O que é QoS?
Quality of service (QoS) é uma tecnologia de gestão de tráfego para garantir o desempenho de aplicações críticas quando a banda da rede é limitada. O QoS regula o tráfego geral e dá prioridade a aplicações específicas de alto desempenho. É comum em redes com IPTV, jogos online, streaming, videoconferência e Voice over IP (VoIP). A tarefa principal é garantir a transmissão de certos pacotes de forma imperceptível para o usuário. O QoS existe para que videochamadas e conversas VoIP não tenham problemas. Com ele, a prioridade de serviço muda conforme o tipo de tráfego, e os pacotes desse tráfego passam por inteiro dentro de um limite técnico.
Como medir e avaliar o QoS?
A qualidade de serviço pode ser quantificada com vários parâmetros.
Dados transmitidos podem se perder por sobrecarga da rede. Se a fila estoura, roteadores e switches descartam pacotes ao processar o tráfego. Em uma sessão de voz ou vídeo, isso distorce a imagem, abre falhas e deixa a fala irregular. Uma porcentagem alta de pacotes perdidos dificulta ou impede a comunicação.
É o tempo que um pacote leva da origem até o destino. Inclui o tempo de serialização, a transmissão do sinal no meio (nada viaja mais rápido que a luz, e ela é finita), a latência de QoS e o tempo de processamento do pacote. Atrasos são críticos em aplicações de imagem e voz. O ideal é ficar o mais perto possível de zero. 200 ms já incomodam na comunicação de voz (eco e atraso). Ao medir latência, o mais comum é o RTT (Round Trip Time): o caminho de ida e volta do pacote.
É a diferença de latência entre a entrega de pacotes sucessivos. Em outras palavras, o jitter mede o quanto a entrega é uniforme no tempo. É a amplitude da variação do tempo de entrega. Quanto maior a amplitude (a diferença entre o tempo mínimo e o máximo), pior a qualidade de voz e vídeo.
É a capacidade de um canal de transferir o máximo de dados de um ponto a outro em um período. Com QoS, o roteador recebe instruções de como usar a banda disponível. Por exemplo, uma fatia de banda para cada tipo de tráfego. Um serviço de voz pode receber mais recursos do que as outras aplicações.
Mean Opinion Score (MOS) é uma medida de qualidade de voz em uma escala de cinco pontos, em que cinco é a qualidade mais alta.
- 5 - Excelente (imperceptível)
- 4 - Boa (perceptível, mas não incômoda)
- 3 - Satisfatória (ligeiramente incômoda)
- 2 - Ruim (incômoda)
- 1 - Muito ruim (muito incômoda)
O MOS é calculado com fórmulas e coeficientes empíricos. É bem subjetivo, então a qualidade de um sistema VoIP não deve ser julgada só por ele. O MOS leva em conta as métricas de QoS acima: jitter, latência e perda de pacotes.
Para reduzir a subjetividade na avaliação da comunicação, surgiu um indicador alternativo ao MOS: o R-Factor. A escala vai de 0 a 120. O cálculo usa a experiência do usuário e parâmetros objetivos que afetam a qualidade de um sistema VoIP. A metodologia é parecida com a do MOS e também inclui jitter, latência e perda de pacotes.
Esta tabela lista MOS e R-Factor conforme a qualidade de som percebida pelos usuários:
Nível de satisfação do usuário |
MOS |
R-Factor |
Máximo com aplicação de G.711 |
4.4 |
93 |
Muito satisfeito |
4.3-5.0 |
90-100 |
Satisfeito |
4.0-4.3 |
80-90 |
Alguns usuários estão satisfeitos |
3.6-4.0 |
70-80 |
Muitos usuários não estão satisfeitos |
3.1-3.6 |
60-70 |
Quase todos os usuários não estão satisfeitos |
2.6-3.1 |
50-60 |
Operação não recomendada |
1.0-2.6 |
Menos de 50 |
Por que aplicar QoS e monitorar os parâmetros?
