La descarga está en progreso. Por favor, espere

La descarga está en progreso. Por favor, espere

G. Vásquez Y. Diciembre 2011 U NIVERSIDAD M AYOR CALIDAD DE SERVICIO Y CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED PARA SERVICIOS BASADOS EN IP Asignatura: Redes.

Presentaciones similares


Presentación del tema: "G. Vásquez Y. Diciembre 2011 U NIVERSIDAD M AYOR CALIDAD DE SERVICIO Y CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED PARA SERVICIOS BASADOS EN IP Asignatura: Redes."— Transcripción de la presentación:

1 G. Vásquez Y. Diciembre 2011 U NIVERSIDAD M AYOR CALIDAD DE SERVICIO Y CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED PARA SERVICIOS BASADOS EN IP Asignatura: Redes de Núcleo de Banda Ancha Carrera: Ingeniería Civil Electrónica 1

2 G. Vásquez Y. CALIDAD DE SERVICIO Y CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED PARA SERVICIOS BASADOS EN IP Introducción Objetivos Temario Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

3 G. Vásquez Y. Introducción (1/2) Una solución de calidad de servicio IP (QoS) de extremo a extremo que facilite una convergencia de redes IP/PSTN exitosa será realizada probablemente en tres etapas: Lograr un acuerdo de los proveedores de red sobre un conjunto común de parámetros de calidad de funcionamiento y objetivos de QoS de servicio IP. Desplegar mecanismos de red que puedan soportar los objetivos de QoS especificados sobre una base de terminal a terminal. Incorporar los objetivos de QoS en los protocolos de señalización para permitir la creación por demanda de flujos IP con QoS asegurada. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ver Página de Notas

4 G. Vásquez Y. Introducción(2/2) En esta presentación se resume el contenido técnico de las Recomendaciones del UIT-T que contribuyen en mayor medida al cumplimiento de las metas de la primera etapa antes mencionada. Se describe el marco de trabajo general para la definición de la calidad de los servicios de comunicaciones y la calidad de funcionamiento de red establecido en las Recs. UIT-T I.350 y G.1000, respectivamente. Se describe las categorías QoS multimedios de usuario extremo necesarias para soportar las aplicaciones de usuario, tal como han sido definidas en la Rec. UIT-T G Se define los parámetros de calidad de funcionamiento estándar para la transferencia de paquetes en redes basadas en IP, siguiendo el procedimiento delineado en la Rec. UIT-T Y En conformidad con la Rec. UIT-T Y.1541, se especifica los objetivos de UNI a UNI para los parámetros de la Rec. UIT-T Y.1540, y se agrupa estos objetivos numéricos en ocho clases de QoS de red IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ver Página de Notas

5 G. Vásquez Y. Objetivos generales Explicar los conceptos fundamentales del marco de la calidad de servicio en las comunicaciones y los criterios definidos para evaluar la calidad de funcionamiento de las funciones de un servicio. Distinguir los requerimientos de calidad de servicio de distintos grupos de aplicaciones o servicios de usuario extremo. Interpretar la relación entre parámetros de calidad de servicio de usuario extremo y parámetros de calidad de funcionamiento de la red de soporte. Explicar la definición de los parámetros de calidad de funcionamiento del servicio de transferencia de paquetes IP e interpretar sus respectivos valores objetivo. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

6 G. Vásquez Y. Temario 1.Marco de la calidad de servicio en las comunicacionesMarco de la calidad de servicio en las comunicaciones 2.Marco de la calidad de funcionamiento de red (NP)Marco de la calidad de funcionamiento de red (NP) 3.Categorías de calidad de servicio para servicios multimediosCategorías de calidad de servicio para servicios multimedios 4.Bases para especificar la calidad de funcionamiento de red IPBases para especificar la calidad de funcionamiento de red IP 5.Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP genéricoModelo de calidad de funcionamiento de servicio IP genérico 6.Parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IPParámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP 7.Disponibilidad del servicio IPDisponibilidad del servicio IP 8.Objetivos de calidad de funcionamiento de red IPObjetivos de calidad de funcionamiento de red IP Anexo A – Calidad de funcionamiento de diferentes aplicaciones Anexo B – Abreviaturas relativas a calidad de servicio y calidad de funcionamiento de red IP Anexo B – Abreviaturas relativas a calidad de servicio y calidad de funcionamiento de red IP Referencias Presentaciones personalizadas: 1).QoS-IP – Nociones 2).QoS-IP – Abreviada Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

7 G. Vásquez Y. 1. MARCO DE LA CALIDAD DE SERVICIO EN LAS COMUNICACIONES Concepto Calidad de Servicio (QoS) Criterios para evaluar la calidad de servicio Puntos de vista de la calidad de servicio Concepto Calidad de Experiencia (QoE) Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

8 G. Vásquez Y. Sección 1 – Marco de la calidad de servicio en las comunicaciones Contenido: 1.1Concepto Calidad de Servicio (QoS).Concepto Calidad de Servicio (QoS) 1.2Criterios para evaluar la calidad de servicio.Criterios para evaluar la calidad de servicio 1.3Puntos de vista de la calidad de servicio.Puntos de vista de la calidad de servicio 1.4Concepto Calidad de Experiencia (QoE).Concepto Calidad de Experiencia (QoE) Objetivos: Formular criterios para evaluar la calidad de servicio de comunicaciones en términos de funciones del servicio y parámetros básicos de la calidad de servicio. Explicar el alcance y la forma de expresión general de los cuatro puntos de vista del concepto Calidad de Servicio. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

9 G. Vásquez Y. 1.1 Concepto Calidad de Servicio (QoS) Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

10 G. Vásquez Y. Calidad de servicio – Noción preliminar Calidad de servicio (Quality of Service, QoS) es un término ampliamente utilizado para describir la experiencia que un usuario o una aplicación recibe de una red. La QoS involucra un amplio rango de tecnologías, arquitecturas y protocolos. Los operadores de red logran una QoS de extremo-a-extremo (UNI a UNI) asegurando que los elementos de red apliquen un tratamiento consistente a los flujos de tráfico que atraviesan la red. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

11 G. Vásquez Y. Calidad de servicio (QoS) de las comunicaciones – Motivación Existe la necesidad de tener un enfoque coherente de la QoS, para establecer un conjunto bien definido y pertinente (es decir, que incluya al cliente) de soluciones que sirvan para planificar e instalar redes y supervisar la calidad de servicio. En la industria de las comunicaciones, particularmente en los aspectos relacionados con el protocolo IP, se necesita más coherencia en cuanto a la calidad de servicio. Con el crecimiento explosivo de la Internet, una fracción muy alta del tráfico está basado en el protocolo IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

12 G. Vásquez Y. Calidad de servicio (QoS) – Importancia práctica (1/3) La iniciativa de normalización de las Redes de Próxima Generación (NGN) ha encauzado la evolución iniciada en los años 90 hacia la convergencia de redes (transporte de todos los servicios por una misma infraestructura de red), donde IP es el protocolo de transporte de uso preferente. Tradicionalmente, había redes separadas y dedicadas para los diferentes tipos de aplicaciones. Las red convergente mezcla diferentes tipos de tráficos, cada uno con requerimientos propios muy diferentes entre sí (anchura de banda, retardo, pérdida y disponibilidad). Tener un solo protocolo de transporte de extremo a extremo (IP) es beneficioso porque el equipo de interconexión de redes resulta más fácil de mantener, lo que redunda en menores costos operacionales. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

13 G. Vásquez Y. Calidad de servicio (QoS) – Importancia práctica (2/3) Los beneficios del protocolo de transporte IP son contrarrestados por el hecho que IP es un protocolo no orientado a la conexión, y por eso ofrece un servicio de entrega de datos con una QoS impredecible, en una red que opera en un modo datagrama con el principio de mayor esfuerzo. Las redes IP introducen un retardo variable e impredecible en los paquetes de datos, y descartan paquetes cuando la red está congestionada. Es necesario aplicar técnicas de QoS en las redes IP para que puedan soportar diversos servicios (especialmente servicios en tiempo real) con una calidad de servicio aceptable, consistente y predecible. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

14 G. Vásquez Y. Calidad de servicio (QoS) – Importancia práctica (3/3) Las tecnologías de QoS tienen un rol crucial en una red IP multiservicio. Cuando las diferentes aplicaciones tenían redes dedicadas, las tecnologías de QoS desempeñaban un rol menor porque los tráficos tenían comportamientos similares y las redes dedicadas estaban ajustadas para satisfacer el comportamiento requerido por la aplicación particular. Las redes de transporte IP no proporcionan el comportamiento requerido por varias aplicaciones, por lo que las tecnologías de QoS tienen un rol importante para asegurar que las diversas aplicaciones sean soportadas apropiadamente en una red IP multiservicio. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

15 G. Vásquez Y. Concepto calidad general – Definición Fuentes de las definiciones básicas de calidad y QoS: La Norma ISO 8402 proporciona una definición de calidad. La Recomendación UIT-T E.800 suministra una definición de calidad de servicio (QoS). Definición de Calidad General: «Calidad general es la totalidad de las características de una entidad que determinan su capacidad para satisfacer las necesidades explícitas e implícitas.» Las características deben ser observables y/o mensurables. Cuando las características se definen, se convierten en parámetros y se expresan en unidades de medida. Fuente: Norma ISO 8402:1994, Quality management and quality assurance – Vocabulary. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

16 G. Vásquez Y. Concepto calidad de servicio (QoS) – Definición Definición de Calidad de Servicio: «Calidad de Servicio (QoS) es la totalidad de las características de un servicio de telecomunicaciones que determinan su capacidad para satisfacer las necesidades explícitas e implícitas del usuario del servicio.» Fuente: Rec. UIT-T E.800 (09/2008), Definiciones de términos relativos a la calidad de servicio. QoS es un subconjunto de la calidad global. En el contexto de redes y sistemas, el término QoS toma en cuenta la calidad de funcionamiento de extremo a extremo requerida por las aplicaciones de usuario. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

17 G. Vásquez Y. Objeto de la calidad de servicio A un usuario típico no le interesa saber cómo se presta un determinado servicio, ni los aspectos de diseño interno de las redes. Al usuario le interesa comparar un servicio con otro según ciertos criterios de calidad de funcionamiento universales, que se aplican a cualquier servicio de extremo a extremo. La QoS proporciona esos criterios de referencia, y es el factor que finalmente determina el éxito o el fracaso del servicio. Los parámetros de QoS perceptibles por el usuario ofrecen un marco útil para el diseño de redes. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

18 G. Vásquez Y. Parámetros de la calidad de servicio – Características esenciales Desde el punto de vista del usuario, la mejor forma de expresar la calidad de servicio es mediante parámetros que tengan las siguientes características: Se centran en los efectos perceptibles por el usuario, y no en sus causas dentro de la red. No dependen en su definición de hipótesis relativas al diseño interno de la red. Tienen en cuenta todos los aspectos del servicio desde el punto de vista del usuario, que pueden medirse objetivamente en el punto de acceso al servicio. El proveedor o proveedores del servicio pueden garantizar tales parámetros al usuario en el punto de acceso al servicio. Se describen en términos independientes de la red, y crean un lenguaje común que comprenden tanto el usuario como el proveedor del servicio. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

19 G. Vásquez Y. 1.2 Criterios para evaluar la QoS de las comunicaciones Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

20 G. Vásquez Y. Limitaciones del marco tradicional de QoS E.800 El marco de QoS descrito en la Recomendación UIT-T E.800 hace énfasis en algunos aspectos operativos de las redes y servicio, pero no tiene en cuenta lo suficiente a la aplicación, y en muchos aspectos es demasiado vago. En ese marco, hace falta que se relacionen las funciones de servicio relativas a la aplicación con los diversos criterios utilizados para evaluar la calidad de funcionamiento de dichas funciones. Desde el punto de vista del usuario, la Rec. UIT-T E.800 sigue aportando la definición de QoS más significativa, no obstante las debilidades del marco de QoS que propone. Recomendación UIT-T E.800 (09/2008), Definiciones de términos relativos a la calidad de servicio. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

21 G. Vásquez Y. Nuevo marco de QoS en las comunicaciones La Federación de Ingenieros de Telecomunicación de la Comunidad Europea (FITCE) elaboró un marco para la calidad de los servicios de telecomunicación, con indicaciones muy precisas para su aplicación. Las ideas centrales de ese marco son expuestas en las siguientes diapositivas de esta Sección. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

22 G. Vásquez Y. Funciones del servicio relativas a la aplicación Se ha identificado un conjunto de once «Funciones del servicio» relativas a la aplicación, cuyo funcionamiento incide claramente sobre la QoS resultante. 1)Ventas y actividades precontractuales. 2)Prestación. 3)Alteración. 4)Atención al cliente. 5)Reparaciones. 6)Cese. 7)Establecimiento de conexión. 8)Transferencia de información. 9)Liberación de conexión. 10)Facturación. 11)Gestión de la red / servicio por el cliente. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – GESTIÓN DE SERVICIO CALIDAD DE LA CONEXIÓN

23 G. Vásquez Y. Parámetros básicos para la evaluación de las funciones del servicio relativas a la aplicación Las once funciones del servicio relativas a la aplicación se pueden diferenciar y catalogar según siete «Parámetros básicos». 1)Velocidad. 2)Exactitud. 3)Disponibilidad. 4)Fiabilidad. 5)Seguridad. 6)Simplicidad. 7)Flexibilidad. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

24 G. Vásquez Y. Criterios de QoS para las comunicaciones Las funciones del servicio relativas a la aplicación y los parámetros para la calificación de esas funciones se articulan en una matriz que permite derivar los criterios de calidad de un servicio de telecomunicación. La Comisión de Estudio de la FITCE ha concluido que, según la granularidad de QoS que exija el servicio, es posible obtener hasta 43 criterios de QoS. Tan sólo 13 de tales criterios de QoS son importantes para el servicio de telefonía básica, Esta matriz puede ser utilizada en cualquier servicio de telecomunicación con el fin de determinar los criterios de QoS necesarios, lo cual permite definir los parámetros y fijar los objetivos de calidad de funcionamiento. Todo esto puede ser visto en el cuadro de la siguiente diapositiva. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

25 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Matriz para identificar los criterios de QoS para las comunicaciones Criterios de calidad de servicio Velocidad 1 Exactitud 2 Disponibilidad 3 Fiabilidad 4 Seguridad 5 Simplicidad 6 Flexibilidad 7 Función de servicio GESTIÓN DE SERVICIO Ventas y actividades precontractuales1 Prestación2 Alteración 3 Atención al cliente4 Reparaciones 5 Cese6 CALIDAD DE LA CONEXIÓN Establecimiento de conexión7 Transferencia de información8 Liberación de conexión9 Facturación10 Gestión de la red/servicio por el cliente 11

26 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Los cuatro puntos de vista de la QoS

27 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Los cuatro puntos de vista sobre la QoS La matriz de definición de la QoS presenta criterios para juzgar la calidad de las funciones de comunicación que todo servicio debe soportar. Esta matriz se puede ver con cuatro perspectivas diferentes: 1)Las necesidades de QoS del cliente.Las necesidades de QoS del cliente 2)La QoS ofrecida por el proveedor de servicio (o QoS planificada/esperada).La QoS ofrecida por el proveedor de servicio 3)La QoS conseguida o entregada por el proveedor.La QoS conseguida o entregada por el proveedor 4)La QoS percibida por el cliente (calificación de la QoS en las encuestas del cliente).La QoS percibida por el cliente El marco de la QoS debe tener sentido en todos estos cuatro puntos de vista o perspectivas. Es importante que estos cuatro puntos de vista se relacionen a través de métodos con enfoque de abajo arriba y también de arriba abajo.

28 G. Vásquez Y. Ilustración de los cuatro puntos de vista sobre la QoS Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – CLIENTE PROVEEDOR DE SERVICIO Necesidades de QoS del cliente 1 QoS ofrecida por el proveedor 2 QoS percibida por el cliente 4 QoS conseguida por el proveedor 3 Pulsar sobre el rectángulo de cada punto de vista para ver su descripción

29 G. Vásquez Y. Punto de vista 1 – Necesidades de QoS del cliente (1/2) «Necesidades de QoS del cliente/usuario» consiste en una declaración, en lenguaje corriente, del nivel de calidad requerido por las aplicaciones del cliente/usuario de un servicio. Al cliente no le interesa saber cómo se presta el servicio ni los aspectos del diseño interno de la red, pues sólo le importa la calidad total del servicio de extremo a extremo. La Rec. UIT-T G.1010 trata las necesidades de QoS relativas a todas las aplicaciones de los usuarios extremos. Presenta el punto de vista "necesidades del cliente", que puede servirle al proveedor de servicio para planificar su nivel de servicio de red. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

30 G. Vásquez Y. Punto de vista 1 – Necesidades de QoS del cliente (2/2) Desde el punto de vista del cliente, la calidad de servicio se expresa mediante parámetros que: Se centran en los efectos percibidos por el usuario, más que en sus causas dentro de la red. Su definición no depende del diseño interno de la red. Tienen en cuenta todos los aspectos del servicio desde el punto de vista del cliente. El proveedor de servicio puede garantizárselos al cliente, y hasta incluirlos en el contrato. Se describen en términos independientes de la red e instauran un lenguaje común, que comprenden tanto el usuario como el proveedor de servicio. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

31 G. Vásquez Y. Punto de vista 2 – QoS ofrecida por el proveedor de servicio (1/2) La «QoS ofrecida por el proveedor de servicio» es la declaración del nivel de calidad que se espera que el proveedor de servicio ofrezca al cliente, y que se expresa mediante valores atribuidos a los parámetros. Esta forma de calidad de servicio es especialmente útil para la planificación y para los acuerdos de nivel de servicio. Cada servicio tendrá su propio conjunto de parámetros de QoS. Por ejemplo, las clases de QoS de la Rec. UIT-T Y.1541 para los servicios IP, que son descritas en la Sección 8 de esta Presentación.Sección 8 El proveedor de servicio puede expresar la QoS ofrecida en lenguaje corriente para el cliente, y en lenguaje técnico para su uso en la industria. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

32 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Punto de vista 2 – QoS ofrecida por el proveedor de servicio (2/2) Se puede utilizar la QoS ofrecida por el proveedor de servicio en los documentos de planificación para especificar los sistemas de medición y establecer las bases de los acuerdos de nivel de servicio (SLA). Ejemplo. El proveedor puede informar al cliente que ha planificado obtener una disponibilidad de servicio de telefonía básica de 99,95% por año, con menos de 15 minutos de interrupción en cualquier momento, y no más de 3 interrupciones en este periodo de un año.

33 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Punto de vista 3 – QoS conseguida por el proveedor de servicio La «QoS conseguida por el proveedor de servicio» es la declaración del nivel de calidad real conseguido y entregado al cliente, y se expresa mediante valores asignados a parámetros, que deben ser idénticos a los especificados para la QoS ofrecida, de forma que se los pueda comparar para evaluar el nivel de calidad de funcionamiento logrado. Estos valores de calidad de funcionamiento se resumen para periodos específicos, por ejemplo el mes anterior. La industria, y a veces los reguladores, publican la QoS conseguida o entregada para información de los clientes. Ejemplo: El proveedor de servicio puede declarar que la disponibilidad obtenida en el trimestre anterior fue de 99,95% con cinco interrupciones de servicio, una de las cuales duró 65 minutos.

