Qué es tráfico en tiempo real y QoS y cómo implementarloUna definición rápida del término “Tiempo Real” es puesta en orden aquí. Probablemente la mejor forma de explicar esto es por sustracción, lo que quiere decir, explicando lo que no es.

Considere los tiempos detrás del proceso de enviar y recibir un mensaje de correo electrónico. El Email es ocasionalmente descrito como un protocolo de “guardar y enviar”, e inclusive cuando no es del todo correcto clasificarlo de esta forma (refiérase a la descripción de Wikipedia), si nos da una idea de que comúnmente existe un retraso medible entre la composición más el envío del correo, y la eventual recepción y lectura del mismo mensaje.

Este retraso entre el envío y recepción es irrelevante para la entrega del email, y en la gran mayoría de los casos, a nadie le importa el retraso – particularmente teniendo en mente que la bandeja de correo de una persona puede recibir una gran cantidad de mensajes en muy poco tiempo, haciendo imposible para el lector el procesar el contenido inmediatamente.

En resumen, si un email se retrasa por unos minutos, el impacto en las operaciones es virtualmente nulo.

Las comunicaciones de voz, por otro lado, son una naturaleza completamente diferente. Durante el transcurso de una llamada telefónica, la propagación de un retraso de alrededor de 400 mili segundos es inmediatamente perceptible para los participantes e impactará severamente la calidad percibida de la llamada.

Asumiendo que su Internet y servicios de red generalmente tienen suficiente ancho de banda para llevar a cabo tráfico de voz, es justo concluir que cuando encuentre problemas de calidad en la llamada de este tipo, la causa se debe a que cierto punto de la red está siendo sobre cargado o congestionado. Esto introduce un retraso adicional mas allá del retraso de propagación normal (que la mayoría de la gente llama “ping time”).

¿Qué es QoS?

Calidad del Servicio (Quality of Service por sus siglas en inglés), en el contexto VoIP, es una colección de conceptos y técnicas que se unen para proveer las formas de salvaguardar la óptima calidad de una llamada dentro de las restricciones del limitado ancho de banda disponible.

Reservación de Ancho de Banda – Este mecanismo, algunas veces encontrado en routers entry-level, simplemente reserva un cierto porcentaje del ancho de banda disponible para el tráfico clasificado. Si, por ejemplo, reserva 100kbps, de los 2000kbps del ancho de banda disponible, para tráfico VoIP, entonces inclusive en las horas cuando otro tráfico está compitiendo por ancho de banda, el router garantizará ancho de banda para VoIP; si el tráfico VoIP solicita 50kbps, entonces el router satisfacerá completamente todas las peticiones de tráfico VoIP, y el ancho de banda restante será utilizado para otro tráfico; si el tráfico VoIP solicita 300kbps, entonces el router garantizará 100kbps para VoIP mientras que el tráfico restante compite por el ancho de banda restante.

Etiquetado de Tráfico – El tráfico de red puede ser marcado con etiquetas especiales para indicar niveles de prioridad. El mecanismo está documentado en RFC2474, y define el campo “Servicios Diferenciados” en las cabezas IPv4 e IPv6 para propósitos de clasificación de tráfico. Tome en cuenta que este mecanismo es una forma simple de marcar paquetes para que cualquier router involucrado en el flujo o tráfico puede implementar un comportamiento específico relevante para la clase de tráfico, con el comportamiento típico siendo el priorizar el tráfico basado en clase. Si necesita implementar QoS, su tarea involucrará configurar dispositivos VoIP, particularmente su máquina 3CX, para etiquetar tráfico VoIP apropiadamente para dispositivos de ruteo de acuerdo a su acción. En los sistemas operativos basados en Windows, esto se implementa en Política Local o Nivél de Política de Grupo, y al final de este artículo encontrará un ejemplo simple para implementar el etiquetado QoS en Windows Server 2008 o 2012.

Priorización – El etiquetado de tráfico es sólo una parte de la solución. También necesitará asegurarse de que todos los dispositivos y servicios interviniendo prioricen el tráfico etiquetado. En particular, debe asegurarse que su Proveedor de Servicio de Internet honre el tráfico etiquetado y que lo priorizará de acuerdo.

Puntos de Congestión Típicos

Para entender de una mejor forma cómo direccionar la congestión de la red, algunos puntos “dónde mirar” pueden ser muy útiles. A continuación se encuentra no una completa lista exhaustiva pero sí un gran punto de inicio.

Dispositivos WAN-a-LAN (Router/Firewall)

Incluso cuando la conectividad a Internet continua mejorando prácticamente donde sea, el ancho de banda disponible permanece como un recurso limitado.

Su primer punto de control debe ser siempre el asegurarse que no esté intentando entregar más llamadas sobre su conexión a internet de las que su ancho de banda puede manejar. La mayoría de las conexiones de Internet son asimétricas – lo que significa que la disponibilidad del ancho de banda de descarga y subida NO es el mismo. Típicamente, el ancho de banda de subida es significativamente menor al ancho de banda de subida, y por lo tanto, generalmente es el ancho de banda de subida el factor limitante (cuello de botella). Esto se debe a que una conversación de voz requiere que el tráfico de voz sea enviado y recibido simultáneamente.

