Serviços Diferenciados

Níveis de QoS

Melhor Esforço

Serviços Diferenciados

ServiçosIntegrados

Reserva de Recursos Fim-a-FimProtocolo de Sinalização

Priorização de Recursos de Acordo com SLAs pré-estabelecidos

O primeiro pacote a chegar é o primeiro a ser atendido.

Serviços Diferenciados (DiffServices);

DiffServ ou serviços diferenciados é um método utilizado na tentativa de conseguir qualidade de serviço em grandes redes, como a Internet.

Serviços Diferenciados (DiffServices);

Algumas características do metodo: O método DiffServ opera sobre grandes volumes

de dados. Negociação para todos os pacotes de dados. Acordos resultantes chamdos ''Acordos de nível

de serviço'', envolvem preços $. Acordos especificam que classes de tráfego serão

servidas, que garantias são necessárias para cada classe, e qual o volume de dados para elas.

Serviços Diferenciados: Diff-Serv

Os conceitos básicos dos serviços diferenciados (Diff-Serv) são:– Divisão da rede em roteadores de borda e core– SLA: Service Level Agreement– DS Field: marcação de pacotes– Tráfego Agregado– PHB: Per-Hop Behavior

Arquitetura Diffserv

ROTEADOR DE BORDA

ROTEADOR DE CORE

cliente

DOMÍNIO DIFFSERV

Elementos da Rede Diffserv Domínio Diff-Serv

– Conjunto de roteadores que disponibilizam serviço de comunicação IP com QoS.

Roteador de Borda– Roteador que faz interface direta com a rede do cliente.– Trata o tráfego na forma de fluxos individuais

Roteador de Core– Roteador que faz interface entre os roteadores de

borda.– Trata o tráfego na forma de fluxo agregado.

Agregação de FluxoFluxos de entradas Regras individuais para cada fluxo

(geralmente, dependentes de SLA)

Fluxos agregados

Regras apenas para os fluxos agregados

(independentes de SLA)

O que significa fluxo agregado?

O roteador de borda deve ter uma regra para cada fluxo individual, baseada nos campos dos cabeçalhos IP e TCP.

Os pacotes são associados a regras de core através da marcação dos pacotes.

pacotes do usuário A – nivel gold

pacotes do usuário B – nivel silver

pacotes do usuário C – nivel gold

pacotes do usuário D – nivel gold

1 1 1 1

2 2 2 2

Roteadorborda

Roteadorcore

Marcação de Pacotes Os pacotes IP precisam ser marcados nas fronteiras de

entrada na rede administrada em DS.– A marcação é feita utilizando os bits TOS do IPv4.– Os roteadores utilizam esses bits para identificar como os pacotes

são tratados na rede.

VERS HLEN TOS Comprimento Total

ID

8 bits

FLG Deslocamento

TTL Protocolo CheckSum Cabeçalho

IP Origem

IP Destino

Dados...

Marcação: Redefinição do Campo TOS

O campo TOS (8bits) foi renomeado para:– byte DS.

Este campo é formado da seguinte maneira:– DSCP (Differentiated Services CodePoint)

6 bits (classe de tráfego para o pacote)– ECN: Explicit Congestion Notification (experimental)

2 bits (reservado)

DSCP

(6 bits)

ENC

(2 bits)

BYTE DS

Per-Hop Behavior (PHB)

Define a prioridade e política aplicada a um

pacote ao atravessar um hop (como um roteador) em uma rede DiffServ.

PHB: Per Hob BehaviorÉ possível definir 64 valores distintos de DS O IETF denomina PHB o tratamento associado ao valor do campo DSOs PHBs são definidos em 3 grupos:B'xxxxx0' – PHBs padronizados. B'xxxx11' – PHBs de uso experimental ou localB'xxxx01' – PHBs de uso experimental ou local, mas com potencial de serem agregados ao grupo de PHBs padronizados.

Regra para PHBsCom carga equivalente, quanto maior o valor do seletor de classe, melhor o comportamento associado a classe.São definidos 8 códigos seletores de classeClass Selector Codepoints

ENC

(2 bits)

Seletores de Classe

Códigos dentro

da classe

0PHB

Padronizado

PHB’s PadronizadosBE PHBBest EffortEF PHB: b‘101110'Expedited ForwardingAF PHBAssured Forwarding

AF 1 AF 2 AF 3 AF 4Low drop preference

b'010000' b'011000' b'100000' b'101000'

Medium drop preference

b'010010' b'011010' b'100010' b'101010'

High drop preference

b'010100' b'011100' b'100100' b'101100'

prio

ridad

e

prioridade

Elementos de um nó Diffserv

Elementos do Nó Diffserv

1. Classificador Determina quais regras devem ser aplicadas ao pacote

1. Medidor Contabiliza as estatísticas associadas aos fluxos de pacotes

1. Marcador Determina como o tráfego será agregado

1. Formatador de Tráfego Determina a velocidade com o qual os pacotes são enviados

para rede

1. Descartador Determina se um pacotes será descartado de maneira

preventiva para evitar o congestionamento da rede

SLA: Service Level Agreement O SLA é um acordo entre um cliente e um provedor de

serviço (Domínio DS).– O cliente pode ser um usuário final (e.g. uma empresa) ou outro

domínio de DS. Um SLA possui dois componentes principais:

– Disponibilidade: MTBF, tempo de reparo– Desempenho: atraso, jitter e perda de pacotes

Associa o tráfego do usuário a uma classe agregada.

Domínio de DS

provedor

Domínio de DS

backbone

SLA1 = AF 4SLA5 = AF 3

SLA6 = AF 3cliente

SLA3 = AF 3

SLA2 = AF 3cliente

cliente

Domínio de DS

provedor

Avaliação do SLA

Avaliação fim-a-fim– Considerando o tráfego está dentro das especificações máximas

Controlado pelo policiamento– e.g. r = 1 Mbps e b = 64 Kbytes

– Do total de pacotes transmitidos pelo usuário: Quantos pacotes chegaram ao destino dentro dos limite máximo de

atraso?– Pacotes que chegarem após o limite são considerados perdidos– e.g. Taxa máxima de perda de pacotes: 0.01%

Qual foi o tempo médio de atraso dos pacotes?– e.g. Atraso médio < 50 ms

Qual foi a variância (jitter) do atraso?– e.g. Variância < 5 ms

Probabilidade atraso < 75 ms é 99,9968 %

Conclusão

A arquitetura Diff-Serv tem por objetivo propor um método simples e escalável para implantar QoS sobre redes IP.