34 G. Vásquez Y. Punto de vista 4 – QoS percibida por el cliente La «QoS percibida por el usuario/cliente» es la declaración del nivel de calidad que el cliente cree haber experimentado, y que se expresa normalmente en función del grado de satisfacción y no en términos técnicos. Esta calidad de servicio se mide con encuestas a los clientes y sus comentarios sobre los niveles de servicio, y puede ser utilizada por el proveedor de servicio para determinar la satisfacción del cliente en cuanto a la calidad de servicio. Idealmente, debería haber una correspondencia uno a uno entre la QoS entregada y la percibida. Ejemplo: Un cliente puede decir que durante una cantidad inaceptable de ocasiones tuvo dificultad para realizar una llamada a través de la red y otorgar una calificación de 2 en una escala de 5, donde 5 corresponde a un servicio excelente. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

35 G. Vásquez Y. Relación entre los cuatro puntos de vista sobre la QoS (1/2) Necesidades de QoS del cliente Se puede considerar que el punto de partida lógico son las necesidades de QoS del cliente. Una vez establecido el conjunto de necesidades, se lo puede tratar aisladamente. Contiene la información necesaria para que el proveedor de servicio determine la QoS que ha de ofrecer o planificar. QoS ofrecida por el proveedor Puede suceder que el proveedor no esté en condición de ofrecer a los clientes la QoS que necesitan. El nivel de calidad ofrecido dependerá de las consideraciones sobre costo de la calidad, aspectos estratégicos de la actividad comercial del proveedor, índice de calidad ("mejor producto") y otros factores. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

36 G. Vásquez Y. Relación entre los cuatro puntos de vista sobre la QoS (2/2) QoS conseguida por el proveedor Las necesidades del cliente pueden incidir en la selección de los sistemas de supervisión para determinar la QoS conseguida, a fin de elaborar los informes periódicos sobre dicha calidad. La combinación de las relaciones mencionadas constituye la base de una gestión práctica y efectiva de la calidad de servicio. Se puede decir que se está mejorando la QoS cuando los cuatro puntos de vista para un servicio determinado empiezan a converger. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

37 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Concepto Calidad de Experiencia (QoE)

38 G. Vásquez Y. Concepto calidad de experiencia (QoE) – Definición Definición de Calidad de Experiencia: «Calidad de Experiencia (QoE, quality of experience) es la aceptabilidad general de una aplicación o de un servicio, conforme a la percepción subjetiva del usuario extremo.» Fuente: Rec. UIT-T P.10/G.100 (01/2007), Vocabulario sobre calidad de funcionamiento y de servicio – Enmienda 1. En la calidad de experiencia se tienen en cuenta los efectos completos del sistema de extremo a extremo (cliente, terminal, red, infraestructura de servicios, etc.). Las expectativas del usuario y el contexto pueden afectar la aceptabilidad general. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

39 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Dimensiones de la calidad de experiencia (QoE) QoE Calidad de Servicio Componentes Humanos Factores del servicio Factores del transporte Factores de la aplicación Emociones Facturación del servicio Experiencia Dimensiones objetivasDimensiones subjetivas

40 G. Vásquez Y. Factores determinantes de la calidad de experiencia Medidas de desempeño del servicio que contribuyen a la QoE: pérdida de información y retardos. Componentes humanos que contribuyen a la QoE: emociones, contexto lingüístico, actitudes, motivación, etc. Ambos tipos de factores determinan la aceptabilidad total del servicio por parte del usuario extremo. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

41 G. Vásquez Y. Fin de la Sección 1 MARCO DE LA CALIDAD DE SERVICIO EN LAS COMUNICACIONES Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

42 G. Vásquez Y. 2. MARCO DE LA CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED (NP) Concepto Calidad de Funcionamiento de Red (NP) Principios para definir parámetros NP Método de la matriz 3 x 3 para identificar parámetros NP Ejemplos de parámetros NP primarios y derivados Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

43 G. Vásquez Y. Sección 2 – Marco de la calidad de funcionamiento de red (NP) Contenido: 2.1Concepto Calidad de Funcionamiento de Red (NP).Concepto Calidad de Funcionamiento de Red (NP) 2.2Principios para definir parámetros de calidad de funcionamiento.Principios para definir parámetros de calidad de funcionamiento 2.3Método de la matriz 3 3 para identificar parámetros de calidad de funcionamiento de la red.Método de la matriz 3 3 para identificar parámetros de calidad de funcionamiento de la red 2.4Ejemplos de parámetros primarios y derivados de calidad de funcionamiento de red.Ejemplos de parámetros primarios y derivados de calidad de funcionamiento de red Objetivos: Explicar el alcance y la forma de expresión de la calidad de funcionamiento de red (NP). Describir el método de la matriz 3x3 para determinar parámetros genéricos de calidad de funcionamiento de red. Reconocer la asociación entre parámetros genéricos de calidad de funcionamiento de red (NP) y parámetros primarios de calidad de servicio (QoS) en escenarios de conmutación de paquetes. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

44 G. Vásquez Y. 2.1 Concepto Calidad de Funcionamiento de Red (NP) Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

45 G. Vásquez Y. Calidad de servicio y calidad de funcionamiento de red – Definición La Calidad de Funcionamiento de la Red (Network Performance, NP) se mide en términos de parámetros significativos para el proveedor de la red, y que se utilizan con fines de diseño, configuración, explotación y mantenimiento del sistema. La QoS se define como el «efecto global de las calidades de funcionamiento de un servicio que determinan el grado de satisfacción de un usuario al utilizar dicho servicio». En contraste con la QoS, la NP se define independientemente del funcionamiento de los terminales y de la actuación de los usuarios. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

46 G. Vásquez Y. Objeto de la calidad de funcionamiento de red Los servicios portadores y los teleservicios están soportados por una gama de tipos de conexión, cada uno de los cuales comprende varios elementos de conexión. La calidad de funcionamiento de los tipos de conexión se caracteriza por un conjunto de parámetros de calidad de funcionamiento de la red (NP). Estos parámetros están orientados a la red. Al proveedor de la red le interesa la eficacia y la efectividad de la red para prestar servicios a los clientes. Por lo tanto, desde el punto de vista de los proveedores de la red, la NP es expresada mediante parámetros que proporcionan información para: El desarrollo del sistema. La planificación de la red a escala nacional e internacional. La explotación y el mantenimiento de la red o sistema. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

47 G. Vásquez Y. Relaciones entre la calidad de servicio y la calidad de funcionamiento de red La calidad global de un servicio de telecomunicaciones, percibida desde el punto de vista del cliente (QoS), está influida por muchos factores que están relacionados con los parámetros de calidad de funcionamiento de la red (NP). El aspecto fundamental, al estimar un servicio, es la opinión del cliente y por lo tanto su grado de satisfacción con el proveedor que es la única entidad con la que interactúa directamente. Este nivel de satisfacción proviene de la percepción de diversos aspectos del servicio (logística, facilidad de utilización, servibilidad, seguridad), que están influidas por las características de la red. La siguiente dispositiva muestra las relaciones entre QoS y NP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

48 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Seguridad de funcionamiento Calidad de Servicio Logística del servicio Facilidad de utilización del servicio Seguridad del servicio Aptitud para cursar tráfico Exactitud de la tarificación Calidad de transmisión Recursos y facilidades Planificación Provisión Administración Disponibilidad ConfiabilidadMantenibilidad Logística de mantenimiento Característica de propagación QoS – Calidad de Servicio NP – Calidad de Funcionamiento de la Red Servibilidad Retenibilidad del servicio Accesibilidad del servicio Integridad del servicio Relaciones entre la calidad de servicio y la calidad de funcionamiento de red – Esquema

49 G. Vásquez Y. Distinción entre calidad de servicio (QoS) y funcionamiento de red (NP) (1/2) Los parámetros de QoS perceptibles por el usuario ofrecen un marco útil para el diseño de redes, pero no son necesariamente utilizables al especificar los requisitos de calidad de funcionamiento de determinadas conexiones. Los parámetros de NP determinan finalmente la QoS (observada por el usuario), pero no describen necesariamente esa calidad de manera significativa para los usuarios. Ambos tipos de parámetros son necesarios, y sus valores deben estar cuantitativamente relacionados si se quiere que la red sirva eficazmente a sus usuarios. La definición de los parámetros de QoS y NP deberá establecer claramente la correspondencia de valores en los casos en que no exista una relación simple de uno a uno entre ellos. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

50 G. Vásquez Y. Distinción entre calidad de servicio (QoS) y funcionamiento de red (NP) (2/2) El cuadro siguiente muestra algunas de las características que sirven para distinguir la QoS y la NP. Calidad de servicioCalidad de funcionamiento de la red Orientada al usuarioOrientada al proveedor Atributo de servicioAtributo de elemento de conexión Centrada en los efectos observados por el usuario Centrada en la planificación, desarrollo (diseño), operaciones y mantenimiento Entre (o en) puntos de acceso al servicioCapacidades de extremo a extremo o de los elementos de conexión de la red Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

51 G. Vásquez Y. 2.2 Principios para definir parámetros de calidad de funcionamiento de red Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

52 G. Vásquez Y. Medibilidad de los valores de los parámetros de QoS y de NP La separación entre QoS y NP hace que al establecer sus parámetros deban tenerse en cuenta varios aspectos generales: La definición de los parámetros de QoS debe basarse claramente en los eventos y estados observables en los puntos de acceso al servicio, independientemente de los procesos o eventos de la red que soporta el servicio. La definición de los parámetros de NP debe basarse claramente en los eventos y estados observados en las fronteras de los elementos de conexión. Ejemplo: las señales de interfaz específicas de un protocolo. El empleo de eventos y estados en la definición de los parámetros servirá para la medición en las fronteras mencionadas. Las medidas obtenidas deben poder verificarse con las técnicas estadísticas generalmente aceptadas. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

53 G. Vásquez Y. Principios de la calidad de servicio (QoS) Al definir los parámetros de QoS es necesario tener en cuenta el concepto de servicio portador y teleservicio. Al describir la QoS de los teleservicios, habrá que tener en cuenta la calidad de funcionamiento del equipo terminal (TE). En un teleservicio debe haber una correspondencia entre la QoS del teleservicio y la calidad de funcionamiento del equipo del cliente, incluido el terminal, y la NP global (de extremo a extremo) de los elementos de conexión que soportan ese servicio. En un servicio portador debe haber una correspondencia entre la QoS del servicio portador y la NP global (de extremo a extremo) de los elementos de conexión que soportan ese servicio. En el caso de los teleservicios, la interfaz entre el usuario y el proveedor del servicio puede ser una interfaz hombre-máquina. En el caso de servicios portadores, la interfaz entre el usuario y el proveedor corresponde a los puntos de referencia (S o T en el caso de una RDSI). Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

54 G. Vásquez Y. Principios de la calidad de funcionamiento de red (NP) Al establecer los parámetros de la NP deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos: Los parámetros de NP deben ser medibles en la frontera del elemento (o elementos) de conexión de red al que se aplican. Las definiciones no deben basarse en hipótesis sobre las características internas de una red (o partes de la misma), ni en las causas internas de las degradaciones observadas en las fronteras. La división de una parte de la red en subcomponentes sólo debe hacerse si deben especificarse por separado para asegurar la calidad de funcionamiento satisfactoria de extremo a extremo o, si procede, para deducir asignaciones justas y razonables entre los proveedores. Ningún proveedor de red tendrá un gasto desproporcionado al establecer o explotar un servicio. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

55 G. Vásquez Y. Parámetros primarios y derivados de calidad de funcionamiento Los parámetros de calidad de funcionamiento se dividen en dos grandes categorías: parámetros primarios y parámetros derivados. Parámetro primario de calidad de funcionamiento: Parámetro o valor medido de un parámetro determinados a partir de observaciones directas de eventos en los puntos de acceso al servicio o en las fronteras de los elementos de conexión. Parámetro derivado de calidad de funcionamiento: Parámetro o valor medido de un parámetro determinados a partir de los valores observados de uno o más parámetros primarios de calidad de funcionamiento y los umbrales de decisión de cada parámetro primario de calidad de funcionamiento pertinente. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

56 G. Vásquez Y. Relación entre los parámetros primarios y derivados de calidad de funcionamiento (1/3) En los puntos de acceso, o en las fronteras de los elementos de conexión, pueden observarse directamente varios tipos de eventos. Ejemplos: La transición de estado de protocolo de capa 3 asociada con la transferencia de un mensaje ESTABLECIMIENTO o un mensaje DESCONEXIÓN a través de una frontera de elemento de conexión. La recepción correcta de un bit de información (o de un número especificado de bits de información) en una interfaz. Pueden medirse parámetros relativos al intervalo de tiempo entre eventos específicos y la frecuencia de los mismos. Estos parámetros directamente medibles o parámetros primarios de calidad de funcionamiento describen la QoS (en los puntos de acceso al servicio) o la NP (en las fronteras de los elementos de conexión) durante los periodos en que el servicio o la conexión están disponibles. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

57 G. Vásquez Y. Relación entre los parámetros primarios y derivados de calidad de funcionamiento (2/3) Generalmente, los parámetros derivados de calidad de funcionamiento describen la NP a partir de eventos definidos cuando el valor de un parámetro (o parámetros) primario de calidad traspone un determinado umbral. Estos eventos umbral derivados identifican las transiciones entre los estados de disponibilidad e indisponibilidad. Pueden identificarse parámetros relacionados con el intervalo de tiempo entre estos eventos umbral y su frecuencia. Los parámetros derivados de calidad de funcionamiento describen la QoS y la NP en todos los intervalos de tiempo, es decir, durante los periodos en que el servicio o la conexión están disponibles o indisponibles. Ejemplo. La Rec. UIT-T G.821 identifica transiciones entre estados de disponibilidad e indisponibilidad basándose en un umbral de segundos con muchos errores. El parámetro derivado asociado a ese umbral del parámetro primario se denomina disponibilidad. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

58 G. Vásquez Y. Relación entre los parámetros primarios y derivados de calidad de funcionamiento (3/3) Los parámetros primarios de calidad de funcionamiento se miden durante todos los intervalos de tiempo, ya que las transiciones entre los estados de disponibilidad e indisponibilidad dependen del valor de dichos parámetros. Sin embargo, los valores de los parámetros primarios de calidad no se especificarían para un servicio o conexión en estado de indisponibilidad. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

59 G. Vásquez Y. 2.3 Método de la matriz 3 × 3 para identificar parámetros de calidad de funcionamiento de la red Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

60 G. Vásquez Y. Método de identificación de los parámetros de calidad de funcionamiento de red En la Recomendación UIT-T I.350, el UIT-T ha propuesto un método sistemático para identificar y organizar los posibles parámetros de calidad de funcionamiento de la red, con el objetivo de definir un conjunto conciso de parámetros y, si procede, los correspondientes parámetros de QoS. El método es denominado «Método de la matriz 3 × 3 para la calidad de funcionamiento de la red». Este método debe servir de base para la recopilación y evaluación de parámetros de calidad de funcionamiento en las redes digitales, incluidas las redes RDSI y las redes IP. Recomendación UIT-T I.350 (03/1993), Aspectos generales de calidad de servicio y de calidad de funcionamiento en las redes digitales incluidas las redes digitales de servicios integrados. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

61 G. Vásquez Y. Parámetros genéricos de calidad de funcionamiento Los siguientes son nueve «Parámetros primarios genéricos de calidad de funcionamiento» identificados por el método de la matriz 3 × 3, los que pueden utilizarse para establecer parámetros de QoS y NP especificados. 1)Velocidad de acceso. 2)Exactitud de acceso. 3)Seguridad de acceso. 4)Velocidad de transferencia de información. 5)Exactitud de transferencia de información. 6)Seguridad de transferencia de información. 7)Velocidad de desvinculación. 8)Exactitud de desvinculación. 9)Seguridad de desvinculación. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – FUNCIÓN DE ACCESO FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA FUNCIÓN DE DESVINCULACIÓN

62 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ilustración del método de la matriz 3 × 3 para la determinación de los parámetros de NP Criterio de calidad Función VelocidadExactitudSeguridad Acceso Transferencia de información de usuario Desvinculación Función de disponibilidad Estados de disponibilidad durante sucesivos períodos de observación de la calidad de funcionamiento Parámetros primarios de calidad de funcionamiento Umbrales de interrupción ···· ···· Pulsar sobre los nombres de las funciones de comunicación y los criterios de calidad para ver las descripciones respectivas. Ver Nota 1 /Ocultar Nota 1 NOTA 1 Parámetros primarios que resultan de las mediciones directas en los MP. NOTA 2 Parámetros derivados que resultan de los parámetros primarios y los umbrales de decisión. NOTA 3 Cálculo de los estados de disponibilidad. Ver Nota 2 /Ocultar Nota 2 Ver Nota 3 /Ocultar Nota 3 Pulsar para Ver / Ocultar Notas

63 G. Vásquez Y. Características del método de la matriz 3 × 3 para la calidad de funcionamiento de la red(1/2) 1)Cada fila de la matriz 3 × 3 representa una de las tres funciones básicas y distintivas de comunicación: acceso, transferencia de información de usuario y desvinculación. 2)Cada columna de la matriz 3 × 3 representa uno de los tres resultados posibles, mutuamente excluyentes, cuando se intenta la realización de una función: velocidad, exactitud y seguridad. 3)Los parámetros de la matriz 3 × 3 se definen a partir de los eventos en las fronteras de los elementos de conexión, y se denominan «parámetros primarios de calidad de funcionamiento». Los «parámetros derivados de calidad de funcionamiento» se definen a partir de la relación funcional entre los parámetros primarios de calidad de funcionamiento, los umbrales de interrupción del servicio y el intervalo de observación. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

64 G. Vásquez Y. Características del método de la matriz 3 × 3 para la calidad de funcionamiento de la red (2/2) 4)Los parámetros primarios de calidad de funcionamiento de la NP deben definirse de forma que resulten medibles en las fronteras del elemento (o elementos) de conexión al que corresponden. Las definiciones de los parámetros de NP no deben depender de hipótesis sobre las causas de degradación que no son detectables en las fronteras. 5)La disponibilidad es un parámetro derivado de calidad de funcionamiento. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

65 G. Vásquez Y. Descripción de las funciones de comunicación básicas – Acceso Función de acceso: La función de acceso comienza cuando se emite una señal de «petición de acceso» o su equivalente en la interfaz entre un usuario y la red de comunicación, y termina cuando: i)se envía a los usuarios llamantes una señal preparada para datos o una equivalente, o ii)se aplica a la red al menos un bit de información de usuario (tras el establecimiento de conexión en los servicios orientados a la conexión). La función de acceso incluye todas las actividades tradicionalmente asociadas con el establecimiento del circuito físico (por ejemplo, marcación, conmutación y señal de llamada), así como cualesquiera actividades realizadas en las capas de protocolos superiores. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

66 G. Vásquez Y. Descripción de las funciones de comunicación básicas – Transferencia de información de usuario Función de transferencia de información de usuario: La función de transferencia de información de usuario comienza cuando concluye la función de acceso y termina cuando se emite la «petición de desvinculación» que da fin a una sesión de comunicación. La función de transferencia de información de usuario incluye todas las operaciones de formateado, transmisión, almacenamiento, control de errores y conversión de medios realizadas sobre la información de usuario durante este periodo, incluida la necesaria retransmisión dentro de la red. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

67 G. Vásquez Y. Descripción de las funciones de comunicación básicas – Desvinculación Función de desvinculación: Hay una función de desvinculación asociada a cada participante en una sesión de comunicación: toda función de desvinculación comienza con la emisión de una señal de «petición de desvinculación». La función de desvinculación termina, para cada usuario, cuando se han liberado los recursos de red destinados a esa participación del usuario en la sesión de comunicación. La desvinculación incluye las actividades de desconexión física de circuitos (cuando es necesaria) y las de terminación de protocolos de nivel superior. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

68 G. Vásquez Y. Descripción de la calidad de funcionamiento – Velocidad Velocidad: La velocidad es el criterio de calidad de funcionamiento que describe el intervalo de tiempo que se utiliza para realizar la función o la velocidad a la que se realiza la función. La función puede o no realizarse con la exactitud deseada. En algunos casos, en lugar del término «acceso», puede ser adecuado usar como término alternativo «selección» (del tipo de conexión destino y facilidad). Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

69 G. Vásquez Y. Descripción de la calidad de funcionamiento – Exactitud Exactitud: La exactitud es el criterio de calidad de funcionamiento que describe el grado de corrección con que se realiza la función. La función puede o no realizarse con la velocidad deseada. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

70 G. Vásquez Y. Descripción de la calidad de funcionamiento – Seguridad Seguridad: La seguridad es el criterio de calidad de funcionamiento que describe el grado de certidumbre (o seguridad) con que se realiza la función, independientemente de la velocidad o exactitud, pero dentro de un determinado intervalo de observación. En algunos casos, en lugar del término «seguridad», puede ser adecuado usar como términos alternativos «inservibilidad» o «negativa». Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

71 G. Vásquez Y. 2.4 Ejemplos de parámetros primarios y derivados de calidad de funcionamiento de red Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

72 G. Vásquez Y. Ejemplos de parámetros primarios y derivados de calidad de funcionamiento de red Las tres dispositivas siguientes muestran ejemplos de relaciones cualitativas entre parámetros genéricos de calidad de funcionamiento y parámetros primarios y derivados de calidad de funcionamiento específicos para la QoS de los servicios portadores y para la NP de los servicios con conmutación de circuitos y conmutación de paquetes. Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de calidad de funcionamiento y posibles parámetros de QoS de servicios portadores. Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de calidad de funcionamiento y posibles parámetros de QoS de servicios portadores Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de calidad de funcionamiento y posibles parámetros de NP para conmutación de circuitos. Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de calidad de funcionamiento y posibles parámetros de NP para conmutación de circuitos Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de calidad de funcionamiento y posibles parámetros de NP para conmutación de paquetes. Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de calidad de funcionamiento y posibles parámetros de NP para conmutación de paquetes Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

73 G. Vásquez Y. Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de calidad de funcionamiento y posibles parámetros de QoS de servicios portadores Parámetros genéricos Parámetros de QOS de servicios portadores Parámetros primarios de calidad de funcionamiento Parámetros derivados de calidad de funcionamiento Retardo de acceso Probabi- lidad de acceso incorrec- to Probabi- lidad de denega- ción de acceso Retardo de transfe- rencia de informa- ción de usuario Veloci- dad de transfe- rencia de infor- mación de usuario Probabi- lidad de error de informa- ción de usuario Probabi- lidad de entrega de infor- mación adicional de usuario Probabi- lidad de entrega indebida de infor- mación de usuario Probabi- lidad de pérdida de infor- mación de usuario Retardo de desvin- culación Probabi- lidad de desvin- culación incorrec- ta Probabi- lidad de denega- ción de desvin- culación Disponi- bilidad del servicio Probabi- lidad de denega- ción de transfe- rencia de informa- ción de usuario Duración de la interrup- ción del servicio Primarios Velocidad de acceso X Exactitud de acceso X Seguridad de acceso X Velocidad de transferencia de información XX Exactitud de transferencia de información XXX Seguridad de transferencia de información X Velocidad de desvinculación X Exactitud de desvinculación X Seguridad de desvinculación X Deri- vados Disponibilidad XXX Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

74 G. Vásquez Y. Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de calidad de funcionamiento y posibles parámetros de NP para conmutación de circuitos Parámetros genéricos Parámetros de NP para conmutación de circuitos Parámetros primarios de calidad de funcionamiento Parámetros derivados de calidad de funcionamiento Retardo de estable- cimiento de la conexión Retardo de aviso Probabi-lidad de error en el estable- cimiento de la conexión Probabi-lidad de denegación del estable- cimiento de la conexión Retardo de propagación Minutos degradados Segundos con muchos errores Segundos con errores Retardo de desco-nexión Retardo de liberación Probabi-lidad de desco- nexión prematura Probabi- lidad de denegación de liberación de la conexión Duración de la interrup-ción de la capacidad de la red Disponi- bilidad de la red Primarios Velociadad de acceso XX Exactitud de acceso X Seguridad de acceso X Velocidad de transferencia de información X Exactitud de transferencia de información XXX Seguridad de transferencia de información Velocidad de desvinculación XX Exactitud de desvinculación X Seguridad de desvinculación X Deri- vados Disponibilidad XX Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

75 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de calidad de funcionamiento y posibles parámetros de NP para conmutación de paquetes Parámetros genéricos Parámetros de NP para conmutación de paquetes Parámetros primarios de calidad de funcionamiento Parámetros derivados de calidad de funcionamiento Retardo de estable- cimiento del circuito virtual Probabi-lidad de error en el estable- cimiento del circuito virtual Probabi-lidad de denegación del estable- cimiento del circuito virtual Retardo de transfe- rencia de paquetes de datos Capacidad de caudal Tasa de error residual Probabi-lidad de reiniciación Probabi-lidad de estímulo de reiniciación Retardo de liberación del circuito virtual Probabi-lidad de denegación de liberación del circuito virtual Probabi-lidad de descone- xión prematura del circuito virtual Probabi- lidad de estímulo de desco- nexión prematura del circuito virtual Duración de la interrup-ción de la capacidad de la red Disponi- bilidad de la red Primarios Velociadad de acceso X Exactitud de acceso X Seguridad de acceso X Velocidad de transferencia de información XX Exactitud de transferencia de información XXX Seguridad de transferencia de información XXX Velocidad de desvinculación X Exactitud de desvinculación Seguridad de desvinculación XXX Deri- vados Disponibilidad XX

