Periferiche di Rete

Come migliorare la qualità della connessione Internet con QoS

Il traffico di dati gestito dalla propria connessione e dal proprio router non è composto da elementi uguali: troviamo ad esempio componenti che meritano priorità come un flusso video streaming, oppure i dati relativi a una video conferenza su Skype, mentre sono meno prioritari eventuali download che abbiamo avviato da uno dei dispositivi connessi in rete.

Cosa significa e come funziona il QoS (Quality of Service)?

Con QoS si fa riferimento a quelle tecnologie e quei tool in grado di gestire la banda disponibile e distribuirla tra i vari dispositivi in base a precise priorità. Tali priorità sono definite da apposite regole predefinite o personalizzate. Quelle predefinite ad esempio prevederanno priorità ai flussi video rispetto ai download, mentre quelle personalizzate potrebbero dare maggior banda al PC di lavoro rispetto alla console usata da bambini o ragazzi.

Per capire ancor meglio cosa sia e come funzioni il Quality of Service facciamo un esempio: ipotizziamo che la connessione internet sia un ospedale, la larghezza di banda sia rappresentata da un numero più o meno elevato di medici e i pazienti rappresentino le varie applicazioni; il triage (accettazione) è paragonabile al router.

In assenza di regole precise il triage del nostro ipotetico ospedale assegnerebbe un medico a ogni paziente, fino a esaurimento scorte. Non verrebbe quindi valutata la gravità e l'urgenza dell'evento, ma ci si baserebbe esclusivamente su un ordine di accesso all'ospedale. Possiamo ben capire che una gestione simile diviene inaccettabile in tutte le situazioni nelle quali i medici risultano impegnati in attività non urgenti, quando invece vi siano pazienti gravi in attesa.

Lo stesso concetto lo possiamo applicare a una rete dati priva di regole: le risorse messe a disposizione dalla connessione di rete vengono assegnate alle varie applicazioni senza priorità o criterio, ma in base a ordine cronologico. Se ciò avvenisse sarebbe il caos: download, flussi video in streaming e trasferimento dati non possono essere gestiti in questo modo. Sono quindi necessarie regole che definiscano l'importanza del singolo trasferimento file in funzione dell'applicazione che lo ha generato.

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Per tornare al nostro esempio ospedaliero è chiaro che il QoS può essere paragonato a un triage ben organizzato, a una risorsa umana capace di gestire le differenti situazioni ottimizzando le risorse disponibili con le reali necessità dei pazienti.

Come abilitare il Quality of Service sul router

Il QoS è implementato in differenti modo sui vari router in commercio: esistono approcci molto semplici che offrono la possibilità di dare maggior priorità al singolo dispositivo, indifferentemente dall'attività che esso stia per compiere. Ci sono poi esempi più evoluti che riescono a individuare i differenti servizi in uso e altri ancora in grado di gestire il tutto in modo ancor più preciso e granulare definendo regole dedicate a specifiche macchine e servizi.

Non è quindi possibile offrire una guida passo-passo perché i pannelli e la grafica variano da router a router. In linea di massima però le indicazioni che troviamo nei vari pannelli di controllo sono le medesime e risultano solo differentemente organizzate. Per la realizzazione degli screenshot e per la spiegazione degli stessi utilizzeremo un'installazione del firmware di terze parti DD-WRT scaricabile sui router che dichiarano il supporto a tale risorsa.

Prima di incominciare però ecco un paio di raccomandazioni: controllare sulla documentazione tecnica fornita con il router le varie caratteristiche del QoS; inoltre, se possibile, effettuare un backup delle impostazioni del router prima di effettuare eventuali modifiche. Fatto ciò si può procedure con il login sul pannello di amministrazione.

