EQUIPE 2

Qualidade de Serviço em Redes de Computadores

A Qualidade de Serviço(QoS) serve para melhorar a qualidade dos serviços oferecidos por uma rede, como Frame Relay, MPLS, Ethernet, ATM. Ou seja, fazendo com que aplicações diferentes tenham tratamentos diferentes, e aquelas que precisam de maior qualidade, receberam uma prioridade maior enquanto as outras continuaram utilizando o modelo Best Effort.

Porém isso não quer dizer que deveria reduzir ou retirar banda de aplicações menos importantes, mas sim conhecer e reconhecer o que é mais importante para trafegar primeiro pela rede e explorar bem os recursos disponíveis.*1

O Qos pode ser medido através de garantias que a rede oferece para o tráfego de pacotes. Existem basicamente dois tipos: de desempenho e de disponibilidade.

As garantias de desempenho estão relacionadas a como a entrega dos pacotes. será feita. Os parâmetros que medem o desempenho são:

• Confiabilidade: sua falta ocasiona perda de pacotes ou sua confirmações.
• Atraso: indica quanto tempo o pacote leva para ser enviado da origem até o destino;
• Jitter: é a variação no tempo e na sequência da entrega desinformações devido à variação no atraso da rede;
• Largura de banda: para diferentes tipos de aplicações ou de redes necessitam de diferentes capacidades de transmissão.

A disponibilidade está relacionadas a garantias que o serviço de conectividade estará "quase" sempre disponível. Que podem ser medida pelos seguintes parâmetros

• MTBF (mean time between failures): indica o intervalo médio esperado entre duas falhas sucessivas da rede. Ele corresponde ao inverso da taxa de falhas (número de falhas pelo período observado).
• MTTR (mean time to recover): indica o tempo médio que o serviço leva para ser restaurado, uma vez que a falha aconteça.
• Disponibilidade: indica a porcentagem de tempo que serviço fica disponível.

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Onde o QoS é aplicado?

• Telemedicina e Telesaúde, tem que ocorrer a priorização do tráfego. Um exemplo é em um rede hospitalar, onde tenho o cadastro de pacientes e cirurgias realizadas por equipamentos robóticos, logo a cirurgia deve possuir maior prioridade.

Figura 1 - Cirurgias com equipamentos robóticos.

• Baseada em endereços IP, máscara ou endereço MAC. Ou seja, em uma empresa o dono pode marcar os endereços IP de seus funcionários com maior prioridade, enquanto os visitantes possuem menor. *2

• Streaming de multimídia.

• Telefonia IP ou VoIP.

• Teleconferência de vídeo.

Figura 2 - Requisitos de aplicações.

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Serviços Integrados ou IntServ

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 à conexão), precisou-se de um protocolo de sinalização, para efetuar a reserva de recurso, este chamado de 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 roteador de aceitar ou não o serviço, esta baseia-se em dois fatores: em comprometimento anteriores e sua atual disponibilidade de recursos.

Existem dois serviços no IntServ:

• Classe de Serviços Garantidos:esse é quantitativo, onde a quantidade de atraso ponto-a-ponto e a taxa de dados são definidos pela aplicação. Ele garante que os pacotes cheguem dentro de um determinado tempo e que não haverá 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 perdas 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 o tempo em que será mantida à 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 do 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 as 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 . Nessa armazenam o estado de cada nó por onde ela transitou.

Figura 3 - Diagrama de Mensagem Path. Figura 4 - Diagrama de Mensagem Resv.