76 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Fin de la Sección 2 MARCO DE LA CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED (NP)

77 G. Vásquez Y. 3. CATEGORÍAS DE CALIDAD DE SERVICIO PARA SERVICIOS MULTIMEDIOS Requisitos de los parámetros de QoS de servicios y aplicaciones Parámetros clave de QoS que afectan al usuario Objetivos de calidad de funcionamiento para comunicaciones Categorías de QoS de usuario extremo para aplicaciones multimedios. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

78 G. Vásquez Y. Sección 3 – Categorías de calidad de servicio para servicios multimedios Contenido: 3.1Requisitos de los parámetros de QoS de servicios y aplicaciones.Requisitos de los parámetros de QoS de servicios y aplicaciones 3.2Parámetros clave de QoS que afectan al usuario.Parámetros clave de QoS que afectan al usuario 3.3Objetivos de calidad de funcionamiento para aplicaciones en comunicaciones.Objetivos de calidad de funcionamiento para aplicaciones en comunicaciones 3.4Categorías de QoS de usuario extremo para aplicaciones multimedios.Categorías de QoS de usuario extremo para aplicaciones multimedios Objetivos: Reconocer las similitudes y diferencias entre las ocho categorías de QoS de usuario extremo para aplicaciones multimedios. Describir los parámetros clave de QoS que afectan directamente al usuario extremo y reconocer las aplicaciones en que ellos tienen mayor impacto en la satisfacción del usuario. Interpretar los parámetros de calidad de funcionamiento y sus valores objetivos recomendados por el UIT-T para aplicaciones de uso corriente en comunicaciones que usan los medios voz, vídeo y datos. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

79 G. Vásquez Y. 3.1 Requisitos de los parámetros de calidad de funcionamiento de servicios y aplicaciones Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

80 G. Vásquez Y. Requisitos de los parámetros de calidad de funcionamiento de los servicios y aplicaciones (1/2) Para que las redes alámbricas e inalámbricas basadas en IP puedan proporcionar la QoS adecuada para los diferentes servicios, es necesario un conocimiento profundo de los requisitos de calidad de funcionamiento de los servicios y las aplicaciones. El punto de partida para determinar estas necesidades de calidad de funcionamiento debe ser el usuario. Al usuario le interesa comparar la manera en que diferentes proveedores ofrecen el mismo servicio según parámetros de calidad de funcionamiento universales y centrados en el usuario. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

81 G. Vásquez Y. Requisitos de los parámetros de calidad de funcionamiento de los servicios y aplicaciones (2/2) La calidad de funcionamiento de los servicios y aplicaciones se debe expresar mediante parámetros que: Tienen en cuenta todos los aspectos del servicio desde el punto de vista del usuario. Se centran en los efectos percibidos por el usuario más que en sus causas dentro de la red. Son independientes de la arquitectura o tecnologías de la red. Se pueden medir objetiva o subjetivamente en el punto de acceso al servicio. Se pueden relacionar fácilmente con los parámetros de calidad de funcionamiento de la red. Pueden ser garantizados por el o los proveedores. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

82 G. Vásquez Y. 3.2 Parámetros clave de QoS que afectan al usuario Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

83 G. Vásquez Y. Parámetros clave de QoS que afectan al usuario El siguiente es un grupo de parámetros clave de QoS que pueden ser medidos y monitorizados para determinar si el nivel de servicio ofrecido está siendo logrado en realidad: Disponibilidad de la red. Disponibilidad de la red Anchura de banda. Anchura de banda Tiempo de transmisión (retardo). Tiempo de transmisión Variaciones de retardo. Variaciones de retardo Pérdida de información. Pérdida de información Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

84 G. Vásquez Y. Otros parámetros de QoS que afectan al usuario Existen otros parámetros de QoS que no son objeto de medición, pero proporcionan los mecanismos de gestión de tráfico para los enrutadores y conmutadores de la red. Estos parámetros son: Prioridad de emisión de paquetes. Prioridad de emisión de paquetes Prioridad de eliminación de paquetes. Prioridad de eliminación de paquetes Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

85 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Interpretación de los parámetros clave de QoS que afectan al usuario Los parámetros clave de QoS, anchura de banda, retardo, variaciones de retardo, y pérdida, pueden ser interpretados usando una analogía con una cañería para fluidos. Para cada paquete: Anchura de Banda es la sección transversal percibida de la cañería. Retardo es la longitud percibida de la cañería. Variaciones de retardo (jitter) es la variación de longitud percibida de la cañería. Pérdida es la filtración percibida de la cañería. Anchura de Banda Retardo B A Trayecto percibido por un paquete… Pérdida

86 G. Vásquez Y. Parámetros clave de QoS – Disponibilidad de la red La disponibilidad de red es el resultado de la disponibilidad simultánea de muchos elementos que forman la red, lo que se logra mediante redundancia de dispositivos de red y múltiples conexiones físicas. La disponibilidad de la red puede tener un efecto significativo sobre QoS. Si la red no esta disponible aunque sea por periodos cortos, el usuario o la aplicación puede obtener una QoS impredecible o inaceptable. Los operadores pueden mejorar la disponibilidad de red aumentando la redundancia de los elementos que la forman. Ejemplos: Redundancia de interfaces, procesadores o fuentes de alimentación en enrutadores y conmutadores. Recursos de transmisión y conmutación de protección de redes. Fuentes de alimentación de respaldo. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

87 G. Vásquez Y. Parámetros clave de QoS – Anchura de banda(1/2) La asignación de anchura de banda se divide en dos tipos: Anchura de banda disponible Es la anchura de banda ofrecida pero no garantizada que un usuario obtiene realmente del proveedor de red en un momento dado, y depende de las condiciones de carga de tráfico de la red en ese momento. Anchura de banda garantizada Es la anchura de banda mínima que el operador de red ofrece a sus clientes, independiente del trafico cursado por la red. Esta garantía del servicio implica un costo mayor para los clientes. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ver Página de Notas

88 G. Vásquez Y. Parámetros clave de QoS – Anchura de banda (2/2) La magnitud de la anchura de banda disponible para un paquete es afectada por: El enlace de menor velocidad que se encuentra en el trayecto de transmisión. El nivel de congestión experimentado en cada salto – Arranque lento y ventana deslizante con ancho variable de TCP. La velocidad de reenvío de los dispositivos del trayecto. La prioridad de encolamiento dada al flujo al que el paquete pertenece. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Mb/s10 Mb/s 2 Mb/s Anchura de banda máxima 100 Mb/s

89 G. Vásquez Y. Parámetros clave de QoS – Retardo (1/2) Hay diversos tiempos de transmisión o retardos: el tiempo que lleva establecer un servicio determinado a partir de la solicitud de activación del usuario; el tiempo para recibir información específica una vez que el servicio está activado; y el tiempo que demora desactivar una conexión o abandonar una sesión. El retardo tiene un impacto muy directo en la satisfacción del usuario según la aplicación, y se puede producir en el terminal, la red o cualquier servidor. El retardo de la red es el tiempo de tránsito que el flujo de una aplicación experimenta desde el punto de ingreso hasta el punto de salida de la red Desde el punto de vista del usuario, el retardo también tiene en cuenta el efecto en otros parámetros de red, como el caudal. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

90 G. Vásquez Y. Parámetros clave de QoS – Retardo (2/2) La magnitud del retardo que experimenta un paquete es la suma de: Retardos de propagación fijos Retardos acotados por la velocidad de propagación de las señales en los medios físicos y la longitud de las rutas. Retardos de transmisión (serialización) fijos Tiempos requerido para colocar físicamente un paquete en un medio de transmisión. Retardos de conmutación variables Tiempos de espera debido a contiendas con otros tráficos para utilizar los recursos de conmutación de cada nodo de la red (p. ej., resolver la dirección del siguiente salto y decidir la interfaz de egreso para un paquete). Retardos de encolamiento variables Retardo por almacenamiento en cola de entrada del tráfico que ingresa a un nodo de red. Retardo por almacenamiento en cola de salida del tráfico que abandona un nodo de red. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

91 G. Vásquez Y. Parámetros clave de QoS – Variación de retardos (1/2) La variación de retardos es una medida de la variación de los retardos entre paquetes consecutivos de un flujo de tráfico dado. La variación de retardos se incluye generalmente como parámetro de calidad de funcionamiento porque tiene efectos notorios en aplicaciones en tiempo real sensibles a los retardos, tales como audio y vídeo. En estas aplicaciones se espera que los paquetes lleguen con una tasa casi constante y con un retardo fijo entre paquetes consecutivos. A medida que la tasa de arribos varía, la variación de retardo impacta la calidad de funcionamiento de la aplicación, y si esa variación aumenta demasiado, la aplicación puede quedar inutilizable. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ver Página de Notas

92 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Parámetros clave de QoS – Variación de retardos (2/2) Todas las redes introducen un pequeño nivel de variación de retardos debido la variabilidad del retardo introducido en cada nodo cuando los paquetes son almacenados en colas de espera. En la medida que la variación de retardos se mantenga acotada, la QoS puede ser conservada. En los servicios que son muy intolerantes a la variación de retardos, casi siempre se tomarán medidas para eliminar (o al menos reducir significativamente) dicha variación mediante almacenamiento temporal en memoria. Con el almacenamiento temporal de datos se elimina efectivamente la variación de retardos percibida por el usuario, pero esa medida tiene el inconveniente de añadir más retardos.

93 G. Vásquez Y. Parámetros clave de QoS – Pérdida de información La pérdida de información tiene un efecto muy directo en la calidad de la información que se presenta al usuario, se trate de voz, imagen, vídeo o datos. El término «pérdida de información» incluye los siguientes efectos: Errores de bit. Pérdida de paquetes durante la transmisión. Descarte de paquetes en nodos o enlaces congestionados. Todos los efectos de cualquier degradación introducida por la codificación del medio para conseguir una transmisión más eficaz. Ejemplo: el uso de códecs vocales de baja velocidad binaria para la voz que realizan una compresión de datos que no es completamente reversible (compresión con pérdida de información). Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

94 G. Vásquez Y. Parámetros de QoS – Prioridades de emisión de paquetes Las prioridades de emisión de paquetes determinan el orden en que el trafico es transmitido, lo que puede impactar la calidad de servicio percibida por los usuarios extremos de los flujos que reciben ese tratamiento. El trafico con prioridad de emisión mayor es transmitido siempre antes que el tráfico de menor prioridad. En el esquema más simple existe el inconveniente de que el tráfico de baja prioridad nunca sea transmitido si el tráfico de alta prioridad es mucho y no cuenta con limitación de anchura de banda. Un esquema más elaborado puede manejar esta situación de forma más justa, programando de manera ponderada el tratamiento de los tráficos de distinta prioridad. En este caso, el tráfico de baja prioridad no siempre debe esperar hasta que el tráfico de mayor prioridad sea transmitido. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

95 G. Vásquez Y. Parámetros de QoS – Prioridades de eliminación de paquetes Las prioridades de eliminación de paquetes son utilizadas para determinar el orden en que el tráfico es eliminado, lo que puede impactar la calidad de servicio percibida por los usuarios extremos de los flujos que reciben ese tratamiento. El tráfico puede ser eliminado debido a congestión en los nodos de la red o cuando el tráfico real no cumple con el perfil del contrato de tráfico. Los tráficos con QoS similar pueden ser subdivididos utilizando prioridades de eliminación. Cuando hay congestión en algún nodo de la red, el tráfico con mayor prioridad de eliminación es eliminado antes que el tráfico de menor prioridad. Gracias a las prioridades de eliminación, se pueden ahorran costos en colas innecesarias, ya que se utiliza una misma cola para todo el tráfico y ésta es subdividida en colas virtuales basándose en las distintas prioridades de eliminación de paquetes. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

96 G. Vásquez Y. 3.3 Objetivos de calidad de funcionamiento para aplicaciones en comunicaciones Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

97 G. Vásquez Y. Objetivos de QoS de las aplicaciones Las aplicaciones de uso corriente en comunicaciones tienen distintos requisitos de QoS relativos a anchura de banda, retardo, sensibilidad a las variaciones de retardos, y pérdida de información. Si estas aplicaciones son combinadas sobre una misma red IP, sin el uso de tecnologías de QoS, éstas pueden experimentar comportamientos inesperados. Los cuadros de las siguientes dispositivas indican los objetivos de calidad de funcionamiento recomendados por el UIT-T para diversas aplicaciones de uso corriente en comunicaciones, que usan los medios voz, vídeo y datos. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

98 G. Vásquez Y. Objetivos de calidad de funcionamiento para aplicaciones audio y vídeo MedioAplicación Grado de simetría Velocidades de datos típicas Parámetros clave y valores de objetivo para la calidad de funcionamiento Tiempo de transmisión en un sentido Variación de retardos Pérdida de información (Nota 2) Otros AudioVoz en conversación Dos sentidos4-64 kbit/sPreferido < 150 ms (Nota 1) Límite < 400 ms (Nota 1) < 1 msRelación de pérdida de paquete (PLR) < 3% AudioMensajería vocal Principalmente en un sentido 4-32 kbit/s< 1 s para reproducción < 2 s para grabación < 1 msPLR < 3% AudioAudio en tiempo real de gran calidad Principalmente en un sentido kbit/s (Nota 3) < 10 s<< 1 msPLR < 1% VídeoVideoteléfonoDos sentidos kbit/sPreferido < 150 ms (Nota 4) Límite < 400 ms PLR < 1%Sincron. labios: < 80 ms VídeoVídeo en un sentido Un sentido kbit/s< 10 sPLR < 1% NOTA 1 – Se supone el control de eco adecuado. NOTA 2 – Los valores exactos dependen del códec específico, pero se supone el uso de un algoritmo de ocultación de pérdida de paquete para minimizar el efecto de esa pérdida. NOTA 3 – La calidad depende mucho del tipo de códec y de la velocidad binaria. NOTA 4 – Estos valores se consideran valores de objetivo a largo plazo y es probable que la tecnología actual no los satisfaga. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

99 G. Vásquez Y. Objetivos de calidad de funcionamiento para aplicaciones datos (1/2) MedioAplicación Grado de simetría Velocidades de datos típicas Parámetros clave y valores de objetivo para la calidad de funcionamiento Tiempo de transmisión en un sentido (Nota) Variación de retardos Pérdida de información DatosNavegación en la web – HTML Principalmente un sentido ~10 KBPreferido < 2 s/página Aceptable < 4 s/página N.A.Nula DatosTransferencia/ recuperación de gran volumen de datos Principalmente en un sentido 10 KB-10 MBPreferido < 15 s Aceptable < 60 s N.A.Nula DatosServicios de transacciones de alta prioridad, como comercio electrónico, ATM Dos sentidos< 10 KBPreferido < 2 s Aceptable < 4 s N.A.Nula DatosComando/controlDos sentidos~ 1 KB< 250 msN.A.Nula DatosImagen fijaUn sentido< 100 KBPreferido < 15 s Aceptable < 60 s N.A.Nula DatosJuegos interactivosDos sentidos< 1 KB< 200 msN.A.Nula DatosTelnetDos sentidos (asimétrico) < 1 KB< 200 msN.A.Nula NOTA – En algunos casos, puede ser más apropiado considerar estos valores como tiempos de respuesta. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

100 G. Vásquez Y. Objetivos de calidad de funcionamiento para aplicaciones datos (2/2) MedioAplicación Grado de simetría Velocidades de datos típicas Parámetros clave y valores de objetivo para la calidad de funcionamiento Tiempo de transmisión en un sentido (Nota) Variación de retardos Pérdida de información DatosCorreo electrónico (acceso a servidor) Principalmente un sentido < 10 KBPreferido < 2 s Aceptable < 4 s N.A.Nula DatosCorreo electrónico (transferencia de servidor a servidor) Principalmente un sentido < 10 KBPuede ser varios minutos N.A.Nula DatosFax ("tiempo real")Principalmente un sentido ~ 10 KB< 30 s/páginaN.A.<10 -6 BER DatosFax (almacenamiento y retransmisión) Principalmente un sentido ~ 10 KBPueden ser varios minutos N.A.<10 -6 BER DatosTransacciones de baja prioridad Principalmente un sentido < 10 KB< 30 sN.A.Nula DatosUsenetPrincipalmente un sentido Puede ser 1 MB o más Pueden ser varios minutos N.A.Nula NOTA – En algunos casos, puede ser más apropiado considerar estos valores como tiempos de respuesta. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

101 G. Vásquez Y. 3.4 Categorías de QoS de usuario extremo para aplicaciones multimedios Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

102 G. Vásquez Y. Categorías de QoS – Alcance Esta Sección presenta un «Modelo de categorías de calidad de servicio (QoS) para servicios multimedios desde el punto de vista del usuario extremo», que ha sido propuesto por el UIT-T en la Recomendación UIT-T G Teniendo en cuenta las expectativas del usuario con respecto a diversas aplicaciones que utilizan como medio la voz, el vídeo, la imagen y el texto, se ha determinado ocho categorías diferentes de QoS según toleren o no las pérdidas de información y de retardo. Se ha identificado los parámetros que permiten conocer la satisfacción del usuario en cuanto a esas aplicaciones. Se pretende que estas categorías sirvan de base para definir clases de QoS realistas y los mecanismos de control de QoS correspondientes para las redes de transporte subyacentes. Recomendación UIT T G.1010 (11/2001), Categorías de calidad de servicios para los usuarios de extremo de servicios multimedios. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

103 G. Vásquez Y. Categorías de QoS de usuario extremo(1/2) En base a sus requisitos de calidad de funcionamiento, las diversas aplicaciones se pueden clasificar en función de la tolerancia a la pérdida de paquetes y la tolerancia al retardo de transmisión en un sentido. Esta diferenciación de las aplicaciones de acuerdo con las distintas tolerancias a la pérdida de información y los retardos ha sido utilizada por el UIT-T para generar categorías de calidad de servicio de usuario extremo. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

104 G. Vásquez Y. Categorías de QoS de usuario extremo(2/2) El UIT-T ha identificado las siguientes ocho «Categorías de QoS de usuario extremo», que abarcan toda la gama de aplicaciones identificadas. 1)Voz en conversación y vídeo. 2)Mensajería vocal/vídeo. 3)Audio/vídeo en tiempo real. 4)Fax. 5)Comando/control. 6)Transacciones. 7)Mensajería, descarga. 8)Servicio de soporte. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

105 G. Vásquez Y. Correspondencia entre requisitos de QoS de usuario extremo y servicios Existe una primera diferenciación entre los ocho grupos de aplicaciones según si toleran o no la pérdida de información, y una segunda diferenciación en cuatro áreas de tolerancia al retardo. El tamaño y la forma de las cajas de esta figura indica los límites de retardo y de pérdida de información tolerables para cada clase de aplicación. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Mensajería vocal/vídeo Audio/vídeo en tiempo real Voz en conversación y vídeo Fax Pérdida de paquetes 5% 0% Pérdida nula 100 ms1 s10 s100 s Retardo Servicio de soporte Mensajería, descarga Comando/ control Transacciones

106 G. Vásquez Y. Modelo de categorías de QoS centradas en el usuario extremo La correspondencia entre requisitos de QoS y servicios se puede formalizar como se muestra en esta figura, para proporcionar un modelo recomendado de categorías QoS de usuario extremo. Los nombres de las cuatro áreas de retardo ilustran el tipo de interacción de usuario. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Tolera errores No tolera errores Interactivo (retardo <<1 s) Pronta respuesta (retardo ~2 s) Oportuno (retardo ~10 s) No crítico (retardo >>10 s) Voz en conversación y vídeo Mensajería vocal/vídeo Audio/vídeo en tiempo real Fax Servicio de soporte (p. ej. Usenet) Mensajería, descarga (p. ej. FTP, imagen fija) Comando/control (p. ej. Telnet, juegos interactivos) Transacciones (p. ej., comercio electrónico, navegación en la Web, acceso a correo electrónico)

107 G. Vásquez Y. Modelo de categorías de QoS centradas en el usuario extremo – Características (1/2) Este modelo de ocho categorías de QoS centradas en el usuario tiene varias características útiles: 1)Se basa en la percepción del usuario de las degradaciones de un servicio de extremo a extremo y no depende de ninguna tecnología específica para su validez. El modelo se puede aplicar independientemente de la tecnología de transporte subyacente (IP, ATM, alámbrica, inalámbrica, etc.). 2)Proporciona una indicación de los límites superior e inferior para determinar cuándo el usuario percibe las aplicaciones como fundamentalmente aceptables. Si se excede un límite superior (en pérdida o en retardo), el servicio seguirá siendo considerado insatisfactorio. Si se excede un nivel inferior, el servicio se seguirá considerando aceptable, pero, desde el punto de vista de los recursos de la red, se estima que causa derroche porque utiliza recursos innecesarios. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

108 G. Vásquez Y. Modelo de categorías de QoS centradas en el usuario extremo – Características (2/2) 3)Proporciona un medio simple para determinar si un canal portador puede transmitir los datos de una aplicación determinada. Ejemplo: un canal con un tiempo de transmisión en un sentido de un segundo no puede soportar eficazmente comunicaciones naturales en tiempo real, como el servicio de voz. 4)Muestra cómo se pueden agrupar las degradaciones causadas por la pérdida de información y el retardo, sin implicar que una clase es "mejor" que otra (como se hace en las categorizaciones llamadas Oro, Plata, etc.). Esto puede servir de base para conformar clases QoS de red que permitan diferenciar los servicios según la calidad de funcionamiento. Nota: Las aplicaciones que se citan en el modelo de categorías de QoS son ejemplos y la lista no es exhaustiva. Se puede agregar al esquema otras aplicaciones por semejanza con los ejemplos. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

109 G. Vásquez Y. Fin de la Sección 3 CATEGORÍAS DE CALIDAD DE SERVICIO PARA SERVICIOS MULTIMEDIOS Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

