tipos de calidad de servicio

1. Clasificación De Qos
Es posible realizar una clasificación de QoS bajo distintas
especificaciones, así podríamos diferenciarla según el tipo de tráfico, dónde
aplicarla, la reserva de recursos de la red y otros parámetros, tal y como se indica
a continuación.
1. Según la sensibilidad del tráfico
Teniendo en cuenta la variedad de tráfico existente y los requerimientos de
retardo, latencia y ancho de banda para cada tipo, nos encontramos con :
a. QoS muy sensible al retardo: Un ejemplo de este tipo es para el tráfico de
vídeo comprimido. Para este caso es necesario garantizar la disponibilidad de una
determinada y gran cantidad de ancho de banda
reservado para este tráfico y un valor de retardo mínimo que asegure la correcta
transmisión del mismo. Para conseguirlo será necesario utilizar mecanismos de
prioridad, definidos posteriormente en el capítulo de protocolos y arquitecturas,
así como encolar adecuadamente los flujos de datos.
b. QoS algo sensible al retardo: Como la resultante de la aplicación de la
emulación de circuito. Al igual que en el caso anterior se garantiza hasta un
cierto nivel de ancho de banda, aunque en menor valor. De la misma manera,
será necesario asignar prioridades para la transmisión de los datos.
c. QoS muy sensible a pérdidas: Como sucede con el tráfico tradicional. Si se
garantiza un nivel de pérdidas de valor cero entonces nunca se descartarán
paquetes ni se desbordarán los buffers de almacenamiento del flujo, lo que
facilitará el control de transmisión, por otra parte, esta garantía se hace a nivel de
acceso al medio (MAC) o en capas superiores, pero nunca a nivel físico.
d. QoS nada sensible: Por ejemplo el tráfico de servicios de noticias. La
filosofía de este tipo de QoS es usar cualquier oportunidad de transmisión
restante y asumir que la capacidad de los buffers posteriores es
suficiente para llevarla a cabo, asignándole a este tipo de tráfico la prioridad más
baja. A este tipo responden los algoritmos Best Effort o al mejor esfuerzo,
utilizado en Internet.
2. Según quién solicite el nivel de calidad de servicio
Teniendo en cuenta que la petición de QoS puede ser realizada por el
usuario final o por los conmutadores de la red, nos encontramos con :
a. QoS Implícita: En este tipo el router o conmutador asigna automáticamente
los niveles de calidad servicio en función del criterio especificado por el
administrador, como el tipo de aplicación, protocolo o dirección de origen.
Hoy en día todos los routers, y algunos conmutadores, ofrecen este tipo de QoS.
El proceso es el siguiente:

2. • Estaciones finales: Las estaciones finales transmiten los paquetes.
• Conmutador o router: Le llegan los paquetes, realiza un estudio de los datos
entrantes y los prioriza, repartiéndolos en diferentes colas según la prioridad
asignada. Estos datos vuelven a ser transmitidos hacia el siguiente
conmutador o router, donde se repite el proceso.
• Las funciones son:
• Control de red: Lo tiene el administrador
• Lugar: Centralmente
• Técnicas: Se realiza según unos patrones de tráfico
b. QoS Explicita: Este tipo de QoS permite al usuario o aplicación solicitar
directamente un determinado nivel de servicio que han de respetar los
conmutadores y routers. Así, el proceso es:
• Estaciones finales: En este caso las estaciones finales transmiten una petición
RSVP, si ésta es aceptada, los paquetes A,C,B,D, (ver figura) son
transmitidos.
• Conmutador o router: Los datos entrantes son priorizados de acuerdo a
instrucciones del nodo de
destino, pasando al próximo conmutador o router, donde se repetirá el proceso
Las funciones son:
• Control de red: Lo tiene el usuario o la aplicación. Es por lo tanto, más
difícil de gestionar
• Técnicas: IP Type of Service (ToS), RSVP.
3. Según las garantías
En esta clasificación se va a tener en cuenta la reserva de recursos del
sistema para proporcionar los servicios y son:
a. QoS Garantizada / Hard QoS: También conocida como “hard QoS” la
calidad de servicio garantizada es aquella en la que se produce una reserva
absoluta de los recursos de la red para un tráfico determinado, asegurándose así
unos niveles máximos de garantías para este tráfico.
b. QoS No Garantizada / Lack of QoS: En una calidad de servicio sin
garantías. El tráfico es transmitido por la red a expensas de lo que en ella pueda
sucederle. Es el tipo de QoS correspondiente a los servicios Best Effort (Mejor
servicio).
c. QoS Servicios Diferenciados/ Soft QoS: También conocida como “Soft QoS”
es el punto medio entre los dos tipos anteriores. Para este tipo se realiza una
diferenciación de tráfico, siendo tratados algunos
mejor que el resto (expedición más rápida, más ancho de banda promedio, menos
tasa de error promedio). Es el utilizado por DiffServ.

