En los campos de las redes y del establecimiento de una red conmutados por paquetes de la computadora la calidad de servicio del término de la ingeniería de tráfico, QoS abreviado, refiere a mecanismos de control de la reservación de recurso algo que la calidad alcanzada del servicio. La calidad de servicio es la capacidad de proporcionar diversa prioridad a diversos usos, a los usuarios, o a los flujos de datos, o de garantizar cierto nivel de funcionamiento a un flujo de datos. Las garantías de la calidad de servicio son importantes si la capacidad de red es limitada, por ejemplo en de comunicación de datos celular, especialmente para el en tiempo real que fluye los usos de las multimedias, por ejemplo voz sobre IP y IP-TV, puesto que éstas requieren índice binario fijo y son a menudo retardo sensible.

Una red o un protocolo que apoyan calidad de servicio puede estar de acuerdo con un contrato del tráfico con la capacidad del software y de la reserva de uso en los nodos de red, por ejemplo durante una fase del establecimiento de la sesión. Durante la sesión puede supervisar el nivel alcanzado de funcionamiento, por ejemplo la tarifa y el retardo de datos, y dinámicamente prioridades de planificación del control en los nodos de red. Puede lanzar la capacidad reservada durante un rasgón abajo pone en fase.

En el campo de la telefonía, la calidad de servicio fue definida en el ITU X.902 estándar como " Un sistema de requisitos de calidad en el comportamiento colectivo de uno o más objects". La calidad de servicio abarca todos los aspectos de una conexión, tal como hora de proporcionar servicio, calidad de voz, eco, pérdida, confiabilidad y así sucesivamente. Un subconjunto de telefonía QoS es grado de servicio (GOS), que abarca aspectos de una conexión referente a la capacidad de una red.

Una red o un servicio de Mejor-esfuerzo no apoya calidad de servicio.

La calidad de servicio del término se utiliza a veces como medida de la calidad, con muchas definiciones alternativas, algo que refiriendo a la capacidad de reservar recursos. La calidad de servicio refiere a veces al nivel del de la calidad de servicio, es decir la calidad garantizada del servicio. Alto QoS se confunde a menudo con un alto nivel del del funcionamiento o de calidad alcanzada del servicio, por ejemplo arriba índice binario, estado latente bajo y probabilidad de error baja de pedacito . Ver también la relación a las medidas de la calidad subjetiva abajo.

Relación a las medidas de la calidad subjetiva

Una definición alternativa y discutible de QoS usada especialmente en la telefonía y el que fluyen el vídeo es una métrica que refleja o predice la calidad subjetivo experimentada, por ejemplo la calidad del concepto subjetivo del negocio de la experiencia (QoE), el " el usuario percibió el performance", el " grado de satisfacción del user", el " número de customers" feliz; o la cuenta (MOS) de la opinión del medio. En este contexto, QoS es el efecto acumulativo sobre la satisfacción del suscriptor de todas las imperfecciones que afectan al servicio. Esta definición incluye al uso y a ser humano en el gravamen, y exige una carga apropiada de medidas objetivas diversas tales como tiempo de reacción, interrupciones, ruido, interferencia, niveles de intensidad, respuesta de frecuencia, ecos sensibles, etc., y también incluye el grado del servicio .

Problemas

Cuando el Internet primero fue desplegado hace muchos anos, careció la capacidad de proporcionar las garantías de la calidad de servicio debido a los límites en poder de computación del ranurador. Por lo tanto funcionó en el nivel de QoS del defecto, o el " el mejor effort". Había el " cuatro; Tipo de Service" pedacitos y " tres; Precedence" los pedacitos proporcionaron en cada mensaje, pero fueron no hechos caso. Estos pedacitos fueron redefinidos más adelante mientras que los puntos de código de DiffServ (DSCP) y se honran en gran parte en acoplamientos mirados con fijeza en el Internet moderno.

Al mirar redes conmutadas por paquetes, la calidad de servicio es afectada por los varios factores, que se pueden dividir en " human" y " technical" factores. Los factores humanos incluyen: estabilidad del servicio, disponibilidad del servicio, retardos, información de usuario. Los factores técnicos incluyen: confiabilidad, capacidad de conversión a escala, eficacia, capacidad de mantenimiento, grado de servicio, etc.