110 G. Vásquez Y. 4. BASES PARA ESPECIFICAR LA CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED IP Concepto calidad de funcionamiento de red IP Especificación de la calidad de funcionamiento de red IP Modelo de la calidad de funcionamiento de red IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

111 G. Vásquez Y. Sección 4 – Bases para especificar la calidad de funcionamiento de red IP Contenido: 4.1Concepto calidad de funcionamiento de red IP.Concepto calidad de funcionamiento de red IP 4.2Proceso para especificar la calidad de funcionamiento de red IP.Proceso para especificar la calidad de funcionamiento de red IP 4.3Modelo de la calidad de funcionamiento de red IP.Modelo de la calidad de funcionamiento de red IP Objetivos: Reconocer los aspectos de servicio que cubren los parámetros de calidad de funcionamiento relativos a la disponibilidad y la transferencia de paquetes IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

112 G. Vásquez Y. 4.1 Concepto calidad de funcionamiento de red IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

113 G. Vásquez Y. Servicio de red IP Servicio de comunicación de datos con protocolo Internet (IP, Internet Protocol) de extremo a extremo se refiere a la transferencia de datagramas IP generados por el usuario (paquetes IP) entre dos computadores principales (hosts) de extremo especificados por sus direcciones IP completas. Este servicio portador se suele denominar abreviadamente servicio de red IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

114 G. Vásquez Y. Alcance de la especificación de calidad de funcionamiento de red IP En la Recomendación UIT-T Y.1540, el UIT-T ha definido un conjunto de parámetros que permiten especificar y evaluar la calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP del servicio de comunicación de datos IP en cuanto a: 1)Velocidad. 2)Exactitud. 3)Seguridad de funcionamiento. 4)Disponibilidad. Los parámetros definidos se aplican al servicio IP de extremo a extremo, punto a punto, y a tramos de la red que proporcionan, o contribuyen, a la prestación de ese servicio. Recomendación UIT-T Y.1540 (11/2007), Servicio de comunicación de datos con protocolo Internet – Parámetros de calidad de funcionamiento relativos a la disponibilidad y la transferencia de paquetes de protocolo Internet. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

115 G. Vásquez Y. Utilidad de los parámetros de calidad de funcionamiento de red IP Los parámetros de calidad de funcionamiento de red IP se utilizan en la planificación y la oferta del servicio IP internacional. Los parámetros de calidad de funcionamiento pueden ser utilizados por los siguientes tipos de participantes: Los proveedores de servicios, para planificar, desarrollar y estimar un servicio IP que satisfaga las necesidades de los usuarios en materia de calidad de funcionamiento. Los fabricantes de equipos, como fuente de información respecto a esa calidad de funcionamiento que influirá en el diseño de los equipos. Los usuarios extremos, para evaluar la calidad del servicio IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

116 G. Vásquez Y. 4.2 Proceso para especificar la calidad de funcionamiento de red IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

117 G. Vásquez Y. Proceso para especificar la calidad de funcionamiento de red IP Primer Paso: Se define las interfaces de un modelo estratificado por capas de calidad de funcionamiento de servicio IP, donde se puede observar y medir los eventos de referencia de transferencia de paquetes IP. Segundo Paso: Se utiliza los eventos de referencia que entrega este modelo para definir los parámetros primarios de calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP. Tercer Paso: Se define los parámetros de disponibilidad del servicio IP sobre la base de un subconjunto de parámetros primarios de calidad de funcionamiento de transferencia de paquetes IP y un modelo estocástico de dos etapas asociado. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ver Página de Notas

118 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ver Página de Notas

119 G. Vásquez Y. Procedimiento para especificar la calidad de funcionamiento de red IP – Esquema Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Criterio Función VelocidadExactitud Seguridad de funcionamiento Acceso Transferencia de información de usuario Desvinculación Sección de red Sección de circuito MP Paquete IP MP Enrutador o SRC Enrutador o DST MP Paquete IP MP Eventos de referencia de la transferencia de paquetes IP EnlaceEnrutador Red IP Frontera Parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP Parámetros de disponibilidad del servicio IP Servicio IP no disponible Servicio IP disponible SRC:Computador de origen DST:Computador de destino MP:Punto de medición Matriz de calidad de funcionamiento (Rec. UIT-T I.350) Primer paso: Segundo paso: Tercer paso:

120 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Principios de definición de los parámetros de calidad de funcionamiento de red IP (1/2) Los parámetros de calidad de funcionamiento del servicio IP se definen sobre la base de eventos de referencia de transferencia de paquetes IP (IPRE, IP packet transfer reference event) que se pueden observar en puntos de medición (MP, measurement points) asociados con fronteras funcionales y jurisdiccionales. La calidad del servicio IP se considera en el contexto de la matriz de calidad de funcionamiento de 3 × 3 definida en la Recomendación UIT-T I.350.

121 G. Vásquez Y. Principios de definición de los parámetros de calidad de funcionamiento de red IP (2/2) En la matriz de calidad de funcionamiento de la Recomendación UIT-T I.350 se identifican tres funciones de comunicación independientes del protocolo: 1)Acceso. 2)Transferencia de información de usuario. 3)Desvinculación. Cada función se considera con respecto a tres aspectos del funcionamiento en general (o "criterios de calidad de funcionamiento"): a)Velocidad. b)Exactitud. c)Seguridad de funcionamiento. Un modelo estocástico de dos etapas asociado proporciona la base para la descripción de la disponibilidad del servicio IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

122 G. Vásquez Y. 4.3 Modelo de la calidad de funcionamiento de red IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

123 G. Vásquez Y. Modelo estratificado por capas de calidad de funcionamiento de servicio IP La calidad de funcionamiento de un servicio IP es especificada utilizando un modelo estratificado por capas, en donde se distingue: Capas inferiores, que proporcionan transporte que soporta la capa IP. La capa IP, que proporciona transporte sin conexión de datagramas IP (paquetes IP). Capas superiores, soportadas por el protocolo IP, que facilitan las comunicaciones de extremo a extremo. La calidad de funcionamiento proporcionada a los usuarios del servicio IP depende de la calidad de funcionamiento de estas capas. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

124 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Modelo estratificado por capas de calidad de funcionamiento de servicio IP – Ejemplo (HTTP) (RTP) (FTP) etc. (TCP) (UDP) Calidad de funcionamiento de capa superiorcapa superior Información de usuario (por ejemplo, datos) Calidad de funcionamiento de servicio de capa de paquetes IP capa de paquetes IP Calidad de funcionamiento de capa inferior (3 ejemplares)capa inferior Componentes de red Información de usuario (por ejemplo, datos) SRCEnlaceEnrutadorEnlaceEnrutadorEnlaceDST Capa IP Capas inferiores Pulsar sobre los nombres de las capas del modelo para ver las descripciones respectivas.

125 G. Vásquez Y. Capas inferiores del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP Las capas inferiores del modelo proporcionan (vía "enlaces") transporte con conexión o sin conexión que soporta la capa IP. Los enlaces se terminan en puntos en los que los paquetes IP son reenviados (es decir, en "enrutadores", "SRC" y "DST") y por ello no tienen significado de extremo a extremo. Puede haber varias capas de protocolos y servicios por debajo de la capa IP, y éstos pueden utilizar diversos tipos de medios físicos. En los enlaces pueden intervenir diferentes tipos de tecnología, por ejemplo, ATM, Frame Relay, SDH, RDSI y líneas arrendadas. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

126 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Capa IP del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP La capa IP del modelo proporciona transporte sin conexión de paquetes IP. La capa IP tiene significado de extremo a extremo para un determinado par de direcciones IP de origen y destino. Ciertos elementos de las cabeceras de los paquetes IP pueden ser modificados por las redes, pero los datos de usuario IP no pueden ser modificados en la capa IP ni por debajo de ella.

127 G. Vásquez Y. Capas superiores del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP Las capas superiores del modelo, soportadas por el protocolo IP, posibilitan más aún las comunicaciones de extremo a extremo. Las capas superiores podrán modificar y mejorar la calidad de funcionamiento de extremo a extremo proporcionada en la capa IP. Por ejemplo, las capas superiores pueden incluir los protocolos TCP, UDP, FTP, RTP y HTTP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

128 G. Vásquez Y. Fin de la Sección 4 BASES PARA ESPECIFICAR LA CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

129 G. Vásquez Y. 5. MODELO DE CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE SERVICIO IP GENÉRICO Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP Componentes y secciones de red IP Puntos de medición y secciones medibles Eventos de transferencia de paquetes IP Resultados de la transferencia de paquetes IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

130 G. Vásquez Y. Sección 5 – Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP genérico Contenido: 5.1Naturaleza del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP.Naturaleza del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP 5.2Componentes y secciones de red IP.Componentes y secciones de red IP 5.3Puntos de medición y secciones medibles.Puntos de medición y secciones medibles 5.4Eventos de transferencia de paquetes IP.Eventos de transferencia de paquetes IP 5.5Resultados de la transferencia de paquetes IP.Resultados de la transferencia de paquetes IP Objetivos: Reconocer los elementos de red y los componentes medibles del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP genérico. Describir los tipos de eventos de transferencia de paquetes IP. Describir los resultados posibles de la transferencia de paquetes IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

131 G. Vásquez Y. 5.1 Naturaleza del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

132 G. Vásquez Y. Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP genérico En la Recomendación UIT-T Y.1540, el UIT-T ha propuesto un «Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP genérico» que sirve para definir los parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia unidireccional de paquetes IP por una sección o un conjunto concatenado de secciones. Este modelo especifica lo siguiente: Los bloques de construcción con los que se puede representar cualquier servicio IP de extremo a extremo. El conjunto de eventos de referencia de transferencia de paquetes IP en el que se basa la definición de los parámetros de calidad de funcionamiento. Los eventos de referencia se derivan de, y son coherentes con, definiciones pertinentes de servicios IP y protocolos. Esos eventos de referencia sirven para enumerar los resultados posibles cuando se entrega un paquete IP en una sección. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

133 G. Vásquez Y. Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP genérico – Alcance La única función de comunicación considerada en el modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP es la transferencia de paquete IP. Las funciones básicas de acceso y desvinculación no son consideradas. Esto refleja la naturaleza no orientada a la conexión de las actuales redes IP. La Comisión de Estudio 13 del UIT-T y otras comisiones están desarrollando parámetros de calidad de funcionamiento de servicio IP que incluirán eventualmente tales funciones en el futuro. Ejemplo: establecimiento y liberación de flujos orientados a la conexión. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

134 G. Vásquez Y. Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP genérico – Elementos componentes El modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP incluye los siguientes elementos: Componentes de red. Enlaces de central y secciones de red. Puntos de medición y secciones medibles. Eventos de referencia de transferencia de paquetes IP (IPRE, IP packet transfer reference events). Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

135 G. Vásquez Y. 5.2 Componentes y secciones de red IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

136 G. Vásquez Y. Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP genérico – Componentes de red Los componentes de red del modelo de calidad de funcionamiento IP son: Computador principal de origen (SRC, source host). Computador principal de destino (DST, destination host) Enrutador. Enlace. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

137 G. Vásquez Y. Componentes de red del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP – Diagrama Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – (más enrutadores y enlaces) SRC DST Enlace Enrutador SRC: Computador principal de origen DST: Computador principal de destino

138 G. Vásquez Y. Componentes de red del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP (1/2) Computador principal: Computador que se comunica utilizando los protocolos Internet. Un computador principal aplica funciones de enrutamiento (es decir, funciona en la capa IP). Puede implementar funciones adicionales que incluyan protocolos de capa superior (p. ej., el TCP en un computador principal de origen o destino) y protocolos de capa inferior (p. ej.; ATM). Computador principal de origen (SRC, source host): Computador principal y dirección IP completa en donde se originan los paquetes IP de extremo a extremo. Computador principal de destino (DST, destination host): Computador principal y dirección IP completa en donde se terminan los paquetes IP de extremo a extremo. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

139 G. Vásquez Y. Componentes de red del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP (2/2) Enrutador: Computador principal que permite la comunicación entre otros computadores principales reenviando los paquetes IP en base al contenido de su campo de dirección de destino IP. Enlace: Conexión punto a punto (física o virtual) utilizada para transportar paquetes IP entre un par de computadores principales. No incluye parte alguna de los computadores principales ni ningún otro computador principal; funciona por debajo de la capa IP. Por ejemplo, un enlace puede ser una línea arrendada, o puede implementarse en forma de conexión lógica por una red Ethernet, una red ATM/MPLS o utilizando cualquier otra tecnología de red que funcione por debajo de la capa IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

140 G. Vásquez Y. Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP – Tipos de secciones El modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP distingue los siguientes tipos de secciones: Enlace de central. Enlace de central Sección de red. Sección de red Sección de red de origen. Sección de red de origen Sección de red de destino. Sección de red de destino Todas estas secciones proporcionan los bloques de construcción con los que se puede representar cualquier servicio IP de extremo a extremo. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

141 G. Vásquez Y. Conectividad de red IP – Diagrama Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – NS de origen (más NS y EL) SRC DST Sección de red (NS, network section) Enrutador fronterizo (edge router) A C (más NS y EL) NS de destino E F G Enlace de central (EL, exchange link) (más NS y EL) D En los bordes de cada sección de red (NS), enrutadores pasarela reciben y envían paquetes a través de enlaces de central (EL). Ver Nota /Ocultar Nota Enrutador interior

142 G. Vásquez Y. Secciones del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP (1/3) Enlace de central (EL, exchange link): Enlace que conecta: i)un computador principal de origen o destino a su computador principal adyacente (por ejemplo, un enrutador) posiblemente en otra jurisdicción a veces denominada enlace de acceso, enlace de ingreso o enlace de egreso; o ii)un enrutador de una sección de red con un enrutador de otra sección de red. La responsabilidad respecto a un enlace de central, su capacidad y su calidad de funcionamiento son compartidas normalmente por las partes conectadas. Enlace de central es aproximadamente equivalente al término central definido en RFC Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

143 G. Vásquez Y. Secciones del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP (2/3) Sección de red (NS, network section): Conjunto de computadores principales unidos por todos sus enlaces de interconexión que juntos proporcionan una parte del servicio IP entre un SRC y un DST, y están bajo una única responsabilidad jurisdiccional (o colaborativa). Algunas secciones de red constan de un solo computador principal sin enlaces de interconexión. Las NS de origen y las NS de destino son casos particulares de secciones de red. Pares de secciones de red están conectadas por enlaces de central. Sección de red es aproximadamente equivalente al término nube definido en RFC Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

144 G. Vásquez Y. Secciones del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP (3/3) Sección de red de origen: NS que incluye el SRC dentro de su responsabilidad jurisdiccional. En algunos casos, el SRC es el único computador principal dentro de la NS de origen. Sección de red de destino: NS que incluye el DST dentro de su responsabilidad jurisdiccional. En algunos casos, el DST es el único computador principal dentro de la NS de destino. Las fronteras de las secciones de red son normalmente enrutadores que aplican los protocolos de pasarela exterior IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

145 G. Vásquez Y. 5.3 Puntos de medición y secciones medibles Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

146 G. Vásquez Y. Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP – Puntos de medición y secciones medibles Punto de medición (MP, measurement point): Frontera entre un computador principal y un enlace adyacente en donde pueden observarse y medirse eventos de referencia de calidad de funcionamiento. Sección medible Una sección o una combinación de secciones es medible si está limitada por un conjunto de puntos de medición (MP). Son medibles las siguientes secciones: Sección básica. Sección básica Red con protocolo Internet de extremo a extremo. Red con protocolo Internet de extremo a extremo Conjunto de secciones de red (NSE, network section ensemble). Conjunto de secciones de red Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

147 G. Vásquez Y. Secciones medibles del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP (1/3) Sección básica: Puede ser un EL, una NS, un SRC o un DST. La calidad de funcionamiento de cualquier EL o NS se puede medir en relación con cualquier servicio IP de extremo a extremo unidireccional dado. Las secciones básicas están delimitadas por puntos de medición (MP). Los MP de ingreso son el conjunto de MP cruzados por paquetes de ese servicio cuando entran en la sección básica. Los MP de egreso son el conjunto de MP cruzados por paquetes de ese servicio cuando salen de la sección básica. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

148 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Secciones medibles del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP (2/3) Red con protocolo Internet de extremo a extremo: Conjunto de EL y NS que proporcionan el transporte de paquetes IP transmitidos de un SRC a un DST. La calidad de funcionamiento de una red IP de extremo a extremo se puede medir en relación con cualquier servicio IP de extremo a extremo unidireccional dado. Los MP que limitan la red IP de extremo a extremo son los MP del SRC y el DST. El MP de ingreso es el MP cruzado por paquetes de ese servicio cuando entran en la red de extremo a extremo en el SRC. El MP de egreso es el MP cruzado por paquetes de ese servicio cuando salen de la red de extremo a extremo en el DST.

149 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Secciones medibles del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP (3/3) Conjunto de secciones de red (NSE, network section ensemble): Un NSE es cualquier subconjunto conectado de NS junto con todos los EL que las interconectan. Pares de NSE distintos están conectados por enlaces de central. La calidad de funcionamiento de cualquier NSE dado se puede medir en relación con cualquier servicio IP de extremo a extremo unidireccional. El término "NSE" se puede utilizar para: (i) referirse a una sola NS, dos NS o cualquier número de NS y el EL que las conecta; (ii) representar toda la red IP de extremo a extremo. Los NSE están delimitados por puntos de medición (MP) Los MP de ingreso son el conjunto de MP cruzados por paquetes de ese servicio cuando entran en ese NSE. Los MP de egreso son el conjunto de MP cruzados por paquetes de ese servicio cuando salen de ese NSE.

150 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Eventos de transferencia de paquetes IP

151 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Concepto evento de referencia de red Evento de referencia de red: Un evento de referencia de red (p. ej., red RDSI) es la transferencia de una unidad de información de control o de usuario discreta codificada de acuerdo con los protocolos recomendados por la UIT a través de un punto de medición (MP). Las unidades de información especificadas y los estados de protocolo resultantes asociados se identifican mediante un código de evento utilizado para referencia al definir los parámetros de calidad de funcionamiento. El estado resultante establece a su vez los eventos de referencia que pueden producirse a continuación. Se distinguen dos clases de eventos de referencia: Eventos de salida. Eventos de salida Eventos de entrada. Eventos de entrada

152 G. Vásquez Y. Clases de eventos de referencia Evento de salida: Se produce un evento de salida cuando una unidad de información de control o de usuario atraviesa el MP al salir del SSN o CEQ hacia el sistema de transmisión asociado. Evento de entrada: Se produce un evento de entrada cuando una unidad de información de control o de usuario atraviesa el MP al entrar en el SSN o CEQ desde el sistema de transmisión asociado. Si hay retransmisión, el evento de salida se produce con la primera transmisión y el evento de entrada con la última transmisión. CEQ: equipo de cliente/red de cliente (customer equipment/customer network). SSN: nodo de conmutación/señalización (switching/signalling node). Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

153 G. Vásquez Y. Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP – Eventos de transferencia de paquetes IP Un evento de referencia de transferencia de paquetes IP ocurre cuando: i)un paquete IP cruza un punto de medición (MP); y ii)se aplican procedimientos IP normalizados al paquete para verificar la validez de la suma de control de la cabecera; y iii)los campos de dirección de origen y destino de la cabecera del paquete IP representan las direcciones IP del SRC y el DST previstos. Los eventos de referencia de transferencia de paquetes IP se definen sin tener en cuenta la fragmentación de los paquetes. Dichos eventos ocurren cada vez que un paquete IP cruza cualquier MP con independencia del valor contenido en la bandera de más fragmentos. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

154 G. Vásquez Y. Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP – Tipos de eventos de transferencia de paquetes IP Se definen cuatro tipos de evento de transferencia de paquetes IP: Evento de entrada de paquete IP en un computador principal. Evento de entrada Evento de salida de paquete IP de un computador principal. Evento de salida Evento de ingreso de paquete IP en una sección básica o en un conjunto de secciones de red. Evento de ingreso Evento de egreso de paquete IP de una sección básica o en un conjunto de secciones de red. Evento de egreso La siguiente diapositiva ilustra estos cuatro eventos de transferencia de paquetes IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

155 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ejemplo de eventos de referencia de transferencia de paquetes IP Sección de red IP Enlace central Enrutador Enrutador o DST Capa IP Capa inferior MP Enrutador o SRC Capa IP Capa inferior Enlace central Eventos de salida IP Eventos de egreso IP ABDC SRC: computador principal de origen DST: Computador principal de destino MP: Punto de medición Eventos de ingreso IP Eventos de entrada IP Ver Notas /Ocultar Notas

156 G. Vásquez Y. Eventos de transferencia de paquetes IP del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP (1/2) Evento de entrada de paquete de protocolo Internet en un computador principal: Este evento ocurre cuando un paquete IP cruza un MP entrando en un computador principal (enrutador de NS o DST) desde el EL conectado. Evento de salida de paquete de protocolo Internet de un computador principal: Este evento ocurre cuando un paquete IP cruza un MP saliendo de un computador principal (enrutador de NS o SRC) hacia el EL conectado. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

157 G. Vásquez Y. Eventos de transferencia de paquetes IP del modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP (2/2) Evento de ingreso de paquete de protocolo Internet en una sección básica o en un conjunto de secciones de red: Este evento ocurre cuando un paquete IP cruza un MP de ingreso entrando en una sección básica o un NSE. Evento de egreso de paquete de protocolo Internet de una sección básica o en un conjunto de secciones de red: Este evento ocurre cuando un paquete IP cruza un MP de egreso saliendo de una sección básica o un NSE. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

158 G. Vásquez Y. 5.5 Resultados de la transferencia de paquetes IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

159 G. Vásquez Y. Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP – Resultados de la transferencia de paquetes IP Al considerar los eventos de referencia de transferencia de paquetes IP, se pueden definir varios resultados posibles de la transferencia IP para cualquier paquete que intente cruzar una sección básica o un NSE. 1)Resultado satisfactorio de transferencia de paquete IP. 2)Resultado paquete IP con errores. 3)Resultado paquete IP perdido. 4)Resultado paquete IP espurio. 5)Resultado bloque de paquetes IP con muchas pérdidas. 6)Resultado paquete IP desordenado/reordenado. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

