Servi os diferenciados
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Serviços Diferenciados. Edgard Jamhour. Estratégias para Implantação de QoS. Serviços Integrados Baseado em um protocolo de sinalização: RSVP Reserva de recursos por fluxo, fim-a-fim Controle de admissão no momento que a reserva é solicitada. Serviços Diferenciados

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Presentation Transcript


Servi os diferenciados

Serviços Diferenciados

Edgard Jamhour


Estrat gias para implanta o de qos

Estratégias para Implantação de QoS

  • Serviços Integrados

    • Baseado em um protocolo de sinalização: RSVP

    • Reserva de recursos por fluxo, fim-a-fim

    • Controle de admissão no momento que a reserva é solicitada.

  • Serviços Diferenciados

    • Não utiliza protocolo de sinalização.

    • Utiliza um conjunto de configurações de QoS estáticas.

    • Atribui os fluxos de usuários as configurações estáticas através de acordos de nível de serviço (SLA)


N veis de qos

Níveis de QoS

Reserva de Recursos Fim-a-Fim

Protocolo de Sinalização

Serviços

Integrados

Priorização de Recursos de Acordo com SLAs pré-estabelecidos

Serviços Diferenciados

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

Melhor Esforço


Servi os diferenciados diff serv

Serviços Diferenciados: Diff-Serv

  • Alternativa para Serviços Integrados, que supostamente são pouco escaláveis devido ao custo de manutenção das sessões RSVP.

  • 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


Servi os diferenciados rfcs iniciais

Serviços Diferenciados (RFCs Iniciais)

  • K. Nichols, S. Blake, F. Baker, D. Black, "Definition of the Differentiated Services Field (DS Field) in the IPv4 and IPv6 Headers", RFC 2474, December 1998. 

  • M. Carlson, W. Weiss, S. Blake, Z. Wang, D. Black, and E. Davies, "An Architecture for Differentiated Services", RFC 2475, December 1998 

  • J. Heinanen, F. Baker, W. Weiss, J. Wroclawski, "Assured Forwarding PHB Group.", RFC 2597, June 1999. 

  • V. Jacobson, K. Nichols, K. Poduri, "An Expedited Forwarding PHB." RFC 2598, June 1999. 


Arquitetura diffserv

Arquitetura Diffserv

ROTEADOR DE BORDA

cliente

ROTEADOR DE CORE

DOMÍNIO DIFFSERV


Elementos da rede 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.


Agrega o de fluxo

Agregação de Fluxo

Fluxos 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 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.

Roteador

borda

Roteador

core

pacotes do usuário A –

nivel gold

pacotes do usuário B –

nivel silver

1

1

1

1

2

2

2

2

pacotes do usuário C –

nivel gold

pacotes do usuário D –

nivel gold


Marca o de pacotes

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.

8 bits

TOS

VERS

HLEN

Comprimento Total

ID

FLG

Deslocamento

TTL

Protocolo

CheckSum Cabeçalho

IP Origem

IP Destino

Dados

...


Marca o redefini o do campo tos

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)

BYTE DS

DSCP

(6 bits)

ENC

(2 bits)


Phb per hob behavior

PHB: Per Hob Behavior

  • É possível definir 64 valores distintos de DS

    • O IETF denomina PHB o tratamento associado ao valor do campo DS

  • Os PHBs são definidos em 3 grupos:

    • B'xxxxx0' – PHBs padronizados.

    • B'xxxx11' – PHBs de uso experimental ou local

    • B'xxxx01' – PHBs de uso experimental ou local, mas com potencial de serem agregados ao grupo de PHBs padronizados.


Regra para phbs

Regra para PHBs

Com carga equivalente, quanto maior o valor do seletor de classe, melhor o comportamento associado a classe.

São definidos 8 códigos seletores de classe

Class Selector Codepoints

ENC

(2 bits)

Códigos dentro da classe

Seletores de Classe

0

PHB Padronizado


Phb s padronizados

PHB’s Padronizados

  • BE PHB

    • Best Effort

  • EF PHB: b‘101110'

    • Expedited Forwarding

  • AF PHB

    • Assured Forwarding


Ds e phb

DS e PHB

  • Os pacotes devem chegar ao domínio de DS com o campo DSCP previamente marcado.

  • Se o DSCP não estiver configurado no roteador, o pacote será tratado como Best-Effort.