Muchas cosas pueden suceder a los paquetes mientras que viajan de origen a la destinación, dando por resultado los problemas siguientes según lo considerado desde el punto de vista del remitente y del receptor:

; Paquetes caídos: Los ranuradores pudieron no poder entregar (la gota del ) algunos paquetes si llegan cuando sus almacenadores intermediarios son ya llenos. Algunos, ningunos, o todos los paquetes se pudieron caer, dependiendo del estado de la red, y es imposible determinar qué sucederá por adelantado. El uso de recepción puede pedir esta información ser retransmitido, posiblemente causando retardos severos en la transmisión total. ; Retardo: Puede ser que tarde un tiempo largo para que un paquete alcance su destinación, porque consigue soportado en coletas largas, o toma una ruta menos directa para evitar la congestión. En algunos casos, el retardo excesivo puede rendir un uso, tal como VoIP, inutilizable. ; Inquietud: Los paquetes de la fuente alcanzarán la destinación con diversos retardos. El retardo de un paquete varía con su posición en las coletas de los ranuradores a lo largo de la trayectoria entre la fuente y la destinación y esta posición pueden variar imprevisible. Esta variación en retardo se conoce como inquietud y puede afectar seriamente a la calidad de fluir audio y/o el vídeo. ; Entrega fuera de servicio: Cuando una colección de paquetes relacionados se encamina a través del Internet, diversos paquetes pueden tomar diversas rutas, cada uno dando por resultado un diverso retardo. El resultado es que los paquetes llegan en una diversa orden que ellos fue enviado. Este problema hace necesario los protocolos adicionales especiales responsables de cambiar los paquetes fuera de servicio a un estado isócrono una vez que alcanzan su destinación. Esto es especialmente importante para el vídeo y las corrientes de VoIP donde la calidad es afectada dramáticamente por estado latente y la carencia del isochronicity. ; Error: Los paquetes se dirigen mal a veces, o se combinan juntos, o se corrompen, mientras que el en el camino . El receptor tiene que detectar esto y, apenas como si el paquete fue caído, pide que el remitente se repita.

Usos que requieren QoS

Una calidad de servicio definida se puede requerir para ciertos tipos de tráfico de red, por ejemplo:
fluir las multimedias puede requerir garantizó rendimiento de procesamiento para asegurar que un nivel de calidad mínimo está mantenido.
La telefonía del IP o la voz sobre IP (VOIP) puede requerir límites terminantes en inquietud y retrasar
La teleconferencias video (VTC) requiere la inquietud y el estado latente bajos
Señalización de la alarma (e., alarma de ladrón )
La emulación del acoplamiento dedicado requiere garantizó rendimiento de procesamiento e impone límites ante retardo máximo e inquietud
un uso seguridad-crítico, tal como cirugía alejada puede requerir un nivel garantizado de la disponibilidad (esto también se llama el QoS duro ).
un administrador de sistema alejado puede querer dar prioridad a variable, y generalmente pequeño, las cantidades de SSH trafican para asegurar una sesión responsiva incluso sobre un acoplamiento pesado-cargado.

Estos tipos de servicio se llaman el inelástico, significando que requieren cierto nivel mínimo de anchura de banda y de cierto estado latente máximo funcionar.

Por el contrario, los usos elásticos del pueden aprovecharse sin embargo de mucho o poca anchura de banda está disponible. Los usos a granel de la transferencia de archivo que confían en el TCP son generalmente elásticos.

Obtención de QoS

Por llamada
En llamada
Por adelantado: Cuando el costo de los mecanismos para proporcionar QoS se justifica, los clientes y los abastecedores de la red firman típicamente un acuerdo contractual llamado un SLA (acuerdo del porcentaje de disponibilidad del ) que especifique las garantías para la capacidad de una red/de un protocolo de dar garantizó los límites del funcionamiento/del rendimiento de procesamiento/del estado latente basados en medidas mutuamente convenidas, generalmente dando prioridad a tráfico.
Reserva de recursos: Los recursos son reservados en cada paso en la red para la llamada mientras que se fija. Un ejemplo es RSVP, protocolo de la reservación de recurso.

Mecanismos de QoS

La calidad de servicio (QoS) se puede proporcionar por abundante el sobre-aprovisionamiento una red de modo que los acoplamientos interiores sean considerablemente más rápidos que acceso liga. Este acercamiento es relativamente simple, y puede ser económicamente factible para las redes de banda ancha con las cargas fiables y ligeras del tráfico. El funcionamiento es razonable para muchos usos, particularmente ésos capaces de tolerar la alta inquietud, tal como transferencias directas video profundo-protegidas.