O QoS é essencial para o melhor desempenho das aplicações e dos serviços mais críticos. Soluções que carregam os canais (VoIP, videoconferência, streaming) não podem sofrer com latência. Sem QoS, os dados da rede ficam desorganizados. O desempenho cai, e a transferência pode até parar.
O QoS ganha importância porque a exigência de desempenho dos serviços cresce com o número de pessoas que os usam. Serviços modernos pedem mais banda e mais desempenho, e os usuários querem disponibilidade e comunicação de alta qualidade. Por isso as organizações usam métodos e tecnologias que garantem o melhor serviço possível.
O QoS tem um papel importante no desenvolvimento da Internet das coisas (IoT). Na indústria, o equipamento transmite parâmetros críticos do seu estado em tempo real pela rede. Latências podem gerar erros caros. O QoS coloca esse fluxo em prioridade alta e a informação segue o mais rápido possível.
Monitoramento dos parâmetros de QoS
O 10-Strike Network Monitor (Pro) monitora os parâmetros de qualidade de serviço não só por ICMP, mas também por UDP. Esse protocolo é o mais usado em sistemas VoIP e em videoconferência. O monitoramento de QoS por UDP existe só na versão Pro, com o Agent instalado.
Para incluir uma verificação de QoS, faça o seguinte no programa:
1. Selecione um host na lista de monitoramento e escolha Checks -> Add check no menu.
2. Clique no tipo de verificação QoS Metrics.
3. Escolha o protocolo usado para monitorar os parâmetros de qualidade. ICMP está nas duas versões. UDP está só na versão Pro. Para monitorar por UDP, instale o componente Agent em qualquer computador Windows da rede com a qual o sistema troca tráfego. O agente emula um dos usuários do sistema.
4. Defina as opções de monitoramento:
- Packet count — quantidade de pacotes ICMP (ping) ou UDP enviados ao host remoto em uma verificação. Mais pacotes deixam a estimativa mais precisa, e a verificação demora mais.
- Timeout (em milissegundos) — tempo de espera pela resposta do host. Sem resposta nesse prazo, o pacote é considerado perdido.
- Metrics — métrica de QoS a monitorar. As disponíveis são Jitter, Latency (RTT), Packet Loss, MOS e R-Factor.
Defina o limite a partir do qual a verificação é considerada aprovada. Por exemplo, o teste passa se o jitter for menor que 5 ms.
5. No passo seguinte do assistente, há parâmetros adicionais da verificação de QoS:
O resultado depende de outras verificações
Use esta opção para evitar alertas falsos. Em verificações de hosts pela internet, indique que elas dependem da verificação do roteador (ou de um host do provedor). A versão Pro do programa faz ping em dispositivos de redes remotas pelo serviço Agent.
Se a verificação do host remoto falhar, o programa confere o roteador ou a conexão com a internet antes de alertar. Se o roteador ou a internet não responder, o alerta não dispara e a verificação fica com o status "failed by dependency". Se o roteador responder, a verificação do host remoto é considerada com falha, e a notificação é enviada.
Proteção contra alerta falso por problemas temporários
Várias tentativas, com intervalo entre elas, evitam alertas falsos por falhas passageiras nos canais. Depois da primeira falha, o programa repete o número de tentativas configurado. Se todas falharem, o alerta dispara.
Controle do tempo de resposta da verificação
Controle o tempo de resposta do ICMP ping e de outras verificações. A verificação é considerada com falha se o tempo de execução passar do limite, mesmo que termine com sucesso.
6. No último passo, defina as notificações para quando a verificação da métrica de QoS falhar. Por exemplo, o envio de uma mensagem ao Slack.
7. Clique em Finish. A verificação foi criada e já está em execução. O resultado aparece na lista de verificações e no gráfico abaixo.
Requisitos: Windows XP/Vista/7/8.1/10/11, Server 2003/2008/2012/2016/2019/2022.