Mudanças entre as edições de "RED29004-2014-1-Seminario1-QoS"
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+ | * um problema é prever o seu comportamento numa visão ponto-a-ponto. Principalmente se durante o roteamento passar por nuvens DiffServ, ocorrendo troca de classificação de pacotes. Uma tentativa de solucionar isso seria implementar uma políticas standard, porém seria tornaria muito complexa. * | ||
+ | * Capacidade: quanto aumentar o trafego na rede, pode ocorrer que os pacotes bronzes sejam descartados. |
Edição das 23h03min de 13 de junho de 2014
- Título
QoS
Atualmente, a Internet trabalha com a filosofia do melhor esforço, é a melhor forma possível que um fluxo possa chegar ao seu destino, conforme suas rotas definidas e largura de bandas que estiver disponível. Sendo que este fluxo se caracteriza:
- confiabilidade: sua falta ocasiona perda de pacotes ou sua confirmações.
- Atraso.
- Jitter: variação de atraso entre pacotes pertencentes ao mesmo fluxos.*
- Largura de banda: transmissão de bits por segundo.
Dessa forma foi criado QoS( Quality of Services), pois ele oferece maior garantia e segurança nas aplicações para Internet. Sendo que o tráfego de aplicações avançadas (voz sobre IP, videoconferência, login remoto e entre outros) passam a ter maior prioridade, enquanto usuários de aplicações tradicionais continuam utilizando o melhor esforço.
P) Como ocorre essa prioridade?
R: As aplicações que utilizam o QoS marcam seus pacotes, para ter prioridade em relação aos pacotes que usam o melhor esforço. Quando há um congestionamento, ocorre descarte apenas nos pacotes que não possuem prioridade, garantindo maior confiabilidade. Outra prioridade é em relação aos roteadores, onde esses criam filas distintas de acordo com suas prioridades. E este também é capaz de limitar uma faixa da largura de banda( Shaping / policiamento ) para fluxo de dados ou algumas aplicações.
Para implementar o QoS na Internet foi criados dois modelos:
serviços Integrados (IntServ): reserva de recurso. serviços diferenciados (DiffServ): é o modelo QoS baseada em classes,projetada para IP.
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P) Como requerer QoS?
R: Para fazer a requisição do QoS é diferente para cada modelo:
Intserv, é necessário fazer a criação de um mecanismo para fazer o requerimento do QoS (melhor em caso de congestionamento da rede – caso a rede esteja congestionada, novos pedidos serão negados).
Diffserv, está indicado no cabeçalho do pacote.
- Técnicas para melhorar o QoS
- Programação: trata os diferentes fluxos de maneira equilibrada e apropriada. São implementadas três delas:
1.Formação de fila FIFO (frist-in,frist-out):quando a velocidade de processamento no buffer é menor que velocidade de chegada, ocorrerá enfileiramento, assim os novos pacotes que chegarem serão descartados.
2.Formação de filas por prioridades: os pacotes que chegam ao enlace de saída são classificados em classe de prioridade na fila de saída, na qual cada fila atende a mesma prioridade. O enfileiramento transmitirá o pacote da classe de alta prioridade. Pode ocorrer uma inanição, ou seja se existir um fluxo continuo de alta prioridade, os pacotes nas filas de menor prioridade jamais terão um a chance de serem processados.
3.Enfileiramento de filas ponderadas:os pacotes recebem diferentes classificações e são colocados em filas diferentes, sendo a prioridade é baseada em peso maior. Assim o valor do peso corresponde a quantidade de pacotes que serão processados em cada fila.
- Formatação de tráfego: para controlar a quantidade e a velocidade com que o tráfego é transmitido pela a rede. São utilizadas duas técnicas principais.
1.Balde Furado(leaky bucket):formata o tráfego em rajadas para um tráfego de velocidade fixa tirando uma média da taxa de dados. Porém descarta pacotes se o balde estiver cheio.
Pode ser que os pacotes tenha tamanho fixo, por exemplo células em redes ATM, o processo elimina um numero fixo de pacotes da fila a cada instante de clock.
Mas se o comprimento for variável, a velocidade de saída fixa deve se basear de numero de bytes por segundo.
2.Balde de Fichas(token bucket):O “balde” armazena fichas geradas a uma taxa constante e as transmite com maior flexibilidade. Cada célula transmitida consome uma ficha. Se não houver fichas, uma célula deve esperar a geração de uma nova ficha. Quando o “balde” transborda, descarta fichas (não células ou byte).*
- Reserva de recurso: o QoS é melhorado com a reserva de recursos os quais são: buffers, largura de banda, tempo de CPU e entre outros.
- Controle de admissão: verifica se o roteador ou comutador possuem disponibilidade de reserva de recursos que está célula precisa. Assim ele aceita o rejeita um fluxo.
É um modelo do QoS baseado em fluxo. Onde pode ser semelhante a um circuito virtual, da origem até o destino informando aos roteadores as reservas necessárias. Como o QoS foi desenvolvido para IP(esse não orientado a conexão), precisou um protocolo de sinalização, para efetuar a reserva de recurso, usa-se o RSVP(Protocolo de Reserva de Recurso).
