Implementar QoS
per gestionar tràfic
de jocs i streaming
Configuració completa de Quality of Service en una LAN Party per prioritzar tràfic de jocs en línia i streaming, garantint latència mínima i qualitat òptima del servei.
Justificació del Projecte
En una LAN Party coexisteixen múltiples tipus de tràfic que competeixen per l’ample de banda. Sense QoS, una descàrrega pesada pot disparar la latència del tràfic de jocs fins a valors injugables. Aquí expliquem per què i com ho solucionem.
Hem seleccionat Strict Priority (LLQ) per al tràfic de jocs amb un 20% de banda reservada. Això garanteix que els paquets UDP dels jocs sempre saltin al capdavant de la cua i s’enviïn immediatament, independentment de la càrrega total de la xarxa. Per a la resta del tràfic apliquem Fair Queuing (WFQ) que distribueix equitativament l’ample de banda restant entre streaming i descàrregues.
El protocol UDP (usat per jocs) no té mecanisme de retransmissió, per tant la pèrdua de paquets és irrecuperable i provoca lag. El protocol TCP (usat per streaming adaptatiu i descàrregues) sí té retransmissió però pateix reducció de finestra davant congestió. QoS actua als nivells 2 i 3 del model OSI, marcant, classificant i gestionant cues a nivell d’interfície de sortida del router.
Configuració Física i Lògica
Topologia física de la LAN Party amb router ISR4331 i switch Cisco 2960. Tots els equips connectats per cablejat de coure Cat5e directe.
TOPOLOGIA DE XARXA — LAN PARTY
Configuració de la interfície gateway del router:
! Accés al mode privilegiat i configuració Router> enable Router# configure terminal ! Configuració de la interfície GigabitEthernet com a gateway Router(config)# interface GigabitEthernet 0/0/0 Router(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 Router(config-if)# no shutdown Router(config-if)# exit ! Verificació: la interfície ha d'apareixer en estat Up/Up Router# show ip interface brief
Classificació del Tràfic (Class-Map)
Per aplicar QoS, primer cal identificar i classificar el tràfic. Definim tres classes: gaming (UDP prioritari), streaming (TCP constant) i la classe per defecte (resta de tràfic).
Criteris de classificació per tipus de tràfic:
| Tipus | Protocol | Ports | Prioritat |
|---|---|---|---|
| Jocs | UDP | 27000–27015 | Strict |
| Streaming | TCP | 80, 443, 1935 | Bandwidth |
| Altres | TCP/UDP | Qualsevol | Fair-Queue |
S’utilitzen Access Control Lists (ACL) exteses per identificar el tràfic per protocol i rang de ports. Després les Class-Maps referencien les ACLs per associar-les a una classe QoS.
Ports estàndard de Steam i la majoria de jocs online multijugador. El tràfic UDP en aquest rang és pràcticament exclusiu de jocs, minimitzant falsos positius en la classificació.
! ─── ACL per identificar tràfic de gaming (UDP 27000-27015) ─── Router(config)# ip access-list extended GAMING_ACL Router(config-ext-nacl)# permit udp any any range 27000 27015 Router(config-ext-nacl)# exit ! ─── ACL per identificar tràfic de streaming ─── Router(config)# ip access-list extended STREAMING_ACL Router(config-ext-nacl)# permit tcp any any eq 1935 Router(config-ext-nacl)# permit tcp any any eq 443 Router(config-ext-nacl)# exit ! ─── Class-Maps que referencien les ACLs ─── Router(config)# class-map MATCH_GAMING Router(config-cmap)# match access-group name GAMING_ACL Router(config-cmap)# exit Router(config)# class-map MATCH_STREAMING Router(config-cmap)# match access-group name STREAMING_ACL Router(config-cmap)# exit
Creació i Aplicació de la Política QoS
La Policy-Map aplica les accions QoS a cada classe: Strict Priority per a gaming (20% reservat), banda garantida per streaming, i Fair Queuing per defecte.
