Cisco Logo

QOS (Quality of Service) Fundamentals

by Elena Mofar, Published on May 19, 2023

QOS stands for Quality of Service.

Ano ba yang QOS na yan ang bakit pa natin kailangan malaman pa yan?

Take note na ang mga network devices natin by default - wala silang discrimination. Meaning lahat ng traffic na dumadaan sa network natin are treated as equal. Pare-parehas lang ang tingin ng mga devices natin dyan. They can share the network resources equally DAPAT.

Pero kasi ang problema natin - may mga applications na medyo swapang sa bandwidth na kung makagamit ng bandwidth akala mo sila lang ang computer sa mundo. hehe

May mga applications din na kailangan ng magandang latency kagaya ng VoIP, network gaming, and other media streaming applications.

Ang problema natin dyan - yung network kasi natin parang embudo yan. Maraming packets from different applications na gustong makidaan, pero in reality, limitado lang ang mga network resources natin katulad nyang bandwidth. If masyadong maraming packets ang sabay-sabay na gustong makidaan sa network, napakalaki ng possibility na yung mga sumosobra dyan ay idrop or idiscard ng mga routers natin kasi hindi na kaya ng resources.

Network Randomly Discarding Random Packets in excess of the network bandwidth

Sa dropping wala namang problema kung TCP yung protocol nung packet na itatapon. Since merong error recovery ang TCP, kaya nyang hingin pabalik yung mga packets na nawala or na-drop.

Pero, paano yung mga UDP traffic? Wala yang error recovery. Pag nagkaroon ng network congestion, at mga UDP packets ang na-drop - it will be a big problem.

QOS gives a sense of order sa ganyang kaguluhan.

We need a way to know na sa oras ng kagipitan at kailangan talagang mag-drop ng packets, ano-anong packets ba yung pwede at hindi pwedeng i-drop.

QOS provides the necessary tools na kailangan ng mga networking devices natin para makapag-apply ng different treatments sa mga packets sa network natin. Para makapagbigay ng mas magandang network service sa iba, at panget na service sa iba.

QOS CONTROLS, SEGMENTS and DISCRIMINATES.

Pero para mas maintindihan natin kung ano ang importance ng QOS sa network natin, kailangan muna nating malaman yung mga characteristics ng network traffic na kailangan nating i-consider.

Characteristics of Network Traffic

Eto yung mga characteristics ng network traffic natin:

  • Bandwidth
  • Delay
  • Jitter
  • Loss

Bandwidth

Pag sinabing Bandwidth - yan yung speed ng link natin. Gaano ba kabilis nya kayang padaanin yung mga packets sa network.

Yan din yung instantaneous capacity or the maximum amount of data na kayang padaanin sa network natin per second.

Bandwidth is measured in bits per second (bps).

Delay

Delay is also known as network latency.

Delay or Latency is the total time elapsed mula ng binato ng isang sender yung packet nya hanggang sa makarating dun sa receiver.

Yung total time na yan is measured in milliseconds (ms).

Take note na ang delay natin can be a one-way delay or a 2-way delay.

Pag sinabing one-way delay yan yung total time elapsed pag ang isang packet ay binato mula sa Point A hanggang sa makarating yan sa Point B. Itong one-way delay na ito is also known as the end-to-end delay.

One way and 2-way Delay Network Latency Illustration

Yung 2-way delay is also known as the Total Roundtrip time. Yan kasi yung total time elapsed for example sa isang request packet sent from point A hanggang sa makarating yan sa point B at yung time elapsed for the reply packet to be sent from point B to point A.

Jitter

Eto naman yung variation in one-way delay for consecutive packets sent.

For example, dito sa diagram ko sa baba - si PC-A ay nagbato ng tatlong packets kay PC-B and yung one-way delays ng mga packets nya ay 60ms, 85ms, and 120ms respectively:

Network Jitter Illustration

Yung jitter or variation between packet1 and packet2 is 25ms.

 

And yung jitter between packet2 and packet3 is 35ms.

Loss

Eto naman yung amount of lost messages.

Sa network, eto ay given in percentage and is computed as:

Network Loss Formula

For example, nagpadala ng 100 packets si PC-A papunta kay PC-B.

 

Pero ang total number of packets received lang ni PC-B ay 90:

Packet Loss Illustration

To compute for the loss percentage:

Network Loss Formula

loss = 10%

Based sa computation, meron tayong 10% loss.

Ang tanong, ano ba ang mga possible reasons for lost packets?

Actually maraming reasons yan: pwedeng faulty cabling, pwedeng poor WAN services, sa wireless naman pwedeng poor signal, pwedeng signal interference, at marami pang iba.

Pero in terms of sa QOS lecture natin, nagkakaroon tayo ng packet loss when queues or yung memory buffer are full. Walang choice yung mga network devices natin but to discard packets.

Kagaya nga ng sabi ko sa dun sa embudo analogy ko nung umpisa, yung mga data packets na gustong makidaan sa network natin often exceed the network resources available. Sa mga ganyang scenario, excess packets are discarded - thus resulting in packet loss.

Bawat isa sa mga characteristics na yan: bandwidth, delay, jitter, and loss ay nakakaapekto sa network traffic.

Pero pag pinaguusapan natin yung network traffic , we need to be specific - ano-ano ba yung mga network traffic na sinasabi ko na yan?


Yung post and video na kasama sa blog na ito ay kinuha ko sa QOS section ng CCNA course and CCNA book ko :)

Introduction pa lang sa QOS ang kasama sa post na ito.

Kung gusto mong aralin yung QOS para sa CCNA mo, discussed ko yan extensively both on my CCNA course and book.

Eto yung excerpt ng table of contents sa CCNA book ko (yan din yung outline sa CCNA course) para makita mo din kung ano pa yung mga QOS topics na kailangan mong malaman (na discussed ko na. hehe) para sa CCNA:

Next Topic Suggestion:

Category Suggestion

Recent Posts

CCNA Security Fundamentals
CCNA Wireless Networking Fundamentals
OSPF Deep Dive : Establishing OSPF Neighbor Adjacency
BGP (Border Gateway Protocol) Fundamentals
Cloud Computing Fundamentals