qos. qos a implantação de qualidade de serviço (qos, quality of service) na rede é essencial...
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QoS
Qos
A implantação de qualidade de serviço (QoS, Quality of Service) na rede é essencial para o funcionamento apropriado de diversas aplicações, como videoconferência e VoIP
Estas aplicações demandam, além de grande largura de banda, um serviço diferenciado. Em muitos casos, é preciso garantir que a transmissão de dados seja feita sem interrupção ou perda de pacotes.
Qos
Protocolo IP não privilegia o Qos Tem como objetivo o controle de tráfego
baseado na regra de menor esforço (sem mecanismos de qualidade).
O tráfego será enviado “o mais rápido que puder” sem garantias.
A qualidade de serviço é definida pelo IETF (Internet Engineering Task Force, http://www.ietf.org) como o conjunto de requerimentos que devem ser satisfeitos quando do transporte de um fluxo.
Qos
Latência O tempo que um pacote leva para ir de sua
origem a seu destino.
Jitter Constância dos pacotes
Devido a situações diferenciadas na transmissão de pacotes, estes podem ser tratados de forma diferente recebendo uma latência diferente entre cada um. A variação é chamada de Jitter
Normalmente um buffer no recebedor pode ser instituído para compensar o Jitter. Contudo, quanto maior for o jitter maior terá de ser o buffer.
Jitter
Qos
Melhor esforço Redes comuns de IP (Internet) A rede não prove nenhuma garantia de
transmissão ou prioridade Quando Como E Se será entregue o pacote
Aceitável para algumas aplicações Não aceitável para aplicações em
tempo-real
Qos
Qos
Aplicações como Telefonia e Vídeo Precisam de garantias na transmissão A simples expansão de banda
(bandwidth) ainda não garante a qualidade e a certeza na entrega dos pacotes
Estas aplicações precisam de garantia de performance.
Best Effort x Garantia de Performance (Antônimos)
Qos
Cenários: Telefonia IP Se tornaram populares devido ao surgimento de
hardwares Aumento das bandas disponíveis ao cliente final
(Casa ou trabalho) Problemas
Compressão de áudio altíssima para utilização de baixa largura de banda. Se ao menos um pacote não for entregue ou se
atrasar muito haverá uma queda significativa de qualidade
Em redes longas é difícil não atingir 300ms de delay fazendo a imitação de uma telefonia normal sucumbir
Jitter – Em função do aumento de tráfego pelas redes ip o congestionamento é normal. Se a rede estiver ocupada demais os pacotes terão de esperar. A transmissão em tempo real terá sido afetada.
Qos
Vídeo e Áudio simultaneamente Melhor disponibilidade de redes (casa e
trabalho) Jitter no envio dos pacotes Não há garantias no envio
Quando Como E se irá chegar
Somente uma baixa resolução pode ser ofertada
Qos
Aumentar a banda (largura de banda disponível) ajuda? Em partes resolveria (primeiro momento) Cenários
Mais serviços e pessoas conectadas transmitindo mais informações
Mais aplicações pessadas de tempo-real sendo usadas por mais pessoas
??? A não garantia da entrega do pacote A limitação de banda de outras porções da
rede não controladas por você
Qos
Soluções para redes de Best Effort (melhor esforço) Serviços Integrados
Permite ao remetente definir demanda de latência e Jitter necessários
Serviços diferenciados Permite trafégos distintos serem tratados e
enviados por caminhos diferenciados MPLS e Engenharia de Tráfego
Permite que os roteadores escolham o melhor caminho ajudando-os a trabalharem mais rapidamente diminuindo latência e jitter
Qos
Os 4 pontos de Qos Serviços Integrados
Reserva de um canal na rede para que haja uma garantia de banda disponível
Serviços diferenciados Separação de tráfegos diferentes. Tráfego
de aplicações em tempo real podem ser processados mais rapidamente
MPLS Evita congestionamento em backbones
Qos
Serviços Integrados Garantia de Serviço Carga de trabalho controlada RSVP
Reserva de Canal
Primeiro modelo desenvolvido para Qos pelo IETF
Reservas por fluxo (per flow reservations Diferentemente da arquitetura de datagramas
tradicional em que cada pacote percorre caminhos diferentes. SI permite a reserva de passagem em um caminho por inteiro
Efetua a reserva antes de iniciar a transmissão
Qos
A aplicação irá primeiramente definir os recursos que irá precisar.