3. 4. Según el lugar de aplicación
Es posible aplicar calidad de servicio en los extremos y en los bordes de la
red, por lo tanto tenemos:
a. QoS Extremo a Extremo (End-to-End)
Es la aplicación de las políticas de calidad de servicio entre los extremos
de la red. Es viable gracias a
productos como el software Dynamic Access de 3Com, pero está menos
extendida que la QoS entre dos bordes de la red (edge-to-edge). También se la
conoce comúnmente como la QoS absoluta.
Con este tipo de QoS se simplifican, sin embargo, los puentes, cuya
función se reduce a observar la marca de los paquetes (en el caso de 802.1p), sin
tener que calcular la clase de servicio de cada paquete reducido.
Otra ventaja es que las aplicaciones podrían seleccionar dinámicamente el nivel
de QoS, almacenándose temporalmente en los directorios de red o en los puentes
una información estática de clases de servicio.
Actualmente, la política de las empresas dedicadas al networking es
conseguir una calidad de servicio extremo a extremo, por lo que se están
estudiando y aplicando diferentes técnicas para conseguirlo. A lo largo de los
capítulos posteriores este tipo de QoS será referenciada en multitud de ocasiones,
especificando cómo conseguirla.
b. QoS Borde a Borde (edge-to-edge)
Es la aplicación de las políticas de calidad de servicio entre dos puntos
cualesquiera de la red. Por ejemplo en los puentes. Esto tiene varias ventajas: en
primer lugar no requiere que los administradores de red toquen ninguno de los
extremos, esto es una ventaja para el caso de las empresas en las que la
organización responsable de la infraestructura de red está separada del grupo de
los servidores y del resto de los puestos de trabajo. Otra ventaja es que son
menos los dispositivos que tienen que ser manejados para la obtención de la QoS.
Además, la accesibilidad por parte de un usuario cualquiera de la red o de un
hacker para cambiar las especificaciones de QoS es mucho menor. Por último,
utilizando edge-to-edge QoS no es necesario conocer cómo poner en práctica las
reglas de QoS de cada uno de los posibles sistemas operativos que podrían tener
los servidores en el caso de aplicar QoS extremo-aextremo.
A este tipo también se le conoce como calidad de servicio relativa
Parámetros De QoS

4. Son muchos los términos manejados en el estudio de la calidad de
servicio, que, a su vez, son aplicables no sólo a éste área, sino a otros ámbitos de
las telecomunicaciones y de la informática, por lo que en este apartado se
explicarán aquellos considerados clave para el completo entendimiento de este
tema. Para la consulta de otros vocablos relacionados será necesario acudir a
alguno de los glosarios que las empresas ponen a disposición pública en sus
páginas web, figurando alguna de estas direcciones en las referencias al final de
este proyecto.
Tráfico De Red: De forma simple, podríamos decir que tráfico de una red son los
datos que la atraviesan. Es pues dependiente del tipo de aplicación que por ella
circulan. De esta manera podríamos establecer una diferenciación del tráfico.
1. Según el tipo de aplicación: Tendremos tráfico habitual, multimedia,
multicast, broadcast, tiempo real, etc.
2. Según la sensibilidad al retardo: En este caso se tiene:
Tráfico algo sensible al retardo, Tráfico muy sensible al retardo, Tráfico
muy sensible a las pérdidas, Tráfico nada sensible, Retardo, Latencia, Jitter
(Inestabilidad o variabilidad en el retardo), Ancho De Banda, Pérdida De
Paquetes, Disponibilidad, Rendimiento, Priorización, Encolado, Acuerdos De
Niveles De Servicio, SLS : Service Level Specifications o Especificaciones del
Nivel de Servicio, SLO : Service Level Objetives u Objetivos del Nivel de
Servicio
Especificaciones Del Condicionamiento Del Tráfico
Aparte del acuerdo de nivel de servicios es necesario adjuntar unas
funciones de control de los requisitos del tráfico para estudiar su
comportamiento, observando el flujo de las aplicaciones, o cualquier otro
subgrupo de tráfico operativo (ej. actualizar tablas de encaminamiento). Algunas
de estas funciones de control son la medición del tráfico, las políticas, el
‘shaping’ y el uso de marcas en los paquetes. Se suelen utilizar en algunas de los
protocolos utilizados para proporcionar QoS. En Diffserv, por ejemplo, se usa
para hacer cumplir acuerdos entre los dominios.
Un Traffic Conditioning Agreement (TCA) o Acuerdo de Condicionamiento del
Tráfico, es un acuerdo que especifica las reglas para clasificar el tráfico bajo
cualquier perfil. Abarca todas las reglas de condicionamiento del tráfico
especificadas explícitamente dentro de un SLA, junto con todas las reglas
implícitas de los requisitos del servicio.