160 G. Vásquez Y. Resultados de la transferencia de paquetes IP – Esquema Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – MP de egreso MP de ingreso IPRE 1 t < T máx IPRE 2 Resultado paquete IP satisfactorio Resultado paquete IP con errores Resultado paquete IP espurio t < T máx Resultado paquete IP perdido t > T máx IPRE 2 Cabecera válida y carga útil sin errores IPRE 2 Cabecera degradada o carga útil con errores IPRE 2 IPRE 1 Nunca entregado o entregado a un MP de egreso no permitido Ver Notas /Ocultar Notas El resultado se produce con independencia del contenido del paquete IP Sección de red IP T máx :Retardo máximo de paquete IP a partir del cual se considera que el paquete se ha perdido. t

161 G. Vásquez Y. Conceptos básicos de la definición de resultados de la transferencia de paquetes IP Las definiciones de los resultados de la transferencia de paquetes IP se basan en los siguientes conceptos: MP de ingreso permisible. MP de ingreso permisible MP de egreso permisible. MP de egreso permisible Paquetes correspondientes. Paquetes correspondientes Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

162 G. Vásquez Y. Conceptos básicos de la transferencia de paquetes IP – MPs de ingreso permisible y egreso permisible MP de ingreso permisible y MP de egreso permisible: En un momento determinado, y en relación con un servicio IP de extremo a extremo dado y una sección básica o un NSE: Un MP de ingreso es un MP de ingreso permisible si el cruce de este MP hacia esa sección básica o ese NSE está permitido por la información de enrutamiento global. Un MP de egreso es un MP de egreso permisible si el cruce de este MP lleva hacia otra sección básica que está permitida por la información de enrutamiento global. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

163 G. Vásquez Y. Conceptos básicos de la definición de resultados de la transferencia de paquetes IP – Eventos correspondientes Eventos correspondientes: Se dice que un evento de egreso IP corresponde a un evento de ingreso anterior si fueron creados por el mismo paquete IP. Este concepto se aplica tanto si el paquete en el MP de egreso es el paquete en su totalidad o sólo un fragmento del original. Para evitar la confusión resultante de la reentrada de paquetes en el NSE, este concepto de correspondencia exige además que ésta sea la primera vez (desde su ingreso) que el contenido de que se trate salga del NSE. La determinación práctica de si los eventos de referencia IP son eventos correspondientes se hace normalmente caso por caso y a menudo se basa en: El análisis de las direcciones IP. La información de enrutamiento global. El campo de identificación del paquete IP. Otra información de cabecera y el contenido del paquete IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ver Página de Notas

164 G. Vásquez Y. Eventos correspondientes cuando se produce fragmentación – Diagrama Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – SRC DST Enrutador fronterizo (edge router) A E F G Enlace de central (EL, exchange link) D Un paquete IP dirigido de SRC a DST ingresa en la Sección de Red C, crea un evento de ingreso, (a), es fragmentado, y crea dos eventos de egresos correspondientes, (b) y (c) Sección de Red C (a) (b) (c) B Ver Nota /Ocultar Nota

165 G. Vásquez Y. Resultado paquete IP satisfactorio Paquete IP satisfactorio: Se produce un resultado satisfactorio de transferencia de paquete IP cuando un solo evento de referencia de paquetes IP en un MP 0 de ingreso permisible da lugar a uno (o más) evento(s) de referencia correspondientes en uno (o más) MP i de egreso, todos ellos dentro de un plazo de tiempo T máx especificado a partir del evento de ingreso original y: i)todos los MP i de egreso en donde ocurren los eventos de referencia correspondientes son permisibles; y ii)el contenido completo del paquete original observado en MP 0 está incluido en los paquetes entregados; iii)o bien el contenido binario de los campos de información de los paquetes IP entregados es conforme exactamente con el del paquete original; iv)o bien los campos de cabecera de los paquetes entregados son válidos. El valor de T máx se ha fijado provisionalmente a 3 segundos. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

166 G. Vásquez Y. Resultado paquete IP con errores Paquete IP con errores: Se produce un resultado paquete IP con errores cuando un solo evento de referencia de paquetes IP en un MP 0 de ingreso permisible da lugar a uno (o más) evento(s) de referencia correspondiente(s) en uno (o más) MP i de egreso, todos ellos dentro de un plazo de tiempo T máx a partir del evento de referencia original y: i)todos los MP i de egreso en donde ocurren los eventos de referencia correspondientes son permisibles; y ii)el contenido completo del paquete original observado en MP 0 está incluido en los paquetes entregados; iii)o bien el contenido binario de los campos de información de los paquetes IP entregados no es conforme exactamente con el del paquete original; iv)o bien uno o más de los campos de cabecera de los paquetes entregados están degradados. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

167 G. Vásquez Y. Resultado paquete IP perdido (1/2) La definición de un resultado paquete IP perdido se basa en la definición de paquete mal direccionado. Paquete IP mal direccionado: Aparece un paquete IP mal direccionado cuando un solo evento de referencia de paquetes IP en un MP 0 de ingreso permisible da lugar a uno (o más) evento(s) de referencia correspondiente(s) en uno (o más) MP i de egreso, todos ellos dentro de un plazo de tiempo T máx especificado a partir del evento de referencia original y: i)el contenido completo del paquete original observado en MP 0 está incluido en el (los) paquete(s); pero ii)uno o más de los MP i de egreso donde ocurren los eventos de referencia correspondientes no son MP de egreso permisibles. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

168 G. Vásquez Y. Resultado paquete IP perdido (2/2) Paquete IP perdido: Se produce un resultado paquete IP perdido cuando un solo evento de referencia de paquetes IP en un MP 0 de ingreso permisible da lugar a un resultado paquete IP mal direccionado o cuando parte o la totalidad del contenido de ese paquete no da lugar a ningún evento de referencia IP en ningún MP de egreso dentro del plazo de tiempo T máx. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

169 G. Vásquez Y. Resultado paquete IP espurio Paquete IP espurio: Se produce un resultado paquete IP espurio en una sección básica o un NSE de extremo a extremo cuando un paquete IP único crea un evento de egreso para el que no hay un evento de ingreso correspondiente. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

170 G. Vásquez Y. Resultado bloque de paquetes IP con muchas pérdidas Bloque de paquetes IP con muchas pérdidas: El resultado bloque de paquetes IP con muchas pérdidas para un bloque de paquetes observado durante un intervalo de tiempo T s en el MP 0 de ingreso se produce cuando la relación de los paquetes perdidos en el MP i de egreso y el número de paquetes totales en el bloque es mayor que s1. El valor del intervalo de tiempo T s se ha fijado provisionalmente a 1 minuto. El valor de umbral s1 se ha fijado provisionalmente a 0,2. El examen de bloques sucesivos (intervalos de tiempo) no debería solaparse. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

171 G. Vásquez Y. Orden de llegada de paquetes IP (1/2) La entrega de paquetes en orden es una propiedad de las transferencias satisfactorias de paquetes, de modo que los paquetes se reciben en el computador principal de destino (o punto de medición) en el mismo orden en que fueron enviados. El orden de llegada se determina únicamente mediante la posición. La medida en la cual se ha reordenado un determinado paquete se puede cuantificar en unidades de posición, tiempo y distancias de byte de carga útil. Normalmente los paquetes contienen algún tipo de identificador inequívoco, como un número de secuencia o como las marcas de tiempo que se introducen en el MP 0. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

172 G. Vásquez Y. Orden de llegada de paquetes IP (2/2) El parámetro de calidad de funcionamiento relativa al orden de los paquetes es importante para la mayoría de las aplicaciones, especialmente cuando se evalúa la aptitud de la red para trenes de medios en tiempo real, debido a su capacidad limitada de restablecer el orden y el efecto de la capacidad de restablecimiento sobre la calidad de funcionamiento. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

173 G. Vásquez Y. Resultado paquete ordenado Paquete IP ordenado: El resultado paquete IP ordenado se produce cuando un solo evento de referencia de paquete IP en un punto de medición de egreso aceptable da lugar a lo siguiente: El paquete tiene un número de secuencia mayor o igual al valor del siguiente paquete esperado. El siguiente valor esperado aumenta tras la recepción de este paquete, de modo que queda fijado el nuevo valor esperado. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

174 G. Vásquez Y. Resultado desordenado o paquetes reordenados Paquete IP desordenado/reordenado: El resultado paquete IP desordenado o paquete IP reordenado se produce cuando un solo evento de referencia de paquetes IP en un punto de medición de egreso aceptable da lugar a lo siguiente: El paquete tiene un número de secuencia inferior que el valor del siguiente paquete esperado y por consiguiente se reordena el paquete. El siguiente valor esperado no aumenta tras la recepción de este paquete. En la figura de la diapositiva siguiente se ilustra el resultado paquete desordenado para el paquete 2. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

175 G. Vásquez Y. Resultado paquete desordenado – Esquema Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – DSTTerminación Paquete 2 Paquete 1 Paquete 3 SRC Tiempo transcurrido en:TránsitoMemoria intermedia receptora Tolerancia en la recepción con una memoria intermedia de 2 paquetes Paquete 4 t Paquete 2 Paquete 1 Paquete 3 Sección de red IP SRC: computador principal de origen DST: Computador principal de destino Paquete 2 Desordenado Ver Nota /Ocultar Nota Paquete 2 Reordenado t

176 G. Vásquez Y. Fin de la Sección 5 MODELO DE CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE SERVICIO IP GENÉRICO Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

177 G. Vásquez Y. 6. PARÁMETROS DE CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE LA TRANSFERENCIA DE PAQUETES IP Parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP Parámetros relacionados con el flujo de paquetes IP Condiciones de mediciones de calidad de funcionamiento IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

178 G. Vásquez Y. Sección 6 – Parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP Contenido: 6.1Parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP.Parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP 6.2Parámetros relacionados con el flujo de paquetes IP.Parámetros relacionados con el flujo de paquetes IP 6.3Condiciones de mediciones de calidad de funcionamiento IP.Condiciones de mediciones de calidad de funcionamiento IP Objetivos: Describir los parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP y los parámetros relacionados con el flujo de paquetes IP, y explicar la relación que tiene cada uno de ellos con los resultados de la transferencia de paquetes IP. Describir las condiciones que es necesario controlar durante las mediciones de calidad de funcionamiento del servicio de transferencia de paquetes IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

179 G. Vásquez Y. 6.1 Parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

180 G. Vásquez Y. Parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP (1/2) En la Recomendación UIT-T Y.1540, el UIT-T ha definido siete «Parámetros primarios de calidad de funcionamiento de la transferencia de información de paquetes IP», utilizando los resultados de la transferencia de paquetes IP que aporta el modelo de calidad de funcionamiento del servicio IP. Cada uno de los parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP se define sin hacer referencia a un determinado tipo de paquetes (ToS, DSCP, protocolo, etc.). Todos estos parámetros se pueden aplicar a la transferencia unidireccional de paquetes IP por una sección o un conjunto concatenado de secciones. Recomendación UIT-T Y.1540 (11/2007), Servicio de comunicación de datos con protocolo Internet – Parámetros de calidad de funcionamiento relativos a la disponibilidad y la transferencia de paquetes de protocolo Internet. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

181 G. Vásquez Y. Parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP (2/2) 1)Retardo de transferencia de paquetes IP (IPTD, IP packet transfer delay). 2)Variación del retardo de transferencia de paquetes IP (IPDV, IP packet delay variation). 3)Tasa de errores en los paquetes IP (IPER, IP packet error ratio). 4)Tasa de pérdida de paquetes IP (IPLR, IP packet loss ratio). 5)Tasa de paquetes IP espurios (SIPR, Spurious IP packet rate). 6)Tasa de bloques de paquetes IP con muchas pérdidas (IPSLBR, IP packet severe loss block ratio). 7)Tasa de reordenación de paquetes IP (IPRR, IP packet reordering ratio) Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

182 G. Vásquez Y. Estimación de los parámetros de calidad de funcionamiento del servicio IP La estimación de los parámetros de calidad de funcionamiento IP tiene las siguientes características: La mayoría de los parámetros de calidad de funcionamiento se definen sobre conjuntos de paquetes llamados poblaciones de interés. La calidad de funcionamiento diferirá según el tipo de paquetes y cualquier declaración a propósito de la calidad de funcionamiento medida deberá contener información sobre qué tipo o tipos de paquetes se incluyeron en la población de interés. Los parámetros de calidad de funcionamiento del servicio IP se pueden estimar sobre la base de las observaciones efectuadas en los MP que limitan la sección básica o el NSE sometido a prueba. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

183 G. Vásquez Y. Concepto básico de la definición de los parámetros de QoS del servicio IP – Población de interés Caso extremo a extremo: La población de interés es el conjunto total de paquetes que se envía de un SRC a un DST. En este caso, los puntos de medición son el MP del SRC y el DST. Caso de una sección básica o un NSE en relación con un par SRC y DST determinado: La población de interés en un MP de ingreso permisible particular es el conjunto de paquetes enviados del SRC al DST que se enrutan entrando en la sección básica o el NSE a través de ese MP específico. Esto se llama caso de ingreso específico. Caso de una sección básica o un NSE en relación con un par SRC y DST determinado: La población de interés total es el conjunto total de paquetes del SRC al DST que se entregan entrando en la sección o el NSE a través de cualquiera de sus MP de ingreso permisibles. Esto se llama caso independiente del ingreso. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

184 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Retardo de transferencia de paquetes IP (IPTD) – Definición Retardo de transferencia de paquetes IP: El retardo de la transferencia de paquetes IP (IPTD) se define para todos los resultados paquetes satisfactorios y con errores a través de una sección básica o un NSE. El IPTD es el tiempo (t 2 – t 1 ) que transcurre entre la ocurrencia de dos eventos de referencia de paquetes IP correspondientes, evento de ingreso IPRE 1 en el momento t 1 y evento de egreso IPRE 2 en el momento t 2, siendo (t 2 > t 1 ) y (t 2 – t 1 ) T máx. El retardo de la transferencia de paquetes IP de extremo a extremo es un retardo unidireccional entre el MP del SRC y el DST. Si el paquete se fragmenta dentro del NSE, t 2 es el momento en que se produce el evento de egreso correspondiente final. El retardo medio de la transferencia de paquetes IP es la media aritmética de los retardos de la transferencia de paquetes IP de una población de interés.

185 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Eventos de retardo de transferencia de paquetes IP – Esquema de transferencia de extremo a extremo SRC ELNSELNSEL y NSNSEL DST MP 1 (Entrada) Evento de ingreso (Salida) t1t1 MP 2 MP 3 MP 4 MP 5 MP n-2 (Salida) MP n-1 MP n (Entrada) (Salida) (Entrada) (Salida) (Entrada) Evento de egreso t2t2 SRC:Computador principal de origen DST:Computador principal de destino EL:Enlace central NS:Sección de red MP:Punto de medición IPTD = t 2 – t 1 Capa IP Capa inferior t

186 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Variación del retardo de paquetes IP entre dos puntos de extremo a extremo – Definición Variación de retardo de paquetes IP: La variación del retardo de paquetes IP entre dos puntos de extremo a extremo se define en base a las observaciones de llegadas de paquetes IP correspondientes en los MP de ingreso y egreso (por ejemplo, MPDST, MPSRC). La variación del retardo de paquetes entre dos puntos (v k ) para un paquete IP k entre el SRC y el DST es la diferencia entre el retardo de transferencia de paquetes IP absoluto (x k ) del paquete y un retardo de transferencia de paquetes IP de referencia definido, d 1,2, entre esos mismos MP: v k = x k – d 1,2 El retardo de transferencia de paquetes IP de referencia, d 1,2, entre el SRC y el DST es el retardo de transferencia de paquetes IP absoluto que tiene el primer paquete IP entre esos dos MP. Ver Página de Notas

187 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Variación del retardo de paquetes IP entre dos puntos entre el SRT y el DST – Esquema MP 1 MP 2 Paquete 0 Paquete 2 Paquete 1 Paquete 0 Paquete 1 Paquete 2 t = 0 d 1,2 a 2,1 a 2,2 a 1,1 a 1,2 Paquete k a 1,k Paquete k a 2,k Variables: a 1,k :Momento de llegada efectiva del paquete k a MP 1 a 2,k :Momento de llegada efectiva del paquete k a MP 2 d 1,2 :Retardo absoluto de la transferencia del paquete 0 entre MP 1 y MP 2 x k :Duración absoluta de la transferencia del paquete k entre MP 1 y MP 2 v k :Valor de la variación de retardo del paquete k entre MP 1 y MP 2 x k = a 2,k – a 1,k v k = x k – d 1,2 d 1,2 vkvk xkxk Retardo de referencia Ver Nota /Ocultar Nota Sección de red IP t

188 G. Vásquez Y. Tasa de errores en los paquetes IP (IPER) – Definición Tasa de errores en los paquetes IP: La tasa de errores en los paquetes IP (IPER) es la relación entre el total de resultados paquete IP con errores y el total de resultados transferencia de paquete IP satisfactoria más los resultados paquete IP con errores en una población de interés. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

189 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Tasa de pérdida de paquetes IP (IPLR) – Definición Tasa de pérdida de paquetes IP: La tasa de pérdida de paquetes IP (IPLR) es la relación entre el total de resultados paquete IP perdido y el total de paquetes IP transmitidos en una población de interés. En RFC 3357 figuran las métricas para describir patrones de pérdidas en un solo sentido. La pérdida consecutiva de paquetes tiene un interés especial en ciertas aplicaciones de tiempo real inelásticas, como por ejemplo, voz y vídeo.

190 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Tasa de paquetes IP espurios (SIPR) – Definición Tasa de paquetes IP espurios: La tasa de paquetes IP espurios (SIPR) en un MP de egreso es el número total de paquetes IP espurios observados en ese MP de egreso durante un intervalo de tiempo especificado dividido por la duración del intervalo de tiempo (equivalente al número de paquetes IP espurios por segundo de servicio). Los mecanismos que generan paquetes IP espurios tienen poco que ver con el número de paquetes IP transmitidos a través de las secciones sometidas a prueba, por lo que este parámetro de calidad de funcionamiento no se expresa como una relación, sólo como una tasa.

191 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Tasa de bloques de paquetes IP con muchas pérdidas (IPSLBR) – Definición Tasa de bloques de paquetes IP con muchas pérdidas: La tasa de bloques de paquetes IP con muchas pérdidas (IPSLBR) es la relación entre los resultados bloques de paquetes IP con muchos errores y el número total de bloques en una población de interés. Mediante este parámetro se pueden determinar múltiples cambios de trayectos IP debidos a actualizaciones de enrutamiento, también conocidas como variación de ruta, que causa una degradación importante en la mayoría de las aplicaciones de usuario.

192 G. Vásquez Y. Tasa de paquetes IP desordenados (IPRR) – Definición Tasa de paquetes IP desordenados: La tasa de paquetes IP desordenados (IPRR) es la relación entre el número de paquetes desordenados y el número de paquetes totales enviados desde un origen en una población de interés. Todo paquete cuyo número de secuencia cause que el valor del siguiente esperado se incremente en más del incremento normal indica una discontinuidad en el orden de recepción. A partir de este punto, todo paquete con número de secuencia inferior al valor del siguiente esperado se puede marcar con una distancia con respecto a la discontinuidad. Esta medición permite cuantificar el grado de desorden de un paquete. La distancia puede expresarse en unidades de posición, tiempo o la suma de carga útil de paquetes intermedios. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

193 G. Vásquez Y. 6.2 Parámetros relacionados con el flujo de paquetes IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

194 G. Vásquez Y. Parámetros relacionados con el flujo de paquetes IP Actualmente, en las redes basadas en la versión 4 del protocolo IP (IPv4), no se comprueba la conformidad del tráfico ofrecido en un servicio IP de extremo a extremo con un esquema de tráfico acordado. Las redes IPv4 pueden limitar la tasa a la que los paquetes son ofrecidos por un SRC solamente descartando esos paquetes. Las redes IP de hoy día no se comprometen normalmente de manera formal a entregar parte alguna del tráfico ofrecido. Sin embargo, conviene caracterizar la calidad de funcionamiento entregada por las secciones en términos de parámetros relacionados con el flujo o el caudal que evalúan la capacidad de las redes o secciones IP de llevar cantidades de paquetes IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ver Página de Notas

195 G. Vásquez Y. Definición provisional de parámetros de caudal IP Un parámetro que caracterice el caudal de una aplicación IP no necesariamente será una estimación precisa de la cantidad de recursos disponibles para esa aplicación porque los protocolos de capa superior a la capa IP (por ejemplo, el TCP) también influyen en el caudal habido. Actualmente se considera dos tipos de parámetros de caudal: Caudal de paquetes IP (IPPT, IP packet throughput). Mide el caudal en términos de tasa de paquetes IP transmitidos de manera satisfactoria. Caudal de paquetes IP basado en octetos (IPOT, octet-based IP packet throughput). Se basa en octetos y mide el caudal en términos de octetos transmitidos en esos paquetes. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

196 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Caudal de paquetes IP (IPPT) – Definición Caudal de paquetes IP: Para una determinada población de interés, el caudal de paquetes IP en un MP de egreso es el número total de resultados transferencia de paquete IP satisfactoria observados en ese MP de egreso durante un intervalo de tiempo especificado dividido por la duración del intervalo de tiempo. Este parámetro es equivalente al número de transferencias de paquetes IP satisfactorias por segundo de servicio.

197 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Caudal de paquetes IP basado en octetos (IPOT) – Definición Caudal de paquetes IP basado en octetos: Para una determinada población de interés, el caudal de paquetes IP basado en octetos en un MP de egreso es el número total de octetos transmitidos en paquetes IP que se transmitieron de manera satisfactoria en ese MP de egreso durante un intervalo de tiempo especificado dividido por la duración del intervalo de tiempo. Este parámetro es equivalente al número de octetos en paquetes IP transmitidos de manera satisfactoria por segundo de servicio.