Prima fase: individuare il proprio obiettivo

Prima di addentrarsi in configurazioni e impostazioni varie è bene chiarire quale sia il proprio obiettivo. Potremmo avere la necessità di rendere prioritario sulla rete un determinato PC, oppure potremmo aver l'esigenza di velocizzare lo streaming video rispetto al resto. Un consiglio che ci sentiamo di dare è il seguente: definire bene l'obiettivo e creare inizialmente poche regole dedicate. Se tali regole non si dimostreranno valide avremo sempre la possibilità di migliorarle o affiancarle con altri strumenti.

Seconda fase: determinare la velocità di connessione

Dopo aver definito il proprio obiettivo è necessario capire quale sia la banda messa a disposizione dal proprio ISP. Non ci si limiti a utilizzare i dati contrattuali dichiarati dai vari ISP: il più delle volte la reale velocità, purtroppo, è assai meno performante.

Per poter avere un'indicazione numerica relativa alla velocità di upload e download vi suggeriamo di collegarvi a speedtest.net non prima di aver bloccato eventuali download in corso o trasferimenti video. Per avviare la misura è sufficiente cliccare su "Avvia il test"; sarebbe consigliabile effettuare il test collegando il singolo client via cavo oppure anche in Wi-Fi ma sfruttando uno dei recenti standard 802.11 al fine di limitare ogni possibile collo di bottiglia.

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Terminato il test con Speedtest.net si avranno chiare indicazioni numeriche per quanto riguarda il download e l'upload. I dati, solitamente, vengono forniti in Mbps mentre nel pannello del router dovremo inserirli in Kbps; è quindi opportuno prepararsi effettuando le dovute conversioni.

Terza fase: abilitare il QoS sul proprio router

Come già accennato, nel corso di questo articolo facciamo riferimento al firmware DD-WRT che offre buoni strumenti QoS, ma questi principi possono essere facilmente estesi anche ad altri dispositivi.

Per prima cosa è necessario accedere al router con username e password, e per fare ciò è sufficiente aprire il browser web collegando all'IP assegnato al router (solitamente 192.168.1.1 oppure 10.0.0.1); tutti questi parametri vengono descritti nella manualistica fornita a corredo dei dispositivi.

Per attivare il QoS è necessario accedere al pannello NAT/QoS e cliccare su "Abilita". Salvo configurazioni particolari i parametri WAN, Packet Scheduler e Queuing Discipline possono essere lasciati ai valori definiti di default.

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E in fine è necessario definire dei valori relative al downlink e all'uplink: questi valori andranno calcolati come al massimo l'85 o 90% rispetto a quanto misurato con Speedtest.net. Potrà sembrare un controsenso, ma per rendere efficace l'intervento del QoS è necessario che i valori impostati siano di poco inferiori a quelli massimi: tale margine offre la possibilità al QoS di reindirizzare in modo opportuno il traffico.

Come definire le priorità del traffico dati

Dopo aver avviato il QoS è necessario definire regole e priorità di intervento. Alcuni router offrono un set di impostazioni predefinite che l'utente potrà abilitare con un semplice click; lo screenshot seguente si riferisce a un prodotto Asus che permette di rendere prioritario il traffico gaming, VoIP o streaming con un singolo click.

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Se le impostazioni appena descritte soddisfano già le esigenze non è necessario prevedere ulteriori configurazioni. Se invece il router in nostro possesso non mette a disposizione queste semplici opzioni, o se tali opzioni non garantiscono i risultati attesi è necessario intervenire in modo leggermente più complesso.

DD-WRT come altri firmware definisce la seguente scala di priorità:

  • Maximum: 60% – 100%
  • Premium: 25% – 100%
  • Express: 10% – 100%
  • Standard: 5% – 100%
  • Bulk: 1% – 100%

Queste percentuali definiscono la quantità di bandwidth assegnata al singolo servizio o dispositivo nel momento in cui vengono definite le priorità.

Assegnare priorità ai servizi

Dal pannello di gestione del QoS è sufficiente individuare i pochi controlli dedicati all'impostazione dei Servizi. Per fare un esempio, creiamo il servizio Netflix con il menu a tendina al centro. Per rendere attiva l'impostazione è sufficiente premere Add.