5. Algoritmos Para La Obtencion De Qos
Una vez introducidas las principales características del término calidad de
servicio es necesario exponer el tipo de algoritmos utilizados actualmente en la
transmisión de paquetes para comprobar cómo estos realizan un control de la
congestión y a qué nivel son capaces de proporcionar calidad.
Así, teniendo en cuenta la clase de servicio que son capaces de ofrecer los
algoritmos de transmisión de paquetes podemos hacer tres divisiones principales:
1. Algoritmos De Mejor Esfuerzo (Best Effort)
En este tipo de algoritmos se encuentran los algoritmos tradicionales, que
no ofrecen ningún tipo de garantías de transmisión, por lo que podría decirse que
el nivel de calidad de servicio ofrecido es nulo. Un ejemplo muy representativo
es el FIFO (First In First Out). El principal problema de este tipo de algoritmos
es que, si tenemos varios flujos de datos, una ráfaga de paquetes en uno de ellos
va a afectar a todos los demás flujos, retardando su transmisión. Es decir, que el
tiempo de llegada de los paquetes de un flujo puede verse afectado por otros
flujos. Cuando esto ocurre decimos que el algoritmo utilizado no es capaz de
aislar flujos.
2. Algoritmos Deterministas
Son aquellos en los que, para evitar la posible congestión, antes de aceptar
la transmisión de un flujo, se asegura que podrá transmitirse sin problemas
incluso en las peores condiciones. Esto se hace reservando ancho de banda. El
ancho de banda reservado es el equivalente a lo que supondría un pico de una
transmisión en ráfaga de ese flujo, con lo que se asegura que el flujo nunca se va
a salir de su ancho de banda reservado. Si suponemos este comportamiento en
cada uno de los flujos de la red, podemos ver que la congestión es imposible,
puesto que incluso en el caso en el que todos los flujos presentaran un pico al
mismo tiempo, tendrían reservado el suficiente ancho de banda para que no
hubiera congestión.
En caso de que, por límites físicos de la red, no pudiera asegurarse ese
ancho de banda, el algoritmo rechazaría la transmisión del flujo.
Este tipo de algoritmos fueron los primeros en aparecer cuando surgió la
necesidad de asegurar las velocidades de transmisión. Es obvio que consiguen su
objetivo, pero lo consiguen a un precio muy elevado, puesto que son muy
ineficientes respecto al uso de la red. Como ya hemos explicado antes, las
situaciones de ráfaga en un flujo son poco frecuentes y de muy corta duración,
con lo que en la mayoría de los casos las necesidades de ancho de banda del flujo
son mucho menores. Al reservar el equivalente al peor caso, la mayor parte del
tiempo estamos reservando una capacidad de transmisión que no usamos, y si
esto lo hacemos con varios flujos el resultado es que los algoritmos rechazan