Una forma simple de tratar de confirmar que el punto de congestión está en el dispositivo WAN-a-LAN es revisar que:

  • Una llamada de voz que viaja sobre su conexión a Internet experimenta problemas de calidad de llamada
  • Una llamada de voz que NO viaja a través de su conexión a Internet (típicamente haciendo una llamada de extensión a extensión donde ambas extensiones se encuentran en la misma LAN como su PBX) NO experimentan problemas de calidad de llamada

Si la respuesta a ambas preguntas es “sí”, entonces es justo decir que el punto de congestión es su dispositivo WAN-a-LAN.

Teléfonos de Escritorio usados como Mini-Switches

Hoy en día, muchos teléfonos SIP de escritorio ofrecen la conveniencia añadida de un segundo puerto ethernet, permitiendo conectar un PC a la LAN a través del teléfono, reduciendo el número de puertos de red que necesita implementar en sus instalaciones.

Ciertas situaciones, sin embargo, pueden dar un origen inexplicable a problemas de calidad en las llamadas. Estos síntomas son típicamente intermitentes, experimentados sólo por un usuario en cualquier punto en el tiempo, sin una diferencia real entre si la llamada es hecha a otra extensión LAN o de un llamante externo.

  • La mayoría de las llamadas parecen estar bien
  • Algunas llamadas, sin embargo, presentan problemas de calidad
  • Algunas llamadas empiezan ok, con degradado en la calidad en cierto punto de la llamada
  • Algunas llamadas empiezan con mala calidad, con el problema desapareciendo durante la llamada

Esto algunas veces puede ser ubicado al hecho de que la PC conectada al teléfono de escritorio en cuestión esté haciendo uso suficiente de la red, agotando el procesamiento de energía del teléfono. Puede confirmar esto desconectando la PC del teléfono.

Dispositivos LAN Internos

Ciertas capas de red, ocasionalmente, también pueden exponer síntomas muy similares a los descritos antes, con una PC conectada a un Teléfono de Escritorio. Esta vez, sin embargo, el incidente es muy común a que se deba a uso muy elevado de la red. Más susceptible en ambientes que requieren la transmisión de documentos muy grandes sobre la red – una casa de diseño gráfico, por ejemplo.

Si su LAN está compuesta por dos o más sitios conectados juntos sobre una red MPLS, estos síntomas se pueden manifestar por si solos más que en una red LAN convencional.

Argumentablemente, la mejor forma de direccionar este tipo de escenario es la implementación de QoS en la LAN, al implementar tráfico etiquetado en dispositivos VoIP (incluyendo su PBX IP) y asegurándose que sus switches y routers estén correctamente configurados para priorizar el tráfico basado en las etiquetas de tráfico.

Para una lectura interesante sobre este tema, quizás quiera referirse a la tesis de Bachelor de Donald Egbenyon de la Universidad de Turku de Ciencias Aplicadas:
https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/38426/bachelor_donald.pdf

Redes WiFi

Si está utilizando dispositivos WiFi dentro de su infraestructura, tenga en mente que cada Punto de Acceso tiene un área de cobertura limitada, y que un dispositivo WiFi que se mueve de un punto de acceso a otro, necesitará cierto tiempo para realizar la “itinerancia”. Esto puede llevar un tiempo suficiente para soltar una llamada y requiera que su dispositivo WiFi se vuelva a registrar con 3CX.

Puede que necesite investigar sobre una infraestructura WiFi que reduzca el proceso de cambio entre antenas a no más de unos mili segundos para evitar estas situaciones. Esto se logra típicamente al utilizar múltiples Puntos de Acceso que presentan el dispositivo WiFi con una sola zona WiFi, mientras que el back end se encarga de administrar cuál Punto de Acceso proveerá el servicio.

Un Comentario Acerca de VLANs

Para la mayoría de ingenieros de redes, la forma a prueba de fuego de mitigar problemas potenciales de competencia por el ancho de banda entre voz y datos es conservar los diferentes tipos de tráfico separados, al segregar Voz dentro de su LAN utilizando redes físicas separadas de switches o utilizando VLANs para lograr el mismo objetivo.

Mientras que esta ciertamente es una forma muy efectiva de acercarse a este desafío, debe tener en mente que el concepto de Comunicaciones Unificadas trata de proveer una convergencia de voz y datos. En particular, un usuario que ejecuta aplicaciones VoIP desde su computadora de escritorio (el Cliente 3CX siendo un excelente ejemplo) inmediatamente trae la necesidad de que la voz y datos viajen por la misma LAN – y la tendencia es ciertamente hacer que esta sea la formal “normal” de trabajar.

Puede encontrar que QoS sobre la LAN trae consigo mejores retornos al momento de solucionar estos problemas.

Ver además
Configurando QoS en Windows