Prover Qualidade de Serviço (QoS) suficiente através de redes IP está a tornar-se um aspecto cada vez mais importante da actual infra-estrutura de TI empresarial. A QoS não só é necessária para a transmissão de voz e vídeo através da rede, como também é um factor importante no apoio à crescente Internet das Coisas (IoT). Neste artigo, explicarei porque é que a QoS é importante, como funciona, e descreverei alguns cenários de utilização para mostrar como pode beneficiar a experiência dos seus utilizadores finais.
Por que é que a QoS é importante?
Algumas aplicações em execução na sua rede são sensíveis ao atraso. Estas aplicações utilizam normalmente o protocolo UDP em oposição ao protocolo TCP. A diferença chave entre TCP e UDP no que diz respeito à sensibilidade temporal é que o TCP retransmitirá pacotes que se perdem em trânsito enquanto o UDP não o faz. Para uma transferência de ficheiro de um PC para o seguinte, o TCP deve ser utilizado porque se algum pacote for perdido, mal formado ou chegar fora de ordem, o protocolo TCP pode retransmitir e reordenar os pacotes para recriar o ficheiro no PC de destino.
Mas para aplicações UDP como uma chamada telefónica IP, qualquer pacote perdido não pode ser retransmitido porque os pacotes de voz entram como um fluxo ordenado; a retransmissão de pacotes é inútil. Devido a isto, quaisquer pacotes perdidos ou atrasados para aplicações que executem o protocolo UDP são um problema real. No nosso exemplo de chamada de voz, a perda mesmo de alguns pacotes resultará na qualidade da voz tornar-se agitada e ininteligível. Além disso, os pacotes são sensíveis ao que é conhecido como “jitter”. Jitter é a variação do atraso de uma aplicação de streaming.
Se a sua rede tiver muita largura de banda e nenhum tráfego que rebente acima do que pode suportar, não terá problemas com perda de pacotes, atraso ou jitter. Mas em muitas redes empresariais, haverá alturas em que as ligações ficam excessivamente congestionadas ao ponto de os routers e switches começarem a deixar cair os pacotes porque estão a entrar/sair mais rapidamente do que o que pode ser processado. Se for esse o caso, as suas aplicações de streaming vão sofrer. É aqui que entra QoS.
Como funciona QoS?
QoS ajuda a gerir a perda de pacotes, atrasos e tremores na sua infra-estrutura de rede. Uma vez que estamos a trabalhar com uma quantidade finita de largura de banda, a nossa primeira ordem de trabalho é identificar quais as aplicações que beneficiariam da gestão destas três coisas. Assim que os administradores de rede e aplicações identificarem as aplicações que necessitam de ter prioridade sobre a largura de banda numa rede, o passo seguinte é identificar esse tráfego. Há várias maneiras de identificar ou marcar o tráfego. Classe de Serviço (CoS) e Ponto de Código de Serviços Diferenciados (DSCP) são dois exemplos. CoS marcará um fluxo de dados no cabeçalho da camada 2, enquanto DSCP marcará um fluxo de dados na camada 3 do cabeçalho do pacote. Várias aplicações podem ser marcadas de forma diferente, o que permite que o equipamento da rede possa categorizar os dados em diferentes grupos.
Agora podemos categorizar os vapores de dados em diferentes grupos, podemos utilizar essa informação para colocar política sobre esses grupos, a fim de proporcionar um tratamento preferencial de alguns fluxos de dados em relação a outros. Isto é conhecido como enfileiramento. Por exemplo, se o tráfego de voz for marcado e a política for criada para lhe dar acesso à maioria da largura de banda da rede numa ligação, o dispositivo de encaminhamento ou comutação moverá estes pacotes/frames para a frente da fila e transmiti-los-á imediatamente. Mas se um fluxo padrão de transferência de dados TCP for marcado com uma prioridade mais baixa, ele esperará (ser enfileirado) até que haja largura de banda suficiente para transmitir. Se as filas se encherem demasiado, estes pacotes/quadros de menor prioridade são os primeiros a serem descartados.
Cenários de utilização de QoS
Como indicado anteriormente, os casos mais comuns de utilização de QoS são os fluxos de voz e vídeo. Mas há muitos mais exemplos, especialmente agora que a IdC está a começar a arrancar. Um exemplo está no sector da fabricação, onde as máquinas começam a alavancar a rede para fornecer informação em tempo real sobre o estado de quaisquer questões que possam estar a ocorrer. Qualquer atraso na identificação de um problema pode resultar em erros de fabrico que custam dezenas de milhares de dólares por segundo. Com a QoS, o fluxo de dados de estado de fabrico pode ter prioridade na rede para assegurar fluxos de informação em tempo real.
Um outro caso de utilização pode estar na vaporização de vários sensores inteligentes para projectos IoT de grande escala, tais como um edifício inteligente ou uma cidade inteligente. Muitos dos dados recolhidos e analisados, tais como temperatura, humidade, e consciência de localização, são altamente sensíveis ao tempo. Devido a esta sensibilidade temporal, estes dados devem ser devidamente identificados, marcados e enfileirados em conformidade.
É seguro dizer que como as nossas necessidades de conectividade continuam a expandir-se em todos os aspectos da nossa vida pessoal e empresarial, a QoS vai desempenhar um papel cada vez mais importante na garantia de que certos fluxos de dados têm prioridade sobre outros, de modo a funcionarem eficientemente.