6. flujos por no poder darles la reserva adecuada cuando en realidad la red presenta
una utilización muy por debajo de sus posibilidades.
3. Algoritmos Intermedios
Aquellos algoritmos cuyo objetivo es ofrecer calidad de servicio y al
mismo tiempo hacer un uso eficiente de los recursos. Entre estos podemos
diferenciar entre los que ofrecen servicios estadísticos, servicios de degradación
limitada y servicios predictivos. Estos algoritmos no aseguran una QoS tan
estricta como los deterministas, pero en la mayoría de los casos consiguen un
buen comportamiento y aprovechan mucho más los recursos disponibles. Como
consecuencia, en estos algoritmos sí que es posible el retraso ocasional de algún
paquete, con lo que si el algoritmo en cuestión se da cuenta de que un paquete ha
superado su tiempo de expiración puede descartarlo directamente.
a. Servicios Estadísticos
Este tipo de servicios trabaja estadísticamente, asegurando una QoS
con una probabilidad determinada. Para ello, antes de aceptar la
transmisión de un flujo, obtienen los parámetros que lo modelan.
b. Servicios De Degradación Limitada
Una característica de los flujos es que podemos permitirnos la pérdida de
algunos datos. Los algoritmos de degradación limitada aprovechan este
hecho en la gestión de los paquetes consiguiendo una capacidad de
decisión más alta.
c. Servicios Predictivos
Se caracterizan por utilizar datos obtenidos midiendo las características de
los flujos. En la admisión del flujo es necesario confiar en la información
que nos da el servidor del flujo, pero una vez dentro de la red se calculan
dinámicamente sus parámetros. Con esto nos aseguramos una información
fiable y real, puesto que proviene del compartimiento actual del flujo. Este
hecho ayuda a tomar decisiones más precisas sobre las necesidades del
flujo y, por tanto, nos lleva a un funcionamiento bastante correcto con una
utilización elevada de los recursos.
Gestión Del Ancho De Banda Versus Qos
Es para todos los profesionales informáticos conocidos el hecho de que la
capacidad de cualquier tipo de sistema siempre, o casi siempre, acaba por
agotarse; así, los discos duros se llenan o las líneas telefónicas de una centralita
se saturan. Pero donde este límite se suele alcanzar con particular rapidez es en la
capacidad de la línea que conecta una organización con Internet (o en general con
una red IP) ante el imparable crecimiento de las aplicaciones sobre este medio.

7. Lo normal es que, cuando las conexiones van lentas, se contrate más capacidad.
Pero, aún así, las líneas vuelven a saturarse tras un breve período de tiempo y es
una solución costosa. Esta es la técnica conocida como sobreingeniería o método
de la fuerza bruta.
Es necesario preguntarse entonces si ésta es la solución correcta y al
estudiar otras alternativas vemos que con éstas se pueden obtener mayores
capacidades por menos costes mediante la optimización de la gestión del ancho
de banda. También conocida como gestión de políticas. Por lo tanto, el ampliar el
ancho de banda debe utilizarse como una solución puntual para resolver
determinadas situaciones de congestión en determinados puntos de la red y para
determinados tipos de redes. Es medianamente factible para redes LAN y
prácticamente imposible para redes WAN, mientras los precios sigan siendo tan
elevados. Es por tanto, una solución costosa, con durabilidad mínima debido al
crecimiento del tráfico de la red y de las necesidades de ancho de banda de
determinados tipos de tráfico.
La QoS sin embargo, conlleva, entre otras cosas, una correcta gestión del
ancho de banda. Presentándose como la forma más eficiente, hoy en día, para la
mejora de toda red que se precie. Es, en definitiva, la solución por la que
deberían apostar todas las empresas para mejorar su red y, en consecuencia, su
negocio.
PROTOCOLOS Y ARQUITECTURAS DE QOS
RSVP surgió en 1990 como el método definitivo para alcanzar el nirvana
QoS, pero el protocolo fue diseñado para una única arquitectura de red, y no para
el mundo heterogéneo que hoy cunde en el networking. En consecuencia, no
faltaron voces que solicitaban su sustitución por otras alternativas más adaptadas
a la realidad, pero la reunión del IETF del mes de agosto de 1998 permitió
contemplar la posibilidad de que las diferentes tecnologías de QoS trabajasen
juntas para proporcionar los tan deseados niveles de QoS, pensando en usar
RSVP en los routers de extremo, DiffServ en la parte central para agregar tráfico,
MPLS para especificar la mejor ruta para el tráfico a través de la red utilizando
etiquetas y 802.1p/q para redes 802.
Clasificación De Los Distintos Protocolos
Las aplicaciones, la topología de la red y la política de QoS dictan qué tipo
de QoS es más apropiado para un flujo individual o para varios. De entre todas
las opciones, los protocolos y algoritmos más utilizados son :
Reservation protocol (rsvp): protocolo de reserva de recursos.