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Assegniamo poi al servizio appena creato la priorità desiderata.

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Assegnare priorità alle differenti interfacce

La stessa operazione effettuata a livello di servizio può essere fatta anche sulla singola interfaccia di rete, quindi se decidiamo di assegnare una particolare priorità alla rete ethernet dovremo individuare tra le opzioni presenti tale collegamento e assegnare poi la percentuale di banda assegnata. Questa impostazione risulta utile per definire ad esempio una bassa priorità alla rete Wi-Fi dedicata agli ospiti.

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Tra le varie impostazioni effettuate a livello di QoS quella relativa alla singola interfaccia è una delle più difficili da gestire. Per questo motivo, salvo situazioni particolari, possiamo consigliare di lasciare invariate le impostazioni di default.

Assegnare la priorità a livello di singolo indirizzo IP

Per assegnare differenti priorità a uno o più indirizzi IP sono disponibili differenti metodi. Con DD-WRT si può agire a livello di netmask assegnando quindi un particolare valore attraverso il quale definire quali indirizzi IP avranno una determinata priorità.

Guardando l'immagine seguente osserviamo che possiamo inserire un indirizzo IP seguito da un numero separato da una /. Il numero in questione è proprio quello che definisce quali siano gli indirizzi IP oggetto di questa regola e ci limitiamo a dire che /32 vincola la regola definita al singolo indirizzo IP, mentre con /24 tutti i 254 indirizzi relativi a 10.0.0.* saranno oggetto di questa regola.

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Se il concetto di netmask è poco chiaro e i PC da gestire non sono troppi può essere più conveniente definire una regola per ogni IP utilizzando /32.

Se la rete in cui operiamo utilizza indirizzi IP dinamici sfruttando ad esempio un server DHCP è necessario assegnare la priorità non a livello di IP ma di indirizzo MAC. L'indirizzo MAC identifica il dispositivo fisico, quindi – salvo eccezioni e situazioni particolari – è univoco e immodificabile. Può essere individuato attraverso appositi software o lo possiamo trovare sull'etichetta di alcuni dispositivi.

Una volta individuato l'indirizzo MAC su cui operare cerchiamo nell'interfaccia di DD-WRT il pannello dedicato alla gestione delle priorità su indirizzo MAC.

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E alla fine di tutte queste configurazioni vi "suggeriamo" di approfittare della situazione e dedicate alle vostre risorse personali – PC, smartphone o console – alta priorità, giusto per lo sforzo fatto fin qui nel configurare il router!

Per finire: testiamo e valutiamo il lavoro fatto

La miglior cosa che possiamo suggerire di fare per la configurazione del QoS di una rete è affrontare il tutto con estrema calma, dedicando alle operazioni di valutazione e riscontro il tempo necessario. Si partirà quindi con il definire i target principali e in base a tali obiettivi si procederà con la creazione di poche regole. Solo così infatti potremo avere un quadro chiaro e completo dell'impatto che tali regole hanno sul funzionamento della rete.

Se tutto pare funzionare al meglio e senza intoppi, bene! Lavoro finito. In caso contrario sarà necessario riaccedere al pannello del QoS e rivedere le impostazioni. Prima di aggiungere nuove regole consigliamo di rivedere l'allocazione della banda come primo passo per poi eventualmente intervenire con nuove regole.

Una volta raggiunto il setup desiderato suggeriamo di effettuare il backup della configurazione: tale file si rivelerà utile per riconfigurare il router in futuro a seguito di un ripristino o possibili problemi simili. Il file di backup non sarà ovviamente utilizzabile su tutti i router ma solo su specifici modelli, è quindi consigliabile prendere anche qualche appunto in merito a dettagli difficilmente memorizzabili.

Di sicuro la configurazione del QoS non è un'operazione banale e paragonabile per esempio alla configurazione di un nuovo access point Wi-Fi. Tanto impegno però può portare a importanti risultati con un funzionamento ottimale della rete.