Los servicios de VoIP comerciales son a menudo competitivos con servicio telefónico tradicional en términos de calidad de la llamada aunque los mecanismos de QoS son generalmente parados en la conexión del usuario a su ISP y la conexión del abastecedor de VoIP a una diversa ISP. Bajo altas condiciones de carga, sin embargo, la calidad de VoIP degrada a la calidad del teléfono celular o peor. Las matemáticas del tráfico del paquete indican que una red con QoS puede manejar cuatro veces tantas llamadas con requisitos apretados de la inquietud como uno sin QoS. La cantidad de sobre-aprovisionamiento en los acoplamientos interiores requeridos para substituir QoS depende del número de usuarios y de sus demandas del tráfico. Como del Internet los servicios ahora cerca de mil millones usuarios, hay poca posibilidad que el sobre-aprovisionamiento puede eliminar la necesidad de QoS cuando VoIP llega a ser más corriente.

Para las redes des banda estrecha más típicas de empresas y de gobiernos locales, sin embargo, los costes de la anchura de banda pueden ser substanciales y sobre el aprovisionamiento son duros de justificar. En estas situaciones, dos diversas filosofías fueron desarrolladas distintamente para dirigir el trato preferente para los paquetes que lo requieren.

Las primeras obras utilizaron el " IntServ " filosofía de reservar recursos de red. En este modelo, los usos utilizaron el protocolo (RSVP) de la reservación de recurso para pedir y para reservar recursos a través de una red. Mientras que los mecanismos de IntServ trabajan, fue observado que en una red de banda ancha típica de un prestatario de servicios más grande, los ranuradores de la base serían requeridos para aceptar, mantiene, y rasga abajo millares o posiblemente diez de millares de reservaciones. Fue creído que este acercamiento no escalaría con el crecimiento del Internet, y en cualquier caso era antitético a la noción de diseñar redes de modo que los ranuradores de la base hagan poco más que cambia simplemente los paquetes a las tarifas más altas posible.

El segundo y el acercamiento actual aceptado es " DiffServ " o servicios distinguidos. En el modelo de DiffServ, los paquetes se marcan según el tipo de servicio que necesitan. En respuesta a estas marcas, los ranuradores y los interruptores utilizan varias estrategias de espera para adaptar funcionamiento a los requisitos. (En la capa del IP, las marcas distinguidas del punto de código de los servicios ( DSCP ) utilizan los 6 pedacitos en el jefe de paquete del IP. En la capa del MAC, el IEEE 802.1Q VLAN y el IEEE 802.1D se pueden utilizar para llevar esencialmente la misma información)

Los ranuradores que apoyan DiffServ utilizan las coletas múltiples para los paquetes que aguardan la transmisión de interfaces obligados anchura de banda (e., de la amplia área). Los vendedores del ranurador proporcionan diversas capacidades para configurar este comportamiento, para incluir el número de coletas apoyadas, las prioridades relativas de coletas, y la anchura de banda reservada para cada coleta.

En la práctica, cuando un paquete se debe remitir de un interfaz con la espera, los paquetes que requieren la inquietud baja (e., VoIP o VTC ) se dan prioridad sobre los paquetes en otras coletas. Típicamente, una cierta anchura de banda se asigna por abandono a los paquetes de control de la red (e., ICMP y a los protocolos de la encaminamiento), mientras que el mejor tráfico de esfuerzo pudo ser dado simplemente cualquier anchura de banda se deja encima.

Los mecanismos adicionales de la gerencia de la anchura de banda se pueden utilizar para dirigir más lejos funcionamiento, para incluir:
tráfico que forma (tarifa que limita ): Cubo simbólico
Cubo agujereado
Control de tarifa del TCP - artificial ajustando tamaño de la ventana del TCP así como controlar el índice de ACKs que es vuelto al remitente
Algoritmos de Scheduling : Feria cargada que hace cola (WFQ)
La clase basó la feria cargada que hacía cola
Petirrojo redondo cargado (WRR)
Petirrojo redondo cargado déficit (DWRR)
evitación de la congestión: El ROJO, WRED - disminuye la posibilidad de las cola-gotas del almacenador intermediario de la coleta del puerto y esto baja la probabilidad de la sincronización global del TCP
Vigilancia (marca/caída del paquete superior al tamaño confiado de la tarifa y de la explosión del tráfico)
Notificación explícita de la congestión
Adaptación del almacenador intermediario

Según lo mencionado, mientras que el DiffServ se utiliza en muchas redes de empresas sofisticadas, no se ha desplegado extensamente en el Internet. Los arreglos de mirada del Internet son ya complejos, y no aparece ser entusiasmo entre los abastecedores para apoyar QoS a través de conexiones de mirada, o acuerdo sobre qué políticas se deben apoyar para hacer tan.