198 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Capacidad de transferencia de red IP Capacidad de transferencia de red IP: La capacidad de transferencia de una red IP es la velocidad binaria efectiva entregada a un flujo de paquetes en un intervalo de tiempo. Flujo de paquetes: Un flujo de paquetes es el tráfico asociado con un tren de bits con conexión o sin conexión determinado que tiene asignado: computador principal de origen (SRC), computador principal de destino (DST), clase de servicio, e identificación de sesión. En la Sección 8 de esta Presentación se entrega la definición de clase de calidad de servicio (QoS) de red IP.Sección 8

199 G. Vásquez Y. Capacidad de transferencia de red IP y QoS La capacidad de transferencia es un parámetro fundamental de QoS que tiene una influencia primordial sobre la calidad de funcionamiento percibida por los usuarios extremos. Muchas de las aplicaciones de usuario tienen requisitos mínimos de capacidad, que deben considerarse cuando se discuten los acuerdos de servicio. En la Rec. UIT-T Y.1540 no se define un parámetro para la capacidad de red IP, aunque se define el parámetro de pérdida de paquetes. Los bits u octetos perdidos se pueden restar del total enviado a fin de determinar provisionalmente la capacidad de la red. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

200 G. Vásquez Y. 6.3 Condiciones de mediciones de calidad de funcionamiento IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

201 G. Vásquez Y. Condiciones externas de las secciones sometidas a pruebas de calidad de funcionamiento IP (1/2) Deberán especificarse las siguientes condiciones de las secciones sometidas a pruebas, que habrán de ser controladas durante las mediciones de calidad de funcionamiento IP: 1)Cuáles son exactamente las secciones que se miden: Los SRC y los DST de las mediciones de extremo a extremo. Los MP que limitan el NSE que se mide. No es necesario medir entre todos los pares de MP o todos los pares de SRC y DST para caracterizar la calidad de funcionamiento. 2)Tiempo de medición: Durante cuánto tiempo se recogieron muestras. Cuándo tuvo lugar la medición. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

202 G. Vásquez Y. Condiciones externas de las secciones sometidas a pruebas de calidad de funcionamiento IP (2/2) 3)Características exactas del tráfico: Tasa a la que el SRC ofrece tráfico. Esquema de tráfico del SRC. Tráfico competidor en el SRC y el DST. Tamaño de los paquetes IP. 4)Tipo de medición: En servicio o fuera de servicio. Activa o pasiva. 5)Resúmenes de los datos medidos: Valores medios, valores del caso más desfavorable y cuantiles empíricos. Periodo que se resume: Periodo corto (por ejemplo, una hora). Periodo largo (por ejemplo, un día, una semana, un mes). Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

203 G. Vásquez Y. Fin de la Sección 6 PARÁMETROS DE CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE LA TRANSFERENCIA DE PAQUETES IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

204 G. Vásquez Y. 7. DISPONIBILIDAD DEL SERVICIO IP Concepto disponibilidad de servicio IP Parámetros de disponibilidad de servicio IP Evaluación de la disponibilidad de servicio IP Composición del tiempo de servicio IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

205 G. Vásquez Y. Sección 7 - Disponibilidad del servicio IP Contenido: 7.1Concepto disponibilidad de servicio IP.Concepto disponibilidad de servicio IP 7.2Parámetros de disponibilidad de servicio IP.Parámetros de disponibilidad de servicio IP 7.3Evaluación de la disponibilidad de servicio IP.Evaluación de la disponibilidad de servicio IP 7.4Composición del tiempo de servicio IP.Composición del tiempo de servicio IP Objetivos: Explicar el concepto disponibilidad del servicio de transferencia de paquetes IP. Describir la composición del tiempo de servicio IP disponible y del tiempo de servicio IP indisponible. Describir los criterios y las condiciones que es necesario controlar durante las mediciones del estado de disponibilidad del servicio de transferencia de paquetes IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

206 G. Vásquez Y. 7.1 Concepto disponibilidad de servicio IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

207 G. Vásquez Y. Concepto disponibilidad de un servicio Disponibilidad de un servicio (service availability, SA) La disponibilidad de un servicio representa una medida de la fracción del tiempo durante un período definido en que el desempeño del servicio provisto se estima que es mejor que un umbral de calidad de servicio QoS definido. La disponibilidad de un servicio es medida en el contexto de un Acuerdo de Nivel de Servicio (SLA) entre el proveedor de servicio y el cliente. La disponibilidad de un servicio es expresada como un porcentaje (SA%) que indica el tiempo durante el cual el servicio contratado en el punto de acceso al servicio (service access point, SAP) está operacional. Operacional en este contexto significa que el cliente puede usar el servicio tal como está especificado en el SLA. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

208 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Disponibilidad de servicio IP – Punto de vista del operador de red La disponibilidad puede describirse de diversas maneras y los puntos de vista permiten evaluarla a través de varias sensibilidades y escalas tiempo. La definición de la disponibilidad del servicio IP desde el punto de vista del operador de red resulta apropiada y simple. Este punto de vista considera las causas de la indisponibilidad. Permite especificar las condiciones mínimas de evaluación necesarias.

209 G. Vásquez Y. Disponibilidad de servicio IP – Alcance de la definición La definición de disponibilidad de servicio IP propuesta actualmente es aplicable a un servicio IP de extremo a extremo unidireccional, a secciones básicas y a un NSE. Esta definición de disponibilidad de servicio IP se expresa por medio de umbrales de valores de parámetros de calidad de funcionamiento de servicio IP, como se describe en la siguiente Sub-sección. Recomendación UIT-T Y La definición unidireccional de disponibilidad viene motivada por el hecho de que los paquetes IP atraviesan a menudo del SRC al DST rutas muy diferentes de las que atraviesan del DST al SRC. Si, desde la perspectiva de un usuario de la red IP, se necesita una definición de disponibilidad bidireccional, dicha definición se puede derivar fácilmente a partir de la presente definición unidireccional. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

210 G. Vásquez Y. 7.2 Parámetros de disponibilidad del servicio IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

211 G. Vásquez Y. Proceso para definir los parámetros de disponibilidad de servicio IP La definición de los parámetros de disponibilidad se desarrolla a lo largo de tres pasos: Primer Paso: Se define una función de disponibilidad que sirve para dividir el tiempo de servicio programado total de un servicio IP en periodos disponibles e indisponibles. Segundo Paso: En base a esta clasificación, se definen los porcentajes de disponibilidad y de indisponibilidad del servicio IP. Tercer Paso: Un modelo de dos etapas de disponibilidad de servicio IP sirve para definir los parámetros de disponibilidad conexos. A menos que el proveedor del servicio IP indique otra cosa, se supone que el tiempo de servicio programado para un servicio IP es de 24 horas al día, siete días a la semana. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

212 G. Vásquez Y. Función de disponibilidad de un servicio IP y umbral de interrupción La función de disponibilidad de un servicio IP se basa en un umbral de la característica IPLR. El servicio IP está disponible de extremo a extremo unidireccional si la IPLR de ese caso de extremo a extremo es inferior al umbral de interrupción c1 definido en el siguiente cuadro. Criterio de interrupciónUmbral IPLR > c 1 c 1 = 0,75 NOTA 1 – El valor de 0,75 de c 1 se considera provisional y queda en estudio. También se han propuesto los valores de 0,9 y 0,99 para c 1. NOTA 2 – Cuando las redes IP soportan múltiples calidades de servicio, quizá convenga considerar valores diferentes de c 1 para los diferentes servicios. En ese caso, se han sugerido valores de c 1 entre 0,03 y 0,2 (obtenidos a partir de la resiliencia de los codificadores vocales diferentes) para los servicios que ofrecen clase 0 o clase 1 Rec. UIT-T Y.1541 y un c 1 de 0,75 para la clase 5. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ver Página de Notas

213 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Estado de disponibilidad del servicio IP – Definición Estado de disponibilidad de servicio IP: El servicio IP unidireccional está en el estado de indisponibilidad (sufre una interrupción) si la IPLR supera su umbral c 1 (si se cumple el criterio de interrupción). El servicio IP unidireccional está en el estado de disponibilidad (ausencia de interrupción) si la IPLR no supera su umbral c 1 (si no se cumple el criterio de interrupción).

214 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Estado de disponibilidad de secciones de red IP – Definición Estado de disponibilidad de secciones de red IP: Respecto a un par de SRC y DST determinado, una sección básica o un NSE están disponibles para el caso independiente del ingreso, si la IPLR de ese par es inferior al umbral c 1, medido en todos los MP de ingreso permisibles. Respecto a un par de SRC y DST determinado, una sección básica o un NSE están disponibles para el caso de ingreso específico, si la IPLR de ese par es inferior al umbral c 1, medido a partir de un MP de ingreso permisible.

215 G. Vásquez Y. Aplicabilidad del umbral de interrupción c 1 El umbral de interrupción c 1 sólo se ha de utilizar para determinar cuando los recursos de la red IP son (temporalmente) incapaces de soportar un servicio útil de transferencia de paquetes IP. El valor de c 1 no deberá considerarse como una indicación de la característica IPLR ni como un objetivo adecuado de IPLR para cualquier aplicación IP. Los objetivos de calidad de funcionamiento establecidos a propósito de la IPLR deberán excluir todos los periodos de indisponibilidad del servicio, es decir, todos los intervalos de tiempo en los que la IPLR > c 1. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

216 G. Vásquez Y. Parámetros de disponibilidad de servicio IP 1)Porcentaje de indisponibilidad de servicio IP (PIU, percent IP service unavailability). 2)Porcentaje de disponibilidad de servicio IP (PIA, percent IP service availability). Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

217 G. Vásquez Y. Parámetros de disponibilidad de servicio IP – Definición Porcentaje de indisponibilidad de servicio IP (PIU, percent IP service unavailability): Porcentaje del tiempo de servicio IP programado total (porcentaje de intervalos T av ) que se clasifica como periodo indisponible utilizando la función de disponibilidad de servicio IP. Porcentaje de disponibilidad de servicio IP (PIA, percent IP service availability): Porcentaje del tiempo de servicio IP programado total (porcentaje de intervalos T av ) que se clasifica como periodo disponible utilizando la función de disponibilidad de servicio IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – PIU = 100 – PIA % Ver Página de Notas

218 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Modelo de dos etapas de disponibilidad de servicio IP Servicio IP no disponible Servicio IP disponible Parámetros de disponibilidad del servicio IP

219 G. Vásquez Y. 7.3 Evaluación de la disponibilidad de servicio IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

220 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Evaluación de la función de disponibilidad El número mínimo de paquetes que se deberán utilizar para evaluar la función de disponibilidad del servicio IP es M av. El valor de M av está aún en estudio. Cuando en las pruebas de disponibilidad se utiliza tráfico generado por el usuario extremo, se ha sugerido un valor de M av igual a 1000 paquetes. La duración mínima del intervalo de tiempo durante el cual se ha de evaluar la función de disponibilidad del servicio IP es T av. T av se ha fijado provisionalmente en cinco minutos porque este valor es coherente con los límites prácticos impuestos al funcionamiento de la capa IP. La supervisión de la calidad de funcionamiento de capas inferiores y de las fallas en los elementos de red puede permitir determinar indisponibilidades inminentes en un menor plazo y aplicar las medidas correctivas.

221 G. Vásquez Y. Prueba del estado de disponibilidad del servicio IP Se ha establecido una prueba mínima para determinar si un servicio IP, una sección básica o un NSE está en estado de disponibilidad o de indisponibilidad. Se exige que se utilicen al menos M av paquetes dispersos a lo largo de un intervalo de tiempo T av para evaluar el estado de disponibilidad. Para el tráfico generado por el usuario extremo, se podrían concatenar T av intervalos de tiempo sucesivos hasta que se cumpla el requisito de al menos M av eventos de ingreso. El tráfico generado de manera específica para probar el estado de disponibilidad deberá limitarse de tal modo que no provoque una congestión. La congestión podría afectar a otro tráfico y/o podría aumentar de manera significativa la probabilidad de que se superara el criterio de interrupción. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

222 G. Vásquez Y. Prueba mínima del estado de disponibilidad del servicio IP – Pasos fundamentales Paso 1: Determinar el SRC y el DST. Paso 2: Posicionar los aparatos de prueba o activar los guiones de prueba en los puntos de medición apropiados. Paso 3: En un momento determinado previamente, iniciar el envío de M av paquetes IP distribuidos durante el periodo de tiempo T av. Paso 4: Si el número de resultados paquete perdido es superior a c 1 M av, el servicio IP está indisponible durante el intervalo de tiempo T av. Paso 5: Si, de acuerdo con los resultados del Paso 4, el servicio IP (sección básica o NSE) no se declara indisponible, ello quiere decir que está disponible durante este intervalo de tiempo T av. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

223 G. Vásquez Y. Estimación por muestreo de la disponibilidad del servicio IP Muestras aleatorias del estado de disponibilidad utilizando la prueba mínima indicada en la diapositiva anterior pueden ser suficientes para estimar los parámetros de disponibilidad PIA y PIU. Para estimar la duración de los periodos de tiempo contiguos en estado de disponibilidad o en estado de indisponibilidad, el muestreo debe ser mucho más frecuente. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

224 G. Vásquez Y. 7.4 Composición del tiempo de servicio IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

225 G. Vásquez Y. Composición del tiempo de servicio IP El tiempo de servicio disponible se compone de las siguientes regiones: 1)Conforme a la clase de QoS n Y.1541 (n = 0, 1, 2, 3, 4, 5) 2)No conforme. 3)Bloques de paquetes IP con muchas pérdidas (IPSLB, IP packet severe loss block). El tiempo de servicio indisponible se compone de las siguientes zonas: 1)No accesible. 2)Discontinuo. 3)No accesible, discontinuo. 4)Calidad de funcionamiento deficiente. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

226 G. Vásquez Y. Composición del tiempo de servicio IP – Representación gráfica En la figura de la diapositiva siguiente se muestra un diagrama de Venn en el que el universo es todo el tiempo de servicio IP. Los proveedores de servicio IP pueden identificar intervalos de mantenimiento en los que no se garantiza la disponibilidad de servicio. Por tanto, el universo de tiempo de servicio IP suele diferir del universo de todo el tiempo. En el diagrama de Venn se indica que el tiempo de servicio IP se divide en dos categorías principales: Tiempo disponible (a la izquierda). Tiempo indisponible (a la derecha). Se representa también la composición del tiempo disponible e indisponible. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

227 G. Vásquez Y. Diagrama de Venn del tiempo de servicio IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – UNIVERSO DE TODO EL TIEMPO DE SERVICIO IP IndisponibleDisponible Conforme a la clase de QoS n Y.1541 IPSLB No conforme No accesible (interrupciones de enlace/puerto) No accesible, discontinuo Discontinuo (falla de enrutamiento) Calidad de funcionamiento deficiente La función de disponibilidad de servicio IP es importante en esta zona. La calidad de funcionamiento es tal que la mayoría de los usuarios consideran el servicio indisponible IPSLB:Bloques de paquetes IP con muchas pérdidas

228 G. Vásquez Y. Tiempo de servicio disponible – Conforme a la clase de QoS n Y.1541 Tiempo de servicio conforme a la clase de QoS n Y.1541: El usuario del servicio puede comunicarse con el destino deseado y la calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes es conforme a los objetivos de la clase de QoS acordada, cuya definición está dada en la Recomendación UIT-T Y La evaluación de este estado suele efectuarse en intervalos de 1 minuto. Cualquier aplicación de usuario tiene necesidades específicas de capacidad; por lo tanto, también se ha de considerar la capacidad de soportar un contrato de tráfico (definido en la Rec. UIT-T Y.1221). Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

229 G. Vásquez Y. Tiempo de servicio disponible – No conforme Tiempo de servicio no conforme: Aunque el usuario de servicio puede comunicarse con el destino deseado, la calidad de funcionamiento de transferencia de paquetes no cumple uno o varios de los objetivos de la clase de QoS acordada. La evaluación de este estado suele efectuarse en intervalos de 1 minuto. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

230 G. Vásquez Y. Tiempo de servicio disponible – Bloques de paquetes IP con muchas pérdidas Tiempo de servicio con bloques de paquetes IP con muchas pérdidas (IPSLB, IP packet severe loss block): Si bien el usuario de servicio puede comunicarse con el destino deseado, la calidad de funcionamiento de transferencia de paquetes no cumple uno o varios de los objetivos de la clase acordada. En particular la tasa de pérdida es suficiente para determinar que ha ocurrido un IPSLB (que se define, provisionalmente, como una pérdida mayor de 20% en un intervalo de 1 minuto). Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

231 G. Vásquez Y. Tiempo de servicio indisponible – No accesible Tiempo de servicio no accesible: Una falla en elementos de transporte de la red de acceso o de la red provoca que el usuario del servicio no pueda comunicarse con la red IP. Esto se debe frecuentemente a fallas en el enlace o en la interfaz de enrutamiento. La tasa de pérdida de paquetes suele ser 100% y a menudo son necesarios más de 5 minutos para corregir la falla. Convendrá que los sistemas de gestión de fallas avisen inmediatamente a los encargados del mantenimiento. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

232 G. Vásquez Y. Tiempo de servicio indisponible – Discontinuo Tiempo de servicio discontinuo: Una falla en la información de enrutamiento global de red IP provoca que el usuario del servicio no pueda comunicarse con el destino deseado. Si bien es posible comunicarse con algunos destinos, no lo es con el destino deseado. La tasa de pérdida de paquetes suele ser 100% y, a menudo, son necesarios más de 5 minutos para corregir la falla. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

233 G. Vásquez Y. Tiempo de servicio indisponible – No accesible - discontinuo Tiempo de servicio no accesible, discontinuo: El usuario del servicio no puede comunicarse mientras coexistan las dos condiciones anteriores: Servicio no accesible, y Servicio discontinuo. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

234 G. Vásquez Y. Tiempo de servicio indisponible – Calidad de funcionamiento deficiente Tiempo de servicio con calidad de funcionamiento deficiente: El usuario del servicio no puede obtener una comunicación fiable con el destino deseado. La tasa de pérdida de paquetes es mayor o igual a 75%, y el usuario califica el servicio como indisponible para comunicarse con casi cualquier tipo de aplicación de red IP. Si este nivel de pérdida de paquete se debe principalmente a la congestión, convendrá activar el control de flujo extremo a extremo (suministrado en el protocolo TCP) para disminuirla. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

235 G. Vásquez Y. Criterio de evaluación del estado de indisponibilidad del servicio IP Los criterios de la función de disponibilidad de servicio IP sólo son importantes en la región de calidad de funcionamiento deficiente, y la contribución de esta región al tiempo indisponible es pequeña comparada con las otras causas de indisponibilidad. Por lo tanto, se considera suficiente la evaluación del estado de indisponibilidad sobre la base únicamente de la pérdida, y basta con los criterios acordados provisionalmente para dicha evaluación (5 minutos, 75% de pérdida). Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

236 G. Vásquez Y. Fin de la Sección 7 DISPONIBILIDAD DEL SERVICIO IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

237 G. Vásquez Y. 8. OBJETIVOS DE CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED IP Concepto clase de calidad de servicio (QoS) de red IP Trayecto de referencia para la QoS de UNI a UNI Clases de QoS y objetivos de calidad de funcionamiento de red IP Evaluación de los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP Utilización de las clases de QoS de red IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

238 G. Vásquez Y. Sección 8 – Objetivos de calidad de funcionamiento de red IP Contenido: 8.1Concepto clase de calidad de servicio (QoS) de red IP.Concepto clase de calidad de servicio (QoS) de red IP 8.2Trayecto de referencia para la QoS de UNI a UNI.Trayecto de referencia para la QoS de UNI a UNI 8.3Definición de clases de QoS y objetivos de calidad de funcionamiento de red IP.Definición de clases de QoS y objetivos de calidad de funcionamiento de red IP 8.4Naturaleza de los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP.Naturaleza de los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP 8.5Aspectos de la evaluación de los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP.Aspectos de la evaluación de los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP 8.6Directriz sobre la utilización de las clases de QoS de red IP.Directriz sobre la utilización de las clases de QoS de red IP 8.7Clases provisionales de QoS de red IP.Clases provisionales de QoS de red IP Objetivos: Explicar el concepto clase de calidad de servicio (QoS) de red IP y su utilidad. Reconocer los componentes del trayecto de referencia UNI a UNI que se utiliza para especificar la QoS de red IP. Interpretar los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP asociados a las clases de QoS de red IP. Describir las condiciones que es necesario controlar durante evaluación de los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP. Interpretar las directrices del UIT-T sobre la utilización de las clases de QoS de red IP, en cuanto a aplicaciones, procesamiento de paquetes en los nodos, y enrutamiento recomendables. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

239 G. Vásquez Y. 8.1 Concepto clase de calidad de servicio (QoS) de red IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

240 G. Vásquez Y. Definición de clases de calidad de servicio y objetivos de calidad de funcionamiento de red IP En la Recomendación UIT-T Y.1541, el UIT-T ha definido ocho diferentes clases de calidad de servicio de red IP (QoS n; n = 0, 1, …, 7), y ha especificado unos objetivos de calidad de funcionamiento del servicio IP para cada uno de los parámetros de calidad de funcionamiento de capa IP definidos en la Recomendación UIT T Y Actualmente, de estas ocho clases de QoS de red, seis son estables y dos son provisionales. Cada clase de QoS de red crea una combinación específica de límites en los valores de la calidad de funcionamiento. Estas clases de QoS son aplicables a los trayectos internacionales de red IP extremo a extremo (UNI-UNI). Los objetivos de QoS son aplicables principalmente cuando las velocidades del enlace de acceso sean equivalentes a la T1 o E1, y superiores. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

241 G. Vásquez Y. Designaciones de las clases de QoS de red IP Las clases de QoS de red IP definidas por el UIT T son designadas como se indica: Clases de QoS estables: 1)Clase 0. 2)Clase 1. 3)Clase 2. 4)Clase 3. 5)Clase 4. 6)Clase 5. Clases de QoS provisionales: 7)Clase 6. 8)Clase 7. Los parámetros de calidad de funcionamiento de red IP usados en la especificación de las clases de QoS de red IP son: 1)Variación de retardo del paquete IP (IPDV). 2)Retardo de transferencia de paquetes IP (IPTD). 3)Tasa de pérdida de paquetes IP (IPLR). 4)Tasa de errores en los paquetes IP (IPER). 5)Tasa de reordenación de paquetes IP (IPRR). Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