8. Proporciona la señalización para permitir la reserva de recursos de la red
(conocido también como Servicios Integrados o Integrated Services). Aunque se
usa típicamente para un solo flujo (per flow), RSVP también se utiliza para flujos
agregados (per aggregates). Hablaremos de flujos agregados cuando circule más
de un flujo por la red.
El Protocolo de Reserva de Recursos [RFC2205, Versión 1 Functional
Specification] es un protocolo de señalización que proporciona un control para la
reserva, orientado fundamentalmente a redes IP. Es un componente clave de la
arquitectura de los Servicios Integrados en Internet IETF(IntServ) en la que se
define el funcionamiento y la forma de petición e intercambio de información
entre y para cada elemento de la red y así realizar un control de la calidad de
servicio. La reserva de recursos se realiza en los routers intermedios situados a lo
largo de toda la ruta de datos de la aplicación.
Es, hasta el momento, la más compleja de todas las tecnologías de QoS
para las aplicaciones (hosts) y para los distintos elementos de la red
(encaminadores y puentes).
Como resultado, representa el mayor estándar creado desde el servicio best effort
de las redes IP, proporcionando el mayor nivel de QoS en términos de servicio
garantizado, granularidad de localización de recursos y el mayor detalle sobre la
forma de actuación de aplicaciones y usuarios que proporcionan QoS.
RSVP fue creado en 1990 por IETF, definiendo un modelo de asignación
de QoS en el que cada receptor (para una sesión) fuese responsable de elegir su
propio nivel de reserva de recursos, iniciando la reserva y manteniéndola activa
tanto tiempo como desee.
En definitiva, RSVP permite que las aplicaciones soliciten una calidad de
servicio específica a la red. En vez de un protocolo de encaminamiento es más
bien un protocolo de control de Internet. Su tarea consiste en establecer y
mantener las reservas de recursos en un árbol de distribución, con independencia
de cómo se hayan creado.
El grupo de trabajo Integrated Services del IETF ha considerado la existencia de
varias clases de QoS, si bien actualmente sólo dos de éstas han sido formalmente
especificadas para ser utilizadas con RSVP:
• Servicios garantizados (Guaranteed Service)(service_number 2)
[RFC2211]: Este servicio proporciona un nivel de ancho de banda y un límite
en el retardo, garantizando la no existencia de pérdidas en colas. Está pensado
para aplicaciones con requerimientos en tiempo real, tales como ciertas
aplicaciones de audio y vídeo. Cada router caracteriza el SG para un flujo
específico asignando un ancho de banda y un espacio en buffer.
• Servicio de Carga Controlada (Controlled-LoadService)(service_number 5)
[RFC2212]:A diferencia del SG este servicio no ofrece garantías en la

9. entrega de los paquetes. Así, será adecuado para aquellas aplicaciones que
toleren una cierta cantidad de pérdidas y un retardo mantenidos en un nivel
razonable. Los routers que implementen este servicio deben verificar que el
tráfico recibido siga las especificaciones dadas por el Tspec, y cualquier
tráfico que no las cumpla será reenviado por la red, como tráfico best-effort.
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
La recopilación de trabajos de investigación ayudó a la documentación de
este proyecto, citando algunos como los siguientes:
• Titulo de la Investigación: Análisis de Tráfico y Calidad de Servicio
Para realizar análisis de tráfico existe una gran variedad de soluciones que
van desde productos propietarios que incluyen hardware y software, hasta
soluciones gratuitas y de código abierto comúnmente utilizadas bajo sistemas
Linux-UNIX; por lo que en la práctica se basa en el análisis en dos aplicaciones
gratuitas como
URL: http://www.walc03.ula.ve/talleres/practicas/Practica3.doc
• Titulo de la Investigación: "Estrategia para la Gestión de una
Intranet."
La investigación servirá para orientar en el análisis del tipo de muestras
que se pueden generar de las pruebas de trafico de red, así como el enfoque
Estratégico que se le dará a la investigación.
Resumen. El presente trabajo trata sobre la Estrategia de Gestión
de una Intranet y su aplicación a la red de la Universidad Central
de Las Villas. En él se analizan las bases teóricas de un sistema
de supervisión y de administración de los elementos activos en
una red de ordenadores.
Los esfuerzos fueron dirigidos hacia la construcción de una
estrategia que permita la gestión de la red UCLV, y por tanto se
analizan todos los elementos que influyen de una manera u otra
en la administración del equipamiento y de los servicios. También
se muestran resultados de pruebas de tráfico, aplicadas en
algunos de los enlaces de la red UCLV en diferentes condiciones,
en los que se muestra el cambio de la velocidad y latencia de
paquetes. El perfeccionamiento realizado al ancho de banda es

