Unidad 6

Universidad Nacional de Jujuy–Cátedra de Comunicaciones–Redes de Datos de Banda Ancha

Calidad de Servicio: QOS

Tecnologías que permiten asegurar cierto nivel sostenido de calidad para los servicios de red ofrecidos a los clientes de la misma. Ej: cierto ancho de banda sostenido Ej: tiempo de espera reducido (baja latencia) Ej: ausencia de pérdida de paquetes, etc.

QOS: se dice que una red posee QOS cuando se garantiza el valor de uno o varios parámetros que definen al servicio de red ofrecido.

Best Effort

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Es lo contrario a una red con calidad de servicio.Significa “Mejor Esfuerzo”

Es el modelo de la red Internet

Parámetros de QOS

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Parámetro Significado Ejemplo

Disponibilidad Tiempo mínimo que el operador

asegura que la red estará en funcionamiento

99,9%

Ancho de Banda Indica el ancho de banda mínimo que el operador

garantiza al usuario dentro de su red

2 Mb/s

Pérdida de paquetes Máximo de paquetes perdidos (siempre y cuando

el usuario no exceda el caudal garantizado)

0,1%

Round Trip Delay El retardo de ida y vuelta medio de los paquetes a un punto determinado de la red

80 mseg

Jitter La fluctuación que se puede producir en el

retardo de ida y vuelta medio

20 mseg

Calidad de Servicio en IPv4

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Se utiliza un octeto llamado TOS en el encabezado del paquete IPv4.

Se divide el octeto en tres partes1. 3 bits para indicar precedencia (prioridad)2. 4 bits para indicar el tipo de servicio preferido

Mínimo retardo Máximo rendimiento Máxima fiabilidad Mínimo costo

3. 1 bit reservado.

Calidad de Servicio en IPv4

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Cabecera del paquete IPv4Version Lon.Cab. TOS Longitud total

Identificación X D F

M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Dirección de origen Dirección de destino

Opciones

Octeto TOS

Calidad de Servicio en IPv4

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Precedencia : prioridad (ocho niveles). Mayor es mejor

D, T, R, C: flags que indican el camino a utilizar:

D: Delay, mínimo retardo T: Throughput, máximo rendimiento R: Reliability, máxima fiabilidad C: Cost, mínimo costo

X: bit reservado

Inconvenientes del uso de TOS

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Máximo de 8 niveles de prioridad, suele ser insuficiente

Solo es posible indicar una prioridad de envío, no se puede por ejemplo definir la prioridad de descarte.

Cada fabricante implementa en una forma distinta el uso de los flags DTRC afectando la interoperabilidad.

Por este tema es que el TOS se usa casi nada como método de QOS.

Calidad de Servicio en Internet

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Hay dos modelos que coexisten: IntServ (Integrated Services)

Definido en 1994 El usuario solicita la reserva de los recursos antes de

transmitir Los routers realizan la reserva solicitada o se niegan si

no pueden hacerla La reserva se realiza para un flujo completo.

DiffServ (Differentiated Services) Definido en 1998 como una mejora de IntServ El usuario marca cada paquete con una etiqueta que

indica el trato que deben tener los paquetes respectivos. Los routers tratan de dar a cada paquete lo solicitado.

Concepto de Flujo

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Es una secuencia de paquetes que se produce como consecuencia de una acción del usuario y que requiere el mismo tratamiento de QOS.

Es la entidad mas pequeña sobre la cual un router puede aplicar una política de QOS determinada.

Es SIMPLEX (Unidireccional). Un flujo se identifica por: IP/Puerto Origen, IP/Puerto

Destino y Protocolo de Transporte utilizado (TCP/UDP) Los flujos pueden agruparse en clases para poder

aplicarles la misma política de QOS. Ej: Una videoconferencia tendría 4 flujos, audio de

ida, audio de vuelta, video de ida y video de vuelta.

Modelo IntServ

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QOS IntServ se basa en la reserva previa de recursos a lo largo de todo el trayecto desde el Origen hasta el Destino.

Para realizar dicha reserva se utiliza el protocolo RSVP (Resour ce reSerVation Protocol).

La reserva positiva garantiza la QOS durante la transmisión del flujo correspondiente.

Si alguna parte del camino no cuenta con los recursos suficientes simplemente se rechaza la petición

Protocolo RSVP

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Reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino entre origen y destino.

Es un protocolo de señalización que crea información de estado en los routers.

Es un servicio orientado a la conexión. NO ES un protocolo de ruteo. Los routers se deben ocupar de mantener la

reserva efectuada durante todo el tráfico del flujo.

Si no se pueden cumplir las condiciones se rechaza la petición (Control de Admisión)

Inconvenientes de IntServ

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El principal inconveniente del modelo de servicios integrados para redes grandes (como internet), es el costo de mantener la información de los flujos a lo largo de toda la extensión tal como lo requiere RSVP.

A raíz de esto, los fabricantes de hardware han puesto poco foco en desarrollar este protocolo en sus equipos.

Modelo DiffServ

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EI modelo de Servicios Diferenciados intenta sanjar los inconvenientes del modelos IntServ para redes grandes

Básicamente el modelo coloca una etiqueta a cada paquete y acuerda con los routers el tratamiento para cada etiqueta:

No hay reserva por flujo. No hay protocolo de señalización. No se guarda información del estado de los routers.

Las garantías de calidad de servicio no son estrictas como en IntServ pero en general son suficientes.

Modelo DiffServ

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Los paquetes se clasifican en Clases (COS). A cada Clase le corresponde un SLA. El número de Clases posibles es limitado e

independiente del número de flujos. La información puede sumarizarse fácilmente. La arquitectura es escalable. La información de QOS esta “montada” en

cada paquete en un campo llamado DS. Los routers solo precisan saber que trato dará

cada clase.

Modelo DiffServ: El Campo DS

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En el mismo espacio utilizado por TOS ahora ubicamos un capo llamado DS

6 bits permiten 64 categorías de tráfico El campo CU no se usa por el momento.

Modelo DiffServ: Implementación

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El DSCP (La clase) se asigna según el par IP/Puerto Origen o IP/Puerto Destino.

Se pueden identificar y clasificar paquetes que pertenecen a protocolos que utilizan puertos dinámicos por el patrón de tráfico que generan.

La política de tráfico solo se implementa en los routers de borde de los ISP (fronteras entre sistemas autónomos). Esto se conoce como Dominio DiffServ.

El router de ingreso al Dominio DiffServ se encarga de llenar el campo DSCP. Los demás routers solo aplican la política indicada.

Modelo DiffServ: Implementación

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Comparación de los Modelos

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sdsd

Servicio

Alcance

Complejidad

Escalabilidad

• Conectividad• Sin Separación• Sin garantías

• Origen a Destino

• Nada

• Alta• (los nodos mantienen solo el estado de ruteo)

Sin QOS

• QOS• Separación por clase

• Garantía relativa• Dominio

• Escalable (los routers intermedios no necesitan mantener información de estado)

Diffserv

• QOS• Separación por flujo• Garantía por flujo

• Origen a Destino

• Creciente con la red

• No Escalable (cada router debe mantener el estado de los flujos)

Intserv

• Baja