Breve texto sobre Qualidade de Serviço (QoS)

Um termo quase sempre presente nas discussões  relativas a redes de computadores é Qualidade de Serviço (QoS). A motivação para tal prestígio tem duas vertentes, uma de ordem econômica e a outra, também bastante significativa, de natureza técnica.

No que concerne à componente econômica, podemos citar os altos custos dos circuitos WAN que, particularmente no contexto brasileiro, dificultam bastante a aquisição de mais banda para as conexões de longa distância. Dada a crescente importância  das redes como plataforma de negócios e ferramenta de produtividade, é natural que o volume de tráfego tenda sempre a aumentar, fato este que torna indispensável a existência de uma solução que proporcione a otimização dos recursos de banda disponíveis na rede WAN.

Por outro lado, os diversos tipos de tráfegos tais como voz, vídeo e dados têm exigências diferentes no que concerne à utilização de banda, sensibilidade a atrasos (‘delay’) e variação de atraso (‘jitter’) para que a sua transmissão através da rede seja considerada eficiente.

É exatamente nesta esfera definidora da natureza das aplicações, que surge a componente técnica que justifica a atenção dedicada ao QoS. Sem dúvida, fazer com que tráfegos de todas as naturezas convivam de forma harmônica e minimizar o impacto das eventuais perdas sobre os fluxos de menor importância constitui tarefa bastante desafiadora.

O fato de a rede WAN ser o domínio em que é mais facilmente visível a necessidade de aplicação de políticas de QoS, não faz com que seja prescindível a preocupação com a elaboração de políticas semelhantes para o domínio das redes locais. Aliás, o desprezo, no que diz respeito às LANs, das definições de QoS é um erro clássico que pode conduzir à degradação do desempenho de algumas aplicações, mesmo que se tenha despendido um grande esforço para a WAN. Para que seja efetivo, o modelo de QoS deve, inquestionavelmente, contemplar todo o percurso seguido pelo pacote através da rede e não simplesemente um link WAN específico.

No domínio WAN, uma técnica de enfileiramento (‘queueing’) que oferece notável flexibilidade é a chamada Low Latency Queuing (LLQ), por permitir a criação de uma fila de prioridade absoluta para o tráfego de voz (pacotes tipicamente pequenos e sensíveis a atraso), bem como a separação em classes dos  tráfegos de vídeo e dados.  Deve-se aqui ressaltar que é bem comum a criação de mais que uma classe de dados, para que a aplicação negocial crítica seja priorizada quando em contenda por recursos com serviços não essenciais.

Um ponto importante a se mencionar é que, na concepção de grande parte das pessoas, a técnica de ‘queuing’ utilizada é sinônimo de QoS. De fato, a seleção do algoritmo de enfileiramento é tarefa das mais relevantes na construção de um modelo de QoS apropriado mas, certamente, uma série de outros elementos devem ser levados em conta. Para que aplicações ‘real time’ não sejam prejudicadas, é indispensável que se lance mão de recursos como Link Fragmentation and Interleaving (LFI), compressão do cabeçalho RTP (IP RTP Header Compression) e Traffic Shaping. No caso específico de voz, a configuração de controle de admissão (Call Admission Control) também é um ponto crítico.

Além deste foco no lado WAN, também merecem atenção os recursos voltados para a garantia de QoS no domínio LAN, bem como a integração entre esses dois mundos. Deve-se ter o cuidado, por exemplo, de garantir que o tráfego:

  •     seja classificado corretamente desde o seu ponto de ingresso na rede.
  •     seja marcado com alguma identificação simples ( tal como CoS para L2 e DSCP para L3), de modo a permitir que tráfegos com necessidades semelhantes recebam tratamento adequado.
  •     seja priorizado, dentro da largura de banda associada a cada marcação, ao longo de todo o caminho entre origem e destino.

Apesar de ser um pensamento comum, não convém achar que a largura de banda em um LAN é infinita. Afinal, os problemas associados a QoS são de natureza instantânea ( e não estatística). Imagine, por exemplo, uma rede que tem ótima média de disponibilidade mas que apresenta problema de congestionamento justamente no momento em que uma transação crítica está ocorrendo…

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