! ─── Definició de la Policy-Map ─── Router(config)# policy-map LAN_PARTY_POLICY ! Classe 1: Gaming — Strict Priority (LLQ) 20% garantit Router(config-pmap)# class MATCH_GAMING Router(config-pmap-c)# priority percent 20 Router(config-pmap-c)# exit ! Classe 2: Streaming — Bandwidth garantit 30% Router(config-pmap)# class MATCH_STREAMING Router(config-pmap-c)# bandwidth percent 30 Router(config-pmap-c)# exit ! Classe 3: Resta del tràfic — Fair Queuing Router(config-pmap)# class class-default Router(config-pmap-c)# fair-queue Router(config-pmap-c)# exit Router(config-pmap)# exit ! ─── Aplicació de la política a la interfície (OUTPUT) ─── ! IMPORTANT: S'aplica en OUTPUT, no INPUT (veure resolució de problemes) Router(config)# interface GigabitEthernet 0/0/0 Router(config-if)# service-policy output LAN_PARTY_POLICY Router(config-if)# exit
Nota: En cas de baixa càrrega, les classes poden superar els seus percentatges assignats, aprofitant tot l’ample de banda disponible.
Verificació i Resolució de Problemes
Comprovem que el QoS funciona correctament mitjançant comandes show i proves de càrrega. Es va detectar i solucionar un error durant la implementació.
! ─── Verificació de la interfície ─── Router# show ip interface brief ! Resultat esperat: GigabitEthernet 0/0/0 → up/up ! ─── Verificació del QoS aplicat ─── Router# show policy-map interface G0/0/0 ! Mostra paquets per classe, drops, throughput ! ─── Verificació de les class-maps ─── Router# show class-map ! ─── Verificació de les ACLs ─── Router# show ip access-lists ! ─── Prova de connectivitat (ping) ─── PC1> ping 192.168.1.1 ! Esperem: 0% packet loss, RTT < 5ms
MATCH_GAMING mostra paquets prioritzats amb latència consistent. La classe MATCH_STREAMING manté el bandwidth assignat.service-policy input LAN_PARTY_POLICY el router va retornar un error. El missatge indicava que la política contenia una classe priority que no pot aplicar-se en direcció input.El mecanisme de cues QoS actua quan els paquets surten per una interfície. En la direcció input, els paquets arriben massa ràpid per gestionar cues; l’únic que es pot fer és marcar i policing. La Strict Priority i Fair Queuing són mecanismes de scheduling d’output. Per tant, la solució va ser substituir input per output.
Evidències i Documentació
Recull complet d’imatges, captures de pantalla i contingut escrit que documenten tot el procés d’implementació. Organitzades per fase del projecte.
Autoavaluació Rúbrica PRO+
Revisió de tots els ítems de la rúbrica i com aquesta documentació compleix els criteris de la qualificació màxima.
| Ítem | ✅ PRO+ — Complert en aquesta doc | PRO — Criteri mínim |
|---|---|---|
| Justificació | ✓ Justificació exhaustiva: tipus de tràfic (jocs, streaming, descàrregues), competència per ample de banda, paràmetres específics (20% reservat, Strict Priority), connexió amb comportament real de protocols UDP/TCP i model OSI. | Identifica necessitat de QoS i explica per què cal prioritzar, amb paràmetres bàsics i raonament tècnic adequat. |
| Implementació | ✓ Configuració completa i òptima: ACLs exteses, múltiples Class-Maps (gaming + streaming), Priority + Bandwidth + Fair-Queue, aplicació output, proves de càrrega documentades amb ping i show commands. | Activa QoS correctament amb mecanismes necessaris per prioritzar jocs i streaming, priorities adequades, proves bàsiques i documentació dels passos principals. |
| Evidències | ✓ 6 evidències documentades (captures de Packet Tracer, output de show commands, proves de ping), organitzades per fase, rellevants i clares. Inclou resolució d’error documentada amb justificació tècnica. | Majoria de tipus documentats (imatges, captures, vídeo escrit), organitzats de manera funcional, poden faltar alguns detalls menors. |
| Portafolis | ✓ Portafolis estructurat clarament amb aquest HTML, navegació completa, totes les seccions enllaçades, contingut tècnic precís, disseny professional coherent amb la identitat del projecte. | Portafolis funcional amb directori d’enllaços operatius, aspectes de millora en organització o estil. |