10. indispensable para la transmisión de la información de gestión
manejada a nivel de Intranet.
Ing. José Luis Acebo Puentes. Dr. Félix Alvarez Paliza.
Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Carretera a
Camajuaní Km. 5
Santa Clara, Villa Clara; (puentes@uclv.edu.cu)
URL:
http://www.cujae.edu.cu/eventos/Citel2004/Trabajos/Trabajos/CIT001.pdf
• Titulo de la Investigación: Plan Estratégico 2005-2006 Unidad de
Información y Sistemas de Información.
Este Plan serviría como esquema base de objetivos para desarrollar el Plan
estratégico e implementar Calidad de Servicio en las redes.
Creación del marco que permita la evaluación,
implantación y control de servicios…
Empresa IICA (únicos Datos)
URL: www.ucm.es/BUCM/plan_estrategico_2005_2006.pdf
• Titulo de la Investigación: INTERNET2 O LA PROXIMA GENERACION
DE INTERNET (PARTE PRIMERA).
Presenta Estrategia en el desarrollo de aplicaciones como La
reserva de protocolos para el ancho de banda y garantias de calidad
de serviciós, puntos tales que funjiran como sustento al tema a
desarrollar;
Resumen: “que mitiguen el retardo en las aplicaciones sensibles
al tiempo. Esos protocolos y garantías, por ejemplo, deberían
permitir a servidores y peticionarios de flujos de vídeo resultados
por encima de las capacidades actuales y hacerlos capaces de
mayores prestaciones para alcanzar el objetivo de un nuevo
WWW para la educación, el entretenimiento y los negocios"…
Novática 127 (Mayo-Junio 1997); Novática es la revista de ATI
(Asociación de Técnicos de Informática). Traducción: María del
Carmen Ugarte García, Samuel Linares, Miguel Angel Jiménez,
Rafael Fernández Calvo
URL: http://www.ati.es/novatica/1997/127/intdos.html

11. • Titulo de la Investigación: Analizador en tiempo real de calidad de servicio
en redes IP
Esta investigación se basa en el de una herramienta para analizar
la red en tiempo real si modificarla, y esto es similar a uno de los
objetivos planteados en esta investigación.
Resumen: La Calidad de Servicio (CdS) es un paso hacia los
nuevos requisitos para las redes IP actuales. Pero, ¿cómo se
puede verificar el impacto de estos mecanismos en la red? Por
este motivo hemos desarrollado una herramienta para el análisis
de la CdS. Se ha enfocado a la toma de medidas entre dos puntos
de la red para poder calcular los valores propuestos por el grupo
de trabajo IETF IP Performance Metrics. Esta herramienta
realiza el análisis en tiempo real, soportando los protocolos IPv4
e IPv6 y trabajando en modo pasivo, es decir, sin modificar la red
analizada.
Quality of Service Real-time Analizer for IP Networks
A. Navarro y J. Domingo
URL: http://www.rediris.es/rediris/boletin/66-67/ponencia7.pdf
http://www.mazalan.com/cgi-bin/Diccionarios/Diccionarios.cgi?
acc=multiSearch&Diccionario=8
http://www.cnice.mec.es/tecnologica/experto/ip/index.htm
http://www.monografias.com/trabajos5/redwan/redwan.shtml