencial para mantener entornos de red de alto rendimiento, sobre todo a medida que más aplicaciones compiten por un ancho de banda limitado. Al priorizar y gestionar cuidadosamente el tráfico, los administradores de red pueden garantizar que aplicaciones críticas como VoIP y videoconferencias funcionen de forma óptima, incluso bajo cargas pesadas. Tanto si gestiona una red empresarial como una infraestructura a menor escala, la implantación de la QoS puede mejorar drásticamente la experiencia del usuario y proteger el rendimiento de los servicios clave.
Alexander Timokhin
COO
Alexander Timokhin
COO
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