242 G. Vásquez Y. Objetivo de las clases de QoS de red IP El objetivo de las clases de QoS de red IP definidas por el UIT T es establecer las bases de los acuerdos entre los usuarios extremos y los proveedores de servicios de red, y entre los proveedores de servicio. Estas clases de QoS continuarán utilizándose cuando los acuerdos estáticos den paso a las peticiones dinámicas soportadas por los protocolos de especificación de QoS. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

243 G. Vásquez Y. Implementación de acuerdos de clase de QoS de red IP Las clases de QoS de red IP pueden ser seleccionadas de manera estática o mediante peticiones de QoS dinámicas. Los acuerdos de clase de QoS estáticos pueden ser implementados asociando marcas de paquetes (por ejemplo, bits de precedencia de tipo de servicio o punto de código Diff-Serv) con una clase específica. En los acuerdos de QoS basados en peticiones de QoS dinámicas entre los usuarios y los proveedores de servicios de red, y entre los proveedores de servicios de red, se negocia un contrato de tráfico, en el que se especifica uno o varios parámetros de tráfico y la clase de servicio, y que se aplica a un flujo específico. En esta modalidad, se pueden comunicar, evaluar y acusar recibo (o rechazar, o modificar) de las distintas necesidades de calidad de funcionamiento de los diferentes servicios y aplicaciones. Actualmente, se encuentran en estudio los protocolos y los sistemas para soportar las peticiones de QoS dinámicas. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

244 G. Vásquez Y. Aplicabilidad de las clases de QoS de red IP – Soporte de aplicaciones de usuario extremo (1/2) Las clases de QoS de red IP son necesarias para soportar categorías de QoS orientadas a los usuarios. Las clases de QoS de red IP definidas por el UIT-T son coherentes con la definición de la calidad de los servicios de comunicaciones en la Rec. UIT-T G.1000, y con las categorías QoS multimedios de usuario extremo necesarias para soportar las aplicaciones de usuario dadas en la Rec. UIT-T G Estas clases de QoS de red constituyen un eslabón importante en la cadena de desarrollos necesarios para lograr la calidad de funcionamiento extremo a extremo. Forman parte del léxico de la negociación de la QoS entre usuarios y redes, especialmente cuando los protocolos de señalización comunican peticiones de QoS de forma dinámica. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

245 G. Vásquez Y. Aplicabilidad de las clases de QoS de red IP – Soporte de aplicaciones de usuario extremo (2/2) Las clases de QoS de red IP definidas hasta la actualidad soportan una gama de aplicaciones extremadamente amplia, entre las que se encuentran las siguientes: La telefonía de conversación. Las conferencias multimedia. El vídeo digital. La transferencia interactiva de datos. Desde la perspectiva del usuario, los objetivos QoS de red contribuyen sólo en parte a la calidad de funcionamiento de la transmisión (por ejemplo, calidad boca a oído en el protocolo de transmisión de la voz por Internet). Otras aplicaciones pueden requerir clases nuevas o revisadas. Si se desea introducir nuevas clases de QoS, se debe tener en cuenta que la implementación sea factible y que su número sea pequeño para que las implementaciones puedan acomodarse en las redes mundiales. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

246 G. Vásquez Y. 8.2 Trayecto de referencia para la QoS de UNI a UNI Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

247 G. Vásquez Y. Trayecto de referencia UNI a UNI para los objetivos QoS de red IP Para validar los objetivos de calidad de funcionamiento IP UNI a UNI, se define un trayecto de referencia de UNI a UNI de red IP que tiene en cuenta lo siguiente: Cada paquete en un flujo sigue un trayecto específico. Los objetivos de calidad de funcionamiento de UNI a UNI son definidos para los parámetros de calidad de funcionamiento IP que corresponden a los eventos de referencia de transferencia de paquetes IP (IPRE, IP packet transfer reference events). Este trayecto de referencia es una adaptación del modelo de calidad de funcionamiento de la Rec. UIT-T Y El esquema de la diapositiva siguiente muestra los componentes del trayecto de referencia de UNI a UNI de red IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

248 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Trayecto de referencia UNI a UNI para los objetivos QoS de red IP – Esquema TE LAN SRC GW TE LAN DST Nube de red IP Sección de red Red extremo a extremo (QoS portadora)Instalación de cliente Conexión usuario a usuario (QoS de teleservicio) Pila de protocolos Interfaz usuario-red UNI Equipo terminal TE Enrutador de borde GW UNI SRC: Fuente DST: Destino Puede estar integrada por secciones de red pertenecientes a uno o más operadores de red

249 G. Vásquez Y. Componentes del trayecto de referencia UNI a UNI para la QoS de red IP El trayecto de referencia de red IP UNI a UNI incluye el conjunto de secciones de red (NS, network sections) y los enlaces interredes que proporcionan el transporte de los paquetes IP transmitidos de la UNI, en el lado SRC, a la UNI en el lado DST. Los protocolos inferiores, incluida la capa IP (capa 1 a capa 3), también pueden considerarse parte de una red IP. Las NS son sinónimos de los dominios de operador, y pueden incluir arquitecturas de red de acceso IP (como se describe en las Recomendaciones UIT-T E.651 e Y.1231). La instalación de cliente incluye todos los equipos terminales (TE, terminal equipment), tales como un computador principal y cualquier enrutador o LAN presentes. Los enrutadores de borde que se conectan al equipo terminal se conocen también como pasarelas de acceso. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

250 G. Vásquez Y. Atributos del trayecto de referencia UNI a UNI para la QoS de red IP (1/2) Los trayectos de referencia IP tienen los siguientes atributos: 1)Las nubes IP pueden soportar las conexiones usuario a usuario, conexiones usuario a computador principal, y otras variaciones de punto de extremo. 2)Las secciones de red se pueden representar como nubes con enrutadores de pasarela en sus bordes, y cierta cantidad de enrutadores interiores con diversas funciones. 3)El número de secciones de red en un trayecto determinado puede depender de la clase de servicio ofrecida, junto con la complejidad y la extensión geográfica de cada sección de red. 4)Se permite una o más secciones de red en un trayecto. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

251 G. Vásquez Y. Atributos del trayecto de referencia UNI a UNI para la QoS de red IP (2/2) 5)Las secciones de red que soportan los paquetes en un flujo pueden modificarse durante su vida. 6)La conectividad IP se extiende a través de fronteras internacionales, pero no sigue las convenciones de la conmutación de circuitos. Por ejemplo, es posible que no haya pasarelas identificables en una frontera internacional si se utiliza la misma sección de red en ambos lados de la frontera. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

252 G. Vásquez Y. 8.3 Definición de clases de QoS y objetivos de calidad de funcionamiento de red IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

253 G. Vásquez Y. Clases de QoS de las redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la red En el cuadro «Definiciones de clases de QoS de las redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la red» de la diapositiva siguiente se presenta las seis clases de QoS de red IP estables definidas por el UIT-T, junto con un resumen de los objetivos para la calidad de funcionamiento de transferencia de información del usuario de los servicios IP públicos.«Definiciones de clases de QoS de las redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la red» Estos objetivos se establecen en términos de los parámetros de calidad de funcionamiento de capa IP definidos en la Rec. UIT-T Y Todos los valores de este cuadro son estables. En la parte izquierda del cuadro se indica la naturaleza estadística de los objetivos de calidad de funcionamiento que aparecen en las filas subsiguientes. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

254 G. Vásquez Y. Definiciones de clases de QoS de las redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la red Parámetro de calidad de funcionamiento de red Tipo de objetivo de calidad de funcionamiento de red Clases de QoS Clase 0Clase 1Clase 2Clase 3Clase 4 Clase 5 No especificada IPTD Límite superior sobre el IPTD medio (Nota 1) 100 ms400 ms100 ms400 ms1 sU IPDV Límite superior sobre el cuantil 1 – 10 3 de IPTD menos el IPTD mínimo (Nota 2) 50 ms (Nota 3) UUUU IPLR Límite superior sobre la probabilidad de pérdida de paquetes 1 × 10 3 (Nota 4) 1 × 10 3 U IPER Límite superior 1 × 10 4 (Nota 5) U "U" significa "no especificado" o "sin límites (Nota 6) Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ver Nota 1 / Ver Nota 2 / Ver Nota 3 / Ver Nota 4 / Ver Nota 5 / Ver Nota 6 / Ocultar Nota 1 Ocultar Nota 2 Ocultar Nota 3 Ocultar Nota 4 Ocultar Nota 5 Ocultar Nota 6 NOTA 1 Cuando los tiempos de propagación sean muy largos no se cumplirán objetivos de bajo retardo extremo a extremo. En éstas y algunas otras circunstancias, que todo proveedor experimentará, tarde o temprano, no siempre se podrán cumplir los objetivos de IPTD en las clases 0 y 2 y, en su lugar, se podrán utilizar los objetivos para el IPTD de este cuadro que representan clases de QoS factibles. Los objetivos de retardo de una clase no impiden que un proveedor de servicios de red ofrezca servicios con compromisos de retardo más cortos. De acuerdo con la definición de IPTD (Rec. UIT-T Y.1540), se incluye el tiempo de inserción del paquete en el objetivo IPTD. Se sugiere un campo de información de paquetes máximo de 1500 octetos para la evaluación de estos objetivos. NOTA 2 La definición del objetivo de IPDV (Rec. UIT T Y.1540) es la variación del retardo de paquetes IP entre dos puntos. Para efectos de planificación, el límite sobre el IPTD medio puede tomarse como límite superior del IPTD mínimo y, por consiguiente, el límite sobre el cuantil 1 – 10 –3 se puede obtener sumando el IPTD medio y el valor de la IPDV (por ejemplo, 150 ms en la clase 0). NOTA 3 Este valor depende de la capacidad de los enlaces interredes. Son posibles variaciones más pequeñas cuando todas las capacidades son mayores que la velocidad primaria (T1 o E1), o cuando los campos de información de paquetes en competencia son menores que 1500 octetos. NOTA 4 Los objetivos de clase 0 y 1 para IPLR están basados parcialmente en estudios que muestran que las aplicaciones y los códecs voz de alta calidad no se verán afectados esencialmente por un IPLR de NOTA 5 Este valor asegura que la pérdida de paquetes es la fuente dominante de los defectos presentados a las capas superiores, y es factible con un transporte IP sobre ATM. NOTA 6 Cuando la calidad de funcionamiento relativa a un parámetro particular se identifica como "U", el UIT-T no establece objetivo para este parámetro y se puede ignorar cualquier objetivo Y.1541 por defecto. Cuando se establece el objetivo para un parámetro como "U", la calidad de funcionamiento con respecto a ese parámetro puede, a veces, ser arbitrariamente deficiente. Pulsar abajo para Ver / Ocultar Notas

255 G. Vásquez Y. Características de las clases de QoS – Cumplimiento de los objetivos de calidad de funcionamiento Las definiciones de las clases QoS dadas en el cuadro anterior presentan límites en la calidad de funcionamiento de red entre las interfaces UNI que delimitan la red IP extremo a extremo. Los objetivos de calidad de funcionamiento se aplican a las redes IP públicas. Se considera que los objetivos son alcanzables en las implementaciones de red IP comunes. La gran mayoría de los trayectos IP que ofrecen conformidad con la Rec. UIT T Y.1541 deberían satisfacer estos objetivos. En la práctica la QoS de red ofrecida a un flujo dado dependerá de la distancia y la complejidad del trayecto cursado. A menudo, la calidad de funcionamiento será mejor que los límites incluidos en las definiciones de clase QoS en el cuadro anterior. Para algunos parámetros, la calidad de funcionamiento en trayectos más cortos y/o menos complejos puede ser significativamente mejor. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

256 G. Vásquez Y. Características de las clases de QoS – Compromiso del proveedor de servicios de red IP El compromiso del proveedor de servicios de red ante el usuario es tratar de entregar los paquetes IP de modo que se alcancen cada uno de los objetivos de calidad de funcionamiento aplicables. Los proveedores de servicios de red pueden decidir ofrecer compromisos de calidad de funcionamiento mejores que los de estos objetivos. Mientras que los usuarios (y las redes individuales) no excedan la especificación de capacidad acordada o el contrato de tráfico, y se disponga de un trayecto (como se define en la Rec. UIT T Y.1540), los proveedores de servicio de red deberán soportar colaborativamente estos límites UNI a UNI durante la vida útil del flujo. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

257 G. Vásquez Y. Características de las clases de QoS – Evaluación de los objetivos de calidad de funcionamiento Se sugiere un intervalo de evaluación de un minuto para los parámetros IPTD, IPDV e IPLR, y en todos los casos se debe registrar el intervalo con el valor observado. Cualquier minuto observado debe cumplir los objetivos de calidad de funcionamiento definidos por el UIT-T. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

258 G. Vásquez Y. Clases de QoS con calidad de funcionamiento no especificada (sin límites) En algunas clases de QoS de red IP se designa el valor de algunos parámetros de calidad de funcionamiento como no especificada, U (unspecified), lo que significa que el UIT T no establece objetivos con relación a estos parámetros. Los operadores de red pueden elegir unilateralmente asegurar algún nivel mínimo de calidad para los parámetros no especificados, aunque el UIT T no recomienda ningún mínimo de este tipo. Los usuarios de estas clases de QoS deben ser conscientes de que la calidad de funcionamiento de los parámetros no especificados puede, a veces, ser arbitrariamente deficiente. En cualquier caso, se espera que el IPTD medio no sea mayor de un segundo. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

259 G. Vásquez Y. Límites de aplicabilidad de las clases de QoS de red IP (1/2) Los objetivos de calidad de funcionamiento de la red pueden dejar de ser aplicables cuando la cantidad de paquetes que se pretende transmitir exceda el acuerdo de capacidad o el contrato de tráfico negociado. Es un privilegio de la red definir su respuesta a los flujos con paquetes en exceso, posiblemente basándose en el número de paquetes excedentes observados. Cuando un flujo incluye paquetes excedentes, no es necesario respetar los compromisos de calidad de funcionamiento de la red. No obstante, la red puede ofrecer compromisos de calidad de funcionamiento de red modificados. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

260 G. Vásquez Y. Límites de aplicabilidad de las clases de QoS de red IP (2/2) Si se observa un exceso de paquetes, la red está autorizada para suprimirlo. Los paquetes suprimidos no deben incluirse en la población de interés, que es el conjunto de paquetes evaluados mediante los parámetros de calidad de funcionamiento de la red. En particular, los paquetes suprimidos no deben contarse como paquetes perdidos al evaluar la calidad de funcionamiento IPLR de la red. Un paquete suprimido podría retransmitirse, pero, en tal caso, debería considerarse como paquete nuevo al evaluar la calidad de funcionamiento de la red. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

261 G. Vásquez Y. 8.4 Naturaleza de los objetivos de calidad de funcionamiento de red Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

262 G. Vásquez Y. Objetivos de calidad de funcionamiento – Capacidad de transferencia de red IP (1/2) La capacidad de transferencia es un parámetro fundamental de QoS de red IP que tiene una influencia primordial sobre la calidad de funcionamiento percibida por los usuarios de extremo. Muchas de las aplicaciones de usuario tienen requisitos mínimos de capacidad, que deben considerarse cuando se discuten los acuerdos de servicio. No existe aún una definición de validez general de un parámetro para la capacidad de red IP, aunque en la Rec. UIT T Y.1540 se define el parámetro de pérdida de paquetes. Los bits u octetos perdidos se pueden restar del total enviado con el fin de determinar provisionalmente la capacidad de la red. En el UIT-T está en estudio una definición independiente de la capacidad. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

263 G. Vásquez Y. Objetivos de calidad de funcionamiento – Capacidad de transferencia de red IP (2/2) Se supone que el usuario y el proveedor de servicios de red acuerdan la capacidad máxima de acceso que estará disponible para uno o más flujos de paquetes, en una clase QoS específica (a excepción de la clase no especificada). Inicialmente, las partes que establecen el acuerdo pueden emplear cualesquiera especificaciones de capacidad que consideren apropiadas, siempre que permitan tanto el cumplimiento del proveedor de red como la verificación del usuario. Ejemplo: puede ser suficiente especificar la velocidad binaria de cresta en un enlace de acceso (incluyendo la cabecera de la capa inferior). El proveedor de servicios de red acuerda transferir paquetes a la capacidad especificada de conformidad con la clase QoS acordada. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

264 G. Vásquez Y. Objetivos de calidad de funcionamiento – IPTD Los objetivos de calidad de funcionamiento para el retardo de transferencia de los paquetes IP (IPTD) son límites superiores para su valor IPTD medio subyacente para el flujo. Aunque muchos paquetes individuales tengan un retardo de transferencia superior a este límite, el IPTD promedio durante la vida útil del flujo será, en general, menor que el límite aplicable del cuadro «Definiciones de clases de QoS de las redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la red» que muestra una diapositiva anterior.«Definiciones de clases de QoS de las redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la red» Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ver Página de Notas

265 G. Vásquez Y. Objetivos de calidad de funcionamiento – IPDV (1/2) Los objetivos de calidad de funcionamiento para la variación del retardo de los paquetes IP de dos puntos (IPDV) se basan en un límite superior en el cuantil de la distribución de IPTD subyacente para el flujo. El cuantil permite intervalos de evaluación cortos (por ejemplo, una muestra con 1000 paquetes es la mínima necesaria para evaluar este límite). Además, esto permite mayor flexibilidad en el diseño de la red cuando la ingeniería de las memorias intermedias de inserción de retardo y las longitudes de las colas de los enrutadores deban alcanzar un objetivo IPLR completo del orden de Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

266 G. Vásquez Y. Objetivos de calidad de funcionamiento – IPDV (2/2) La utilización de valores cuantiles inferiores resultará en subestimaciones del tamaño de la memoria intermedia del defluctuador de fase, y la pérdida efectiva de los paquetes excederá el objetivo IPLR total (por ejemplo, un cuantil superior de puede tener una pérdida total de paquetes de 1,1%, con IPLR = 10 3 ). Se encuentran en estudio otras técnicas y definiciones estadísticas para IPDV. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

267 G. Vásquez Y. Objetivos de calidad de funcionamiento – IPLR Los objetivos de calidad de funcionamiento para la tasa de pérdida de paquetes IP (IPLR) son límites superiores para la pérdida de paquetes IP en el flujo. Aunque se perderán paquetes individuales, la probabilidad subyacente de que se pierda cualquier paquete individual durante el flujo debería ser menor que el límite aplicable a IPLR del cuadro «Definiciones de clases de QoS de las redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la red» que muestra una diapositiva anterior.«Definiciones de clases de QoS de las redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la red» Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

268 G. Vásquez Y. 8.5 Aspectos de la evaluación de los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

269 G. Vásquez Y. Intervalos de evaluación de los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP Los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP deben evaluarse durante intervalos que tengan idealmente las siguientes características: Suficientemente largos para incluir bastantes paquetes del flujo deseado, con respecto a las tasas y cuantiles especificados. Suficientemente largos para reflejar un periodo de uso típico (vida útil del flujo), o la evaluación del usuario. Suficientemente cortos para asegurar un balance de la calidad de funcionamiento aceptable a través de cada intervalo. Se deberían identificar los intervalos de calidad de funcionamiento deficiente, sin ocultarlos dentro de un intervalo de evaluación muy largo). Suficientemente cortos para tratar los aspectos prácticos de la medición. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

270 G. Vásquez Y. Intervalos de evaluación de los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP – Caso de telefonía Para las evaluaciones asociadas con la telefonía, es necesario que los intervalos de evaluación tengan las siguientes características: Duración mínima: del orden de 10 a 20 segundos con velocidades de paquetes convencionales (50 a 100 paquetes por segundo). Límite superior: del orden de minutos. Se sugiere un valor de intervalo de evaluación de un minuto y, en cualquier caso, se debe registrar el valor utilizado, junto con los eventuales intervalos hipotéticos y de confianza. Cualquier minuto observado debe cumplir los objetivos IPTD, IPDV e IPLR del cuadro «Definiciones de clases de QoS de las redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la red».«Definiciones de clases de QoS de las redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la red» Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

271 G. Vásquez Y. Intervalos de evaluación de los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP – Métodos de medición Están aún en estudio los métodos para verificar el logro de los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP. Se puede utilizar una evaluación continua o no continua. En RFC 3432 figura un posible método de medición, "Network Performance Measurement with Periodic Streams" (medición de la calidad de funcionamiento de la red con trenes periódicos), en el que el requisito para los momentos de inicio de la medición aleatoria y los intervalos de evaluación de una longitud finita dan como resultado una evaluación no continua. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

272 G. Vásquez Y. Tamaño de los paquetes para evaluación de los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP El tamaño del paquete puede influir en los resultados de la mayoría de los parámetros de calidad de funcionamiento de red IP, por lo que se recomienda lo siguiente: Es apropiado usar una gama de tamaños de paquete ya que muchos flujos tienen una variación de tamaño considerable. La evaluación se simplifica con un solo tamaño de paquete cuando se trata de la IPDV, o cuando tiene por objetivo los flujos que soportan fuentes de velocidad binaria constante, y por lo tanto se recomienda un tamaño de campo de información fijo. Se sugieren campos de información de 160 ó 1500 octetos, y se debe informar el tamaño del campo utilizado. Se recomienda un campo de información de 1500 octetos para la estimación de la calidad de funcionamiento de los parámetros IP cuando se utilizan pruebas de capas inferiores, tales como las mediciones de errores en los bits. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

273 G. Vásquez Y. 8.6 Directriz sobre la utilización de las clases de QoS de red IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

274 G. Vásquez Y. Directriz sobre la utilización de las clases de QoS de red IP En la Recomendación UIT-T Y.1541 se proponen algunas directrices para la aplicabilidad y la ingeniería de las seis clases de QoS de red IP estables. Para cada clase de QoS de red IP, se recomienda lo siguiente: Aplicaciones de usuario extremo (ejemplos típicos). Mecanismos de tratamiento del tráfico IP en los nodos. Encolamiento de paquetes (queuing). Calendarización de paquetes (scheduling). Técnicas de enrutamiento en la red. El cuadro de la siguiente diapositiva resume las directrices sobre la utilización de las clases de QoS de red IP. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