Un ejemplo compelling de la necesidad de QoS en el Internet se relaciona con esta aplicación el derrumbamiento de la congestión. El Internet confía en protocolos de la evitación de la congestión, según lo incorporado al TCP, para reducir la carga del tráfico bajo condiciones que llevarían de otra manera a la fusión del Internet. Los usos de QoS tales como VoIP y IPTV, porque requieren los bitratos en gran parte constantes y el estado latente bajo no puede utilizar el TCP, y no pueden reducir de otra manera su tarifa del tráfico para ayudar a prevenir la fusión cualquiera. QoS contrata el tráfico del límite que puede ser ofrecido al Internet y de tal modo hacer cumplir formar del tráfico que pueda evitar que el sobrecargarse, por lo tanto son una parte imprescindible de la capacidad del Internet de manejar una mezcla de tráfico en tiempo real y no en tiempo real sin la fusión. ¡

El protocolo de red del Asynchronous Transfer Mode (atmósfera) tiene un marco elaborado para enchufar los mecanismos de QoS de la opción. Unidades de datos más cortas y QoS incorporado eran algunos de los factores de venta únicos de la atmósfera en los usos de las telecomunicaciones tales como vídeo a pedido, voz sobre IP .

Niveles de prioridad de QoS

¡

Problemas de QoS

el grupo de trabajo Internet2 QoS del

concluyó eso anchura de banda cada vez mayor es probablemente más práctico que ejecutando QoS.edu/papers/non-architectural-problems.txt]

Protocolos que proporcionan calidad de servicio

El distinguió los servicios (DiffServ)
Relais de capítulo
X.25
Algunos módems del ADSL
Servicios integrados (IntServ)
Protocolo (RSVP) de la reservación de recurso
RSVP-TE
Asynchronous Transfer Mode (atmósferas)
La conmutación Multiprotocol (MPLS) de la etiqueta proporciona ocho clases de QoS
IEEE 802.11p
El tipo de campo del servicio (TOS) en el jefe del IP

Soluciones de QoS

La MUSA del proyecto de investigación definió un concepto de QoS que fue resuelto más a fondo en otros PLANETAS del proyecto de investigación. La nueva idea de esta solución es estar de acuerdo con un valor discreto de la inquietud por la clase de QoS que se impone ante nodos de red. Incluyendo el mejor QoS de esfuerzo cuatro las clases fueron definidas, dos elásticos y dos inelásticos. La solución tiene varias ventajas:
La tarifa de punta a punta de la pérdida del retardo y del paquete puede ser predicha
Es fácil ejecutar con la longitud simple del planificador y de la coleta dada en PLANETAS
Los nodos se pueden verificar fácilmente para la conformidad
Los usuarios finales notan la diferencia en calidad

Ver también

BSSGP
Mejor-esfuerzo
Clase del servicio
Grado del servicio (GOS)
Cuenta mala (MOS) de la opinión
Neutralidad de la red
Calidad de la experiencia (QoE)
Serie de los tubos
que fluye los medios
Calidad video subjetiva
Internet con gradas
Tráfico que forma
QPPB

Actividad de los estándares

La calidad de servicio, o el QoS, en el campo de la telefonía, fue definida en 1994 en la recomendación E. Esta definición es muy amplia, enumerando 6 componentes primarios: Ayuda, operabilidad, accesibilidad, Retainability, integridad y seguridad.

en 1998 el ITU publicó un documento que discutía QoS en el campo del establecimiento de una red de datos. Ésta es la recomendación X.641 se diseña para ofrecer medios de desarrollar o de realzar los estándares relacionados con QOS y para proporcionar los conceptos y la terminología que asistirán a mantener la consistencia de estándares relacionados.

El IETF QoS-relacionado RFCs de la cañería es definición de los servicios distinguidos coloca (campo del DS) en los jefes IPv4 e IPv6 (RFC 2474), y el protocolo de la reservación de recurso (RSVP) (RFC 2205); ambo éstos se discuten arriba. El IETF también ha publicado dos RFCs que daba el fondo en QoS: RFC 2990: Pasos siguientes para la arquitectura del IP QoS, y RFC 3714: Preocupaciones del IAB con respecto al control de la congestión por tráfico de voz en el Internet.

Libros

" IP que despliega y MPLS QoS para las redes multiservicios: Teoría y Practice" por Juan Evans, Clarence Filsfils (Morgan Kaufmann, 2007, ISBN 0-12-370549-5)

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Zenithic

Marcel Mouloudji

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