La Calidad de Servicio (QoS – Quality of Service) es un conjunto de tecnologías y mecanismos utilizados en redes para garantizar el rendimiento, la prioridad y la disponibilidad de ciertos tipos de tráfico. Su objetivo es controlar el uso de los recursos de red, evitando la congestión y asegurando un nivel predecible de servicio para aplicaciones sensibles como voz, video y datos críticos.
Diferentes tipos y mecanismos de QoS en redes
1. Clasificación del tráfico
Este primer paso consiste en identificar y categorizar los paquetes en diferentes clases de servicio. Esto se hace mediante etiquetas como DSCP (Differentiated Services Code Point), CoS (Class of Service) o VLAN Priority. Algunos dispositivos también usan puertos TCP/UDP o direcciones IP para esta clasificación.
- DSCP: Parte del encabezado IP que define la prioridad del paquete.
- 802.1p / CoS: Campo de prioridad en tramas Ethernet con VLAN (IEEE 802.1Q).
- ACLs y NBAR: Métodos más avanzados para clasificar tráfico con base en protocolos o patrones de aplicación.
2. Marcado de paquetes
Una vez clasificados, los paquetes reciben una etiqueta o marca que los identifica en toda la red. Esto permite que routers y switches sepan cómo tratar cada tipo de tráfico.
- Marcado en L3: Con DSCP en el encabezado IP.
- Marcado en L2: Con CoS en redes Ethernet con VLAN.
3. Métodos de gestión del tráfico
Después del marcado, el tráfico es gestionado de acuerdo con su prioridad mediante colas, asignación de ancho de banda y otras técnicas:
- Priority Queuing (PQ): Tráfico crítico (como VoIP) va a una cola de alta prioridad que se atiende primero.
- Weighted Fair Queuing (WFQ): Asigna equitativamente el ancho de banda según el peso o prioridad de cada flujo.
- Class-Based Weighted Fair Queuing (CBWFQ): Variación avanzada que combina clasificación y pesos.
- Low Latency Queuing (LLQ): Agrega una cola de prioridad estricta para tráfico de tiempo real, combinada con CBWFQ.
4. Control de congestión y shaping
Cuando una red está congestionada, QoS puede decidir qué paquetes desechar y cómo controlar el flujo:
- Policing: Descarta paquetes que exceden ciertos límites de tráfico. No intenta suavizar el tráfico, simplemente bloquea.
- Shaping: Almacena temporalmente paquetes para ajustarlos al perfil permitido, suavizando picos de tráfico.
- RED (Random Early Detection): Técnica para descartar paquetes aleatoriamente antes de que una cola esté llena, para prevenir congestión.
| Tipo de QoS | Función | Aplicación típica |
|---|---|---|
| Clasificación y marcado | Identifica y etiqueta paquetes | Todo tipo de tráfico |
| Colas (Queuing) | Organiza el orden de envío | Voz sobre IP, tráfico crítico |
| Shaping | Controla velocidad de transmisión | Tráfico saliente constante |
| Policing | Descarta exceso de tráfico | Enlaces WAN con límite |
| RED/WRED | Prevención de congestión | Grandes redes empresariales |
La QoS se vuelve esencial en redes donde múltiples tipos de tráfico compiten por los mismos recursos, especialmente en entornos con voz y video en tiempo real. Implementar QoS correctamente permite evitar la pérdida de calidad, reducir la latencia y garantizar el funcionamiento eficiente de aplicaciones críticas.
Además, muchas redes modernas utilizan QoS junto con políticas de SLA (Service Level Agreement) y SD-WAN para optimizar la experiencia del usuario final. En conjunto, QoS permite administrar de forma inteligente el ancho de banda y priorizar lo que realmente importa.