DSCP=44

cliente

DSCP=44

cliente

DSCP=0

DSCP=43

DSCP=43

Se DSCP=43 então

PHB1: r=1Mbps, b=1Mb, p=2Mpbs

Se DSCP=44 então

PHB2: r=1Mbps, b=1Mb, p=1,5Mbps


Arquitetura de um n diffserv

Arquitetura de um Nó Diffserv


Classificador

Classificador

  • O classificador associa o fluxo de pacotes a um PHB.

  • São definidos 2 tipos:

    • Multicampos (MF):

      • Utiliza o Byte DS e outros campos do cabeçalho IP (IP, Porta, etc.)

    • Comportamento Agregado (BA):

      • Utiliza apenas o Byte DS.

r=1Mbps, b=1Mb, p=2Mbps

Fila 1

(PHBA)

Classificador Multicampos

Se IP=origem=192.168.0.0/24 e DS=FF

então PHB A

Se IP=origem=192.168.1.0/24 e DS=EF

então PHB B

192.168.0.3

DS=FF

r=1Mbps, b=1,5Mb, p=2Mbps

192.168.1.4

DS=EF

Fila 2

(PHBB)


Medidor

Medidor

  • O medidor calcula em tempo real o trafégo gerado por um dado fluxo.

    • Taxa média, Taxa de pico, etc

  • Caso os parâmetros sejam excedidos, ele dispara triggers para os outros módulos do roteador.

Trigger –

Tráfego Excedido na Fila 2

Fila 1

Shapper ou Dropper

Medidor

Fila 2


Formador descartador

Formador/Descartador

  • Condiciona e policia o tráfego de saída de acordo com o PHB atribuído ao pacote.

FILA 1

saída

(bytes/s)

b=1

b=2

b=1

b=1

p=2

p=2

Formatador

r=1

r=1

t

t

Tráfego Entrada

Tráfego Saída

Regra:

Aplicar PHB A para Fila 1


Marcador

Marcador

  • Responsável por marcar ou remarcar o byte DS dos pacotes.

    • A marcação acontece para pacotes sem marcação emitidos pelo cliente.

    • A remarcação pode acontecer também porque o nó subseqüente tem uma outra interpretação para o valor de DS.

FILA 1

Marcador (pacotes não marcados)

Se origem 192.168.0.0/24 marcar DSCP=34

Se origem 192.168.0.0/24 marcar DSCP=34

FILA 2

Marcador (remarcação de fronteira)

Se DSCP=3..35 então remarcar para DSCP 7

Se DSCP=36..50 então remarcar para DSCP 8


Sla service level agreement

SLA: Service Level Agreement

  • O SLA é um acordo de QoS entre um cliente e um provedor de serviço (Domínio DS).

  • O cliente pode ser um cliente final (e.g. uma empresa) ou outro domínio de DS.

cliente

SLA1

Domínio de DS

provedor

SLA3

Domínio de DS

backbone

cliente

SLA2

Domínio de DS

provedor

SLA4


Gerenciamento de sla s

Gerenciamento de SLA’s

  • Os dispositivos da rede Diff-Serv (principalmente os de fronteira de DS), devem estar previamente configurados de acordo com os SLAs dos clientes do domínio.

cliente

SLA1

cliente

SLA2

Limite para SLA1:

r=1Mbps,

b=1Mb, p=2Mpbs

Limite para SLA2:

r=1Mbps,

b=2Mb,

p=1,5Mpbs


Dom nios de servi os diferenciados

Domínios de Serviços Diferenciados

  • A arquitetura Diff-Serv define que a Internet é formada por uma coleção de domínios de serviços diferenciados (supostamente contíguos).

  • Um domínio é uma porção da rede Internet controlada por uma única entidade.

Nó Interno

Nó de Fronteira de DS

I

I

B

I

B

B

I

I

I

Domínio

Domínio


Remarca o exemplo

Remarcação (Exemplo)

  • Cada domínio pode ter sua própria interpretação para o valor do DS, por isso os roteadores de fronteira fazer remarcação.

PROVEDOR

BACKBONE

Roteador Fronteira

Roteador Fronteira

Roteador Interno

7

remarcado

classificado

DSCP =3

3

7


Conclus o

Conclusão

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

  • Na arquitetura, cada roteador de borda possui regras para mapear fluxos de usuários em classes agregadas padronizadas.

  • Os roteadores de core (que trabalham com enlaces de alta capacidade), trabalham com PHB´s padronizados configurados estaticamente.


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