- Especificação de fluxo: possuem duas componentes:
- Respec(Especificação de recurso): declaram o recurso que o fluxo precisa reserva(largura de banda, tamanho de buffer e outros).Neste caso os pacotes nunca são descartados desde que o tráfego se mantenha dentro das especificações desejáveis
- Tspec(Especificação de trafego):caracteriza o trafego do fluxo
- Admissão: é a decisão do rotador de aceitar ou não o serviço, e esta se baseia-se em dois fatores: em comprimento anteriores e sua atual disponibilidade de recursos.
Existem dois serviços no IntServ:
- Classe de Serviços Garantidos:esse é quantitativo, onde a quantidade de atraso ponta-a- ponta e a taxa de dados são definidos pela aplicação .Ele garante que os pacotes cheguem dentro de um determinado tempo e que não ocorrerá descarte, caso o trafego de fluxo fique dentro dos limites estipulado pelo Tspec. É usado em aplicações de tempo real.
- Classe de Serviços Controlados por Carga: é um serviço qualitativo, o qual aceita atrasos, mas não tolera perda de pacotes. Exemplos: transferência de arquivos, e-mail e acesso a Internet.*
RSVP: é um protocolo independente de sinalização, para ajudar o IP a criar um fluxo,ou seja fazer suas reservas(largura de banda e ao tempo em que será mantida a conexão). Neste período de tempo, o emissor daquele serviço tem uma faixa da largura de banda disponível para transmitir seus dados. E ele é projetado para multicast, mas pode ser usado em unicast.*
- Reserva baseada em Receptor: a reserva fica por responsabilidade por receptor. ***
- Mensagem de RSVP: são varias mensagens as quais são trocadas entre aplicações, a fim de requerer adequadamente o QoS. Existem diversas tipos de mensagens, mas citaremos citar s duas principais:
- PATH: é enviada pelo transmissor, é propagada pela multicast, passando por todos os receptores da sua rota. Um elemento no caminho dos dados, ao receber um PATH, criará um estado chamado PATH state . Ela armazenam o estado de cada nó por onde ela transitou.***
- RESV: ele volta em direção ao transmissor, durante seu retorno ele verifica se os roteadores que suportam RSVP .Caso se os roteadores não suporta o RSVP, ele reformula os pacotes utilizando o método do melhor esforço.***
- Combinação de reservas: o roteador reserva através de uma combinação, ou seja, ele reserva a maior largura de banda que foi solicitado.*
- Estilos de reserva: possuem duas componentes:
- Estilo de filtro Coringa: cria uma só reserva para todos emissores, reservando a de maior valor. Usado quando o fluxo não ocorre ao mesmo tempo de diferentes emissores.
- Estilo de filtro Fixo: cria diferentes reservas para cada emissor. Utilizado quando o fluxo acontece ao mesmo tempo.
- Estilo Explicito Compartilhado: um conjunto de fluxo compartilha uma única reserva.
- Estado Soft: atualização periódicas das reservas contidas de um nó.
Problemas:
- Escalabilidade*
- Limitação de Tipos de Serviços*
Esse serviço foi montado a fim de solucionar os problemas encontrado no IntiServ. Para resolver a questão da escalabilidade transferiam o processo do núcleo para a borda da rede. Assim não acontece o armazenamento de informações de recursos nos roteadores, agora essa responsabilidade fica para os host, eles escolhem o tipo de serviço.
Para solucionar o outro problema ao invés de encaminhar o pacote baseado no serviço de fluxo foi modificado para serviços de classe. Divididas em classes, cada uma provavelmente adaptada às necessidades especiais da situação: Ouro, Prata e Bronze.
- Campo DS:este campo pelo primeiro roteador que o pacote passo ou pelo próprio host. A IETF está tentando substituir no IPV4(TOS) ou no IPV6(Campo de Classe) pelo Campo DS.*
Comportamento Por Salto:***
- DE PHB: igual ao Melhor Esforço.
- EF PHB(encaminhamento explicito): possui três serviços
- Baixa Perda.
- Baixa Latência.
- Largura de Banda.
- AF PHB(com encaminhamento garantido): quando a trafego na rede está normal, há uma alta garantia.
Condicionador de Tráfego:
- Mediadores: ele verifica o fluxo real é igual ao fluxo solicitado. E uma das ferramentas que ele pode usar nessa verificação, pelo “Balde de Fichas”.
- Marcador: ele tanto pode promover um pacote de Melhor Esforço para QoS ou o inverso pode acontecer ,segundo as informações recebidas do mediador.
- Formador: coma as informações transmitida pelo mediadores, pode haver uma reorganização do trefego caso necessário.
- Descartador é responsável por eliminar os pacotes, os quais não se adequaram as necessidades do tráfegos.
Desvantagens:
* um problema é prever o seu comportamento numa visão ponto-a-ponto. Principalmente se durante o roteamento passar por nuvens DiffServ, ocorrendo troca de classificação de pacotes. Uma tentativa de solucionar isso seria implementar uma políticas standard, porém seria tornaria muito complexa. * * Capacidade: quanto aumentar o trafego na rede, pode ocorrer que os pacotes bronzes sejam descartados.