A rede utilizará um protocolo de reserva RSVP
Cada roteador irá verificar se pode garantir aquele canal durante toda a transmissão
Depois que todo o caminho (hops) tiverem garantido o canal a transmissão é iniciada.
Qos
Qos
Qos – Serviços Integrados Plano de Controle
Encarrega-se das reservas Plano de Dados
Encarrega-se da transferência
Quanto mais informações de métricas estiverem disponíveis para a análise das rotas melhor Custo do envio Banda disponivel Delay esperado etc
Qos
Serviços Diferenciados Redes comuns não conseguem distinguir
entre pacotes importantes e pacotes não importantes
Neste tipo de serviço os roteadores podem trabalhar sobre os pacotes (per packet basis)
Enquanto nos serviços integrados temos a reserva de todo um caminho
No S. Diferenciado temos que os pacotes receberam prioridade na passagem pelos roteadores
Qos
Classes de envio FTP – pertence a classe de menor
precedência Telefonia IP (Maior precedência)
É codificado no cabecalho do pacote Cada roteador possui uma tabela de
como trabalhar com essas classes de precedencia.
Qos – Serviços Diferenciados
Qos – SD
Os nós de ingresso Classificação (Qual tipo de classe é este
pacote) Medição (Tráfico pago – Quanto de
trafego foi pago) Marcação (Imprime a classe correta no
inicio do pacote) Condicionamento e Formatação
(baseado no segundo item trata o pacote)
Qos
Por que usar SD a não somente SI? SI podem garantir certa quantidade de banda SD pode garantir certa quantidade de banda Ambos atuam de forma semelhante nestes
aspecto
Mas os SD não foram desenhados para manter a garantia seja qual for. Foi projetado para permitir o tratamento e o processamento (encaminhamento) o mais rápido possível.
Qos
Resumindo: SD. É mais flexível e permite que todo o
fluxo passe de forma mais ordenada SI. Garante a exclusividade temporal
sobre a transmissão de determinado conjunto de pacotes
Cada tipo de serviço será apropriado para tipos diferentes de situações.
MPLS
Foco em melhorar a performance em operação de backbones Criado para permitir a integração de ATMs
e redes IP (melhor esforço). Multi Protocol Label Switching
A diferença entre uma rede IP normal é a presença de roteadores LER (label Edge Routers – Roteadores de Rotulação)
Qos
Qos
São os primeiros e os últimos na rede Verifica o destino do pacote e insere um
novo cabecalho com um Rotulo MPLS Indicará aos roteadores LSRs da rede que
o pacote faz parte de uma transmissão e por este motivo não precisam verificar os cabecalhos de endereçamento para definir rotas para entrega.
A rota é decidida no LER
Qos
Agregação de fluxo para aumentar a velocidade de transferência entre dois pontos
Remove a necessidade de verificar o cabeçalho IP
LERs controlam o tráfego entrando e saindo da rede
Classes de Encaminhamento identificam e classificam o tráfego entrando na rede
LER adiciona um rotulo no cabeçalho do pacote para rápido processamento pelos LSRs.
No destino tem-se um LER que remove o cabecalho adicional e entrega o pacote.
Qos
Engenharia de Tráfego Evita congestionamento dos pacotes na
rede garantindo que as rotas utilizadas são as mais eficientes possíveis
Qos
As duas rotas são boas mas somente uma será usada
Qos
Overlay Model É comum utilizar backbones com ATM É comum construir circuitos virtuais
selecionando um caminho por toda a rede.
Evita que cada roteador defina uma rota diferente para os pacotes
O Administrador constrói as rotas e não deixa que os roteadores decidam
Em redes IP utiliza-se MPLS
Qos
Problemas: Cada maquina nova exige a reconfiguração de todas as outras