275 G. Vásquez Y. Directriz para las clases de QoS de red IP estables Clase de QoS Aplicaciones (ejemplos)Mecanismos de nodoTécnicas de red Clase 0Tiempo real, sensibles a la fluctuación de fase, alta interacción (VoIP, VTC) Cola separada con servicio preferencial, preparación del tráfico Enrutamiento y distancia limitados Clase 1Tiempo real, sensibles a la fluctuación de fase, interactivas (VoIP, VTC). Enrutamiento y distancia menos limitados Clase 2Datos transaccionales, altamente interactivas (señalización) Cola separada, prioridad por supresión Enrutamiento y distancia limitados Clase 3Datos transaccionales, interactivas Enrutamiento y distancia menos limitados Clase 4Sólo pérdida baja (transacciones cortas, datos en grandes cantidades, flujo continuo de vídeo) Cola larga, prioridad por supresión Cualquier ruta/trayecto Clase 5Aplicaciones tradicionales de redes IP por defecto Cola separada (prioridad inferior) Cualquier ruta/trayecto NOTA – También se pueden aplicar en los nodos de red las políticas y/o la conformación del tráfico. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

276 G. Vásquez Y. 8.7 Clases provisionales de QoS de red IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

277 G. Vásquez Y. Clases provisionales de QoS de red IP En la Recomendación UIT-T Y.1541, el UIT-T ha definido dos clases provisionales de QoS para red IP: Clase 6 y Clase 7. Con estas clases se pretende soportar las necesidades de calidad de funcionamiento de las aplicaciones de usuarios de velocidad binaria elevada, que tienen requisitos de pérdidas/errores más rigurosos que los soportados por las clases estables 0 a 4 del cuadro «Definiciones de clases de QoS de las redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la red».«Definiciones de clases de QoS de las redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la red» La distinción entre estas dos clases de QoS provisionales y las seis clases de QoS estables radica en que los valores de todos los objetivos son provisionales y no es necesario que sean satisfechos por las redes hasta que se revisen (al alza o a la baja) sobre la base de las experiencias de explotación reales. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

278 G. Vásquez Y. Definiciones de las clases provisionales de QoS y objetivos de calidad de funcionamiento de red IP Parámetro de calidad de funcionamiento de red Tipo de objetivo de calidad de funcionamiento de red Clases de QoS Clase 6Clase 7 IPTDLímite superior sobre el IPTD medio100 ms400 ms IPDV (Nota1) Límite superior sobre el cuantil 1 10 –5 de IPTD menos el IPTD mínimo. (Nota 2) 50 ms IPLR (Nota 3) Límite superior sobre la tasa de pérdidas de paquetes 1 × 10 –5 IPER (Nota 4) Límite superior1 × 10 –6 IPRR (Nota 5) Límite superior1 × 10 –6 Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Ver Nota 1/Ocultar Nota 1 NOTA 1 El valor para la IPDV está en estudio. El UIT-T está solicitando contribuciones que examinen el fundamento y viabilidad de otros valores (inferiores). Ver Nota 2/Ocultar Nota 2 NOTA 2 La definición del objetivo de la IPDV (especificado en la Rec. UIT-T Y.1540) es la variación del retardo de paquetes IP entre dos puntos. Para efectos de planificación, el límite sobre el IPTD medio puede considerarse como límite superior sobre el IPTD mínimo y, por consiguiente, el límite sobre el cuantil 1 – 10 –5 se puede obtener sumando el IPTD medio y el valor de la IPDV (por ejemplo, 150 ms en la clase 6). Ver Nota 3/Ocultar Nota 3 NOTA 3 En las clases de QoS provisionales, uno de los fundamentos del objetivo de la tasa de pérdidas de paquetes IP (IPLR) es reducir al mínimo los efectos de las pérdidas sobre la capacidad del TCP, aun cuando se hayan ajustado los parámetros del TCP y del sistema operativo y se haya utilizado la opción de grandes ventanas. El valor para la IPLR no es suficiente para soportar todos los niveles de calidad previstos por la comunidad de usuarios de vídeo digital, y es probable que se necesite una corrección de errores en recepción y entrelazado (FEC/I, forward error correction and interleaving). Ver Nota 4/Ocultar Nota 4 NOTA 4 El objetivo de la tasa de errores de los paquetes IP (IPER, IP packet error ratio) se estableció con el fin de que apenas influyera en la pérdida global de paquetes. Ver Nota 5/Ocultar Nota 5 NOTA 5 Los paquetes reordenados pueden parecer perdidos para un emisor TCP según la distancia a sus posiciones iniciales. Por consiguiente, la IPRR la tasa de reordenación de paquetes IP (IPRR, IP packet reordering ratio) se estableció con el fin de que apenas influyera en la pérdida global de paquetes. Pulsar abajo para Ver / Ocultar Notas

279 G. Vásquez Y. Condiciones para la evaluación de los objetivos provisionales de calidad de funcionamiento de red IP Intervalos de evaluación: Los intervalos de evaluación para las clases provisionales serán de un minuto o superiores. Se proponen intervalos de evaluación de un minuto para el IPTD, la IPDV y la IPLR, y cualquier minuto observado deberá cumplir los objetivos provisionales. Tamaño de los paquetes: Las evaluaciones han de utilizar paquetes con cargas útiles de 1500 octetos. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

280 G. Vásquez Y. Fin de la Sección 8 OBJETIVOS DE CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

281 G. Vásquez Y. ANEXOS Anexo A: Calidad de funcionamiento de diferentes aplicaciones Anexo B: Abreviaturas relativas a calidad de servicio y calidad de funcionamiento de red IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

282 G. Vásquez Y. Anexo A – CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE DIFERENTES APLICACIONES Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

283 G. Vásquez Y. Alcance del Anexo A – Parámetros clave y valores de objetivo para la calidad de funcionamiento Este anexo detalla los parámetros clave y valores de objetivo relativos a retardos y pérdida de información para la calidad de funcionamiento de aplicaciones pertenecientes a los siguientes cuatro tipos: Aplicaciones de audio. Aplicaciones de audio Aplicaciones de vídeo. Aplicaciones de vídeo Aplicaciones de datos. Aplicaciones de datos Servicios de soporte. Servicios de soporte Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

284 G. Vásquez Y. Objetivos de calidad de funcionamiento para aplicaciones audio y vídeo MedioAplicación Grado de simetría Velocidades de datos típicas Parámetros clave y valores de objetivo para la calidad de funcionamiento Tiempo de transmisión en un sentido Variación de retardos Pérdida de información (Nota 2) Otros AudioVoz en conversación Dos sentidos4-64 kbit/sPreferido < 150 ms (Nota 1) Límite < 400 ms (Nota 1) < 1 msRelación de pérdida de paquete (PLR) < 3% AudioMensajería vocal Principalmente en un sentido 4-32 kbit/s< 1 s para reproducción < 2 s para grabación < 1 msPLR < 3% AudioAudio en tiempo real de gran calidad Principalmente en un sentido kbit/s (Nota 3) < 10 s<< 1 msPLR < 1% VídeoVideoteléfonoDos sentidos kbit/sPreferido < 150 ms (Nota 4) Límite < 400 ms PLR < 1%Sincron. labios: < 80 ms VídeoVídeo en un sentido Un sentido kbit/s< 10 sPLR < 1% NOTA 1 – Se supone el control de eco adecuado. NOTA 2 – Los valores exactos dependen del códec específico, pero se supone el uso de un algoritmo de ocultación de pérdida de paquete para minimizar el efecto de esa pérdida. NOTA 3 – La calidad depende mucho del tipo de códec y de la velocidad binaria. NOTA 4 – Estos valores se consideran valores de objetivo a largo plazo y es probable que la tecnología actual no los satisfaga. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

285 G. Vásquez Y. Objetivos de calidad de funcionamiento para aplicaciones datos (1/2) MedioAplicación Grado de simetría Velocidades de datos típicas Parámetros clave y valores de objetivo para la calidad de funcionamiento Tiempo de transmisión en un sentido (Nota) Variación de retardos Pérdida de información DatosNavegación en la web – HTML Principalmente un sentido ~10 KBPreferido < 2 s/página Aceptable < 4 s/página N.A.Nula DatosTransferencia/ recuperación de gran volumen de datos Principalmente en un sentido 10 KB-10 MBPreferido < 15 s Aceptable < 60 s N.A.Nula DatosServicios de transacciones de alta prioridad, como comercio electrónico, ATM Dos sentidos< 10 KBPreferido < 2 s Aceptable < 4 s N.A.Nula DatosComando/controlDos sentidos~ 1 KB< 250 msN.A.Nula DatosImagen fijaUn sentido< 100 KBPreferido < 15 s Aceptable < 60 s N.A.Nula DatosJuegos interactivosDos sentidos< 1 KB< 200 msN.A.Nula DatosTelnetDos sentidos (asimétrico) < 1 KB< 200 msN.A.Nula NOTA – En algunos casos, puede ser más apropiado considerar estos valores como tiempos de respuesta. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

286 G. Vásquez Y. Objetivos de calidad de funcionamiento para aplicaciones datos (2/2) MedioAplicación Grado de simetría Velocidades de datos típicas Parámetros clave y valores de objetivo para la calidad de funcionamiento Tiempo de transmisión en un sentido (Nota) Variación de retardos Pérdida de información DatosCorreo electrónico (acceso a servidor) Principalmente un sentido < 10 KBPreferido < 2 s Aceptable < 4 s N.A.Nula DatosCorreo electrónico (transferencia de servidor a servidor) Principalmente un sentido < 10 KBPuede ser varios minutos N.A.Nula DatosFax ("tiempo real")Principalmente un sentido ~ 10 KB< 30 s/páginaN.A.<10 -6 BER DatosFax (almacenamiento y retransmisión) Principalmente un sentido ~ 10 KBPueden ser varios minutos N.A.<10 -6 BER DatosTransacciones de baja prioridad Principalmente un sentido < 10 KB< 30 sN.A.Nula DatosUsenetPrincipalmente un sentido Puede ser 1 MB o más Pueden ser varios minutos N.A.Nula NOTA – En algunos casos, puede ser más apropiado considerar estos valores como tiempos de respuesta. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

287 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de audio – Voz en conversación (1/2) El tiempo de transmisión en un sentido afecta enormemente la «voz en conversación». Este retardo tiene dos efectos claramente diferenciados: El primer efecto es la creación de eco en las conversiones de dos a cuatro hilos e incluso el acoplamiento acústico en el terminal. Esto causa degradaciones cada vez más importantes en la calidad de la voz con retardos de una magnitud de décimas de milisegundos, por lo que hay que tomar medidas de control del eco (aplicación de canceladores, etc.). El segundo efecto se produce cuando el retardo aumenta hasta un punto en que empieza a afectar la dinámica de la conversación, o sea cuando se percibe un retardo en la respuesta de la otra parte en la conversación. Esto se produce con retardos de una magnitud de varios cientos de milisegundos. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

288 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de audio – Voz en conversación (2/2) El oído humano tiene muy poca tolerancia a la variación de retardos con fluctuación de fase de corta duración. En la práctica, en todos los servicios vocales hay que eliminar la variación de retardos debida a la variabilidad de los tiempos de llegada de los paquetes entrantes mediante una memoria de eliminación de la fluctuación de fase. Las necesidades relativas a la pérdida de información dependen del hecho de que el oído humano tolera hasta cierto grado la distorsión de la señal vocal. En los sistemas de transmisión con IP, una fuente primaria de degradación de la calidad de la voz es la aplicación de códecs de compresión de la voz de baja velocidad binaria y su funcionamiento en condiciones de pérdida de paquetes. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

289 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de audio – Mensajería vocal Las necesidades de la «mensajería vocal» en materia de pérdida de información son básicamente iguales a la de la voz en conversación (dependen del codificador de la voz), salvo una diferencia muy importante, que estriba en que el retardo se tolera mejor puesto que no hay conversación directa. El problema principal es determinar la tolerancia al retardo en el periodo comprendido entre el momento en que el usuario pronuncia la orden de volver a pasar un mensaje vocal y el comienzo efectivo del audio. No se tiene información precisa sobre esta cuestión, pero los estudios relacionados con la aceptabilidad del retardo estímulo respuesta en los servicios de telecomunicación indican que un retardo de unos pocos segundos parece razonable para esta aplicación. De hecho, se puede distinguir entre grabación y reproducción porque casi siempre la reacción del usuario ante la reproducción es un requisito más estricto. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

290 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de audio – Audio en tiempo real Se espera que el «audio en tiempo real» proporcione mejor calidad que la telefonía convencional, por lo que las necesidades en materia de pérdida de información en función de la pérdida de paquete serán más estrictas. Al igual que en la mensajería vocal, como no hay un elemento de conversación y necesidades de retardo, los requisitos del tren de audio pueden ser menos estrictos, incluso menos estrictos que los de la mensajería vocal, si bien hay que aplicar correctamente los mecanismos de control. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

291 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de vídeo – Videoteléfono El término «videoteléfono» se refiere a un sistema dúplex que transporta vídeo y audio para entornos de conversación. Por lo tanto, son aplicables los mismos requisitos de retardo que para la voz en conversación. Ningún eco y efecto mínimo en la dinámica de la conversación, con el requisito adicional de que tanto el audio como el vídeo deben estar sincronizados para proporcionar la "sincronización con los labios". El ojo humano tolera alguna pérdida de información, de manera que la pérdida de paquete es aceptable hasta cierto grado según el codificador de vídeo y la cantidad de protección contra errores usados. Los últimos códecs vídeo MPEG-4 pueden proporcionar una calidad de vídeo aceptable con velocidades de borrado de trama de hasta 1%. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

292 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de vídeo – Vídeo en un sentido La característica que distingue al «vídeo en un sentido» es que no interviene ningún elemento de conversación, de forma que los requisitos de retardo no serán tan estrictos y pueden ser iguales a los del audio en tiempo real. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

293 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos Desde el punto de vista del usuario, el requisito principal para cualquier aplicación de transferencia de datos es garantizar, en la medida de lo posible, una pérdida de información nula. El usuario casi nunca percibe la variación de retardos, si bien en una sesión multimedios tiene que haber un cierto grado de sincronización entre los trenes de los medios. Por ejemplo, cuando se utiliza audio con una presentación escrita en una pizarra blanca. En consecuencia, un criterio para distinguir entre las aplicaciones es el retardo que puede tolerar el usuario extremo desde el momento en que el contenido fuente se solicita hasta el momento en que se le presenta al usuario. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

294 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos – Navegación en la Web La categoría de aplicación de datos «navegación en la Web» se refiere a la extracción y consulta del componente HTML de una página Web, ya que otros componentes, como imágenes y animaciones audio/vídeo se tratan en categorías diferentes. Desde el punto de vista del usuario, el factor principal de calidad de funcionamiento es la rapidez con que se presenta la página una vez solicitada. Se aceptan retardos de varios segundos, pero no superiores a 10 segundos. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

295 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos – Gran volumen de datos La categoría «gran volumen de datos» incluye la transferencia de archivos, y depende obviamente del tamaño del archivo. Siempre y cuando se indique que se está haciendo una transferencia de archivo, es razonable suponer que la tolerancia al retardo será un poco mayor que la correspondiente a una sola página Web. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

296 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos – Transacciones de alta prioridad El principal requisito de calidad de funcionamiento de los «servicios de transacciones de alta prioridad» (p. ej., comercio electrónico) es proporcionar al usuario la sensación de que la transacción se está realizando sin problemas, y conviene que el retardo no sea mayor que unos pocos segundos.

297 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos – Comando/control Las aplicaciones del tipo «comando/control» implican límites muy estrictos de retardo permisible, muy inferiores a un segundo. Un elemento diferenciador para los servicios voz en conversación y vídeo con requisitos de retardo bajo muy semejante es la tolerancia nula a la pérdida de información.

298 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos – Imagen fija En la categoría «imagen fija» hay varios formatos de codificación, algunos de los cuales pueden tolerar la pérdida de información puesto que las imágenes son vistas por el ojo humano. Dado que hasta un error de un bit puede causar enormes perturbaciones en otros formatos de imagen fija, se aduce que esta categoría debería tener, en términos generales, una pérdida de información nula. Los requisitos de retardo para la transferencia de imagen fija no son estrictos y pueden ser comparables a los de la transferencia de gran volumen de datos La imagen tiende a componerse a medida que se la recibe, lo que proporciona una indicación de que la transferencia de datos está en proceso. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

299 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos – Juegos interactivos Los requisitos de los «juegos interactivos» dependen del juego, pero es evidente que las aplicaciones muy intensivas exigirán retardos muy cortos, de una magnitud de fracción de segundo, como corresponde a las aplicaciones interactivas intensivas. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

300 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos – Telnet La aplicación «Telnet» tiene, en principio, el requisito de un retardo corto de una fracción de segundo para proporcionar fundamentalmente el retorno instantáneo de caracteres con eco.

301 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos – Correo electrónico (acceso al servidor) En general, se considera que el «correo electrónico» es un servicio de almacenamiento y retransmisión que, en principio, puede tolerar retardos de varios minutos e incluso horas. Es importante diferenciar las comunicaciones entre el usuario y el servidor local de correo electrónico y la transferencia entre servidores de correo electrónico. Cuando el usuario se comunica con el servidor local de correo, hay una expectativa de que el correo se transmita en unos pocos segundos. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

302 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos – Mensajería instantánea La «mensajería instantánea» se refiere principalmente al texto, pero también puede incluir audio, vídeo e imagen. En cualquier caso (a pesar del nombre), no se trata de una comunicación en tiempo real en el sentido de voz en conversación, y se aceptan retardos de varios segundos.

303 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de soporte En principio, el único requisito para las «aplicaciones de soporte» es que la información se entregue al usuario sin errores. Pero sigue habiendo una restricción de retardo, puesto que los datos pierden utilidad si se reciben demasiado tarde. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

304 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de soporte – Fax El «fax» se incluye en la categoría de aplicaciones de soporte puesto que en general no se usa en comunicaciones muy interactivas en tiempo real. En el llamado fax "en tiempo real", en un escenario de empresas, existe la expectativa de que el fax se reciba en unos 30 segundos. El retardo de un fax de almacenamiento y retransmisión puede ser muy superior. El fax no exige una pérdida de información nula. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

305 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Calidad de funcionamiento de aplicaciones de soporte – Transacciones de baja prioridad Un ejemplo de «servicios de transacciones de baja prioridad» es el servicio de mensajes cortos (SMS, short message service). Para los servicios de transacciones de baja prioridad, un valor de retardo de entrega aceptable es 10 segundos.

306 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de soporte – Correo electrónico (servidor a servidor) El servicio de correo electrónico, en lo relativo a la «transferencia de datos entre servidores de correo», puede tolerar retardos de varios minutos e incluso horas. Pero el requisito de interés principal del correo electrónico es el tiempo de acceso. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

307 G. Vásquez Y. Calidad de funcionamiento de aplicaciones de soporte – Usenet «Usenet» es un servicio de prioridad baja, por lo que los requisitos de retardo no son estrictos. No obstante, es conveniente que el usuario reciba los mensajes en el orden en que se colocan, de forma que una respuesta no aparezca antes que el mensaje original. «Usenet» es un sistema de discusión muy usado en todo el mundo: Consiste en un conjunto de "grupos de noticias", cuyos nombres se clasifican jerárquicamente por tema. Los usuarios dotados de computadoras con el software apropiado colocan "artículos" o "mensajes" en estos grupos de noticias, que luego se difunden a otros sistemas informáticos interconectados por medio de redes muy diversas. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

308 G. Vásquez Y. Fin del Anexo A CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE DIFERENTES APLICACIONES Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

309 G. Vásquez Y. Anexo B – ABREVIATURAS RELATIVAS A CALIDAD DE SERVICIO Y CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

310 G. Vásquez Y. Abreviaturas (A – D) (1/6) AbreviaturaDescripción AFReenvío asegurado (assured forwarding) ATMModo de transferencia asíncrono (asynchronous transfer mode) BTamaño de colector de un colector de testigos (bucket size of a token bucket) BEMejor esfuerzo (best effort) BpTamaño de colector de un colector de testigos de cresta (bucket size of peak token bucket) Bs Tamaño de colector de un colector de testigos sostenible (bucket size of sustainable token bucket) CBRVelocidad binaria constante (constant bit rate) CDVVariación del retardo de celda (cell delay variation) CERTasa de errores de celdas (cell error ratio) CLRTasa de pérdida de celdas (cell loss ratio) CSSección de circuito (circuit section) DBW Capacidad de transferencia de IP con anchura de banda dedicada (dedicated bandwidth IP transfer capability) DiffServServicios Diferenciados (Differentiated Services) DQoSDynamic QoS DSServicios diferenciados (campo encabezamiento IP) [differentiated services (IP header field)] DSCPPunto de código de servicio diferenciado (differentiated services code-point) DSTComputador principal de destino (destination host) Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

311 G. Vásquez Y. Abreviaturas (E – H) (2/6) AbreviaturaDescripción E1Transmisión jerárquica digital a 2,048 Mbit/s (digital hierarchy transmission at Mbit/s) E3Transmisión jerárquica digital a 34 Mbit/s (digital hierarchy transmission at 34 Mbit/s) EFReenvío expeditado (expedited forwarding) ELEnlace de central (exchange link) EREnrutador fronterizo (edge router) ETSI Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (European Telecommunications Standards Institute) FIFOPrimero en entrar, primero en salir (first-in, first-out) FITCEFederación de Ingenieros de Telecomunicaciones de la Comunidad Europea FTPProtocolo de transferencia de archivos (file transfer protocol) GBRAAlgoritmo genérico de velocidad de octetos (generic byte rate algorithm) GCRAAlgoritmo genérico de velocidad de células (generic cell rate algorithm) GWEnrutador de pasarela (gateway router) HREPunto extremo de referencia ficticia (hypothetical reference endpoint) HRPTrayecto ficticio de referencia (hypothetical reference path) HTTPProtocolo de transferencia de hipertexto (hypertext transfer protocol) Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

312 G. Vásquez Y. Abreviaturas (I – L) (3/6) AbreviaturaDescripción IETFGrupo de tareas especiales de ingeniería en Internet (Internet Engineering Task Force) IntServServicios Integrados (Integrated Services) IPProtocolo Internet (Internet protocol) IPDVVariación del retardo de IP (IP delay variation) IPERTasa de errores en los paquetes IP (IP packet error ratio) IPLRRelación de pérdida de IP (IP loss ratio) IPOTCaudal de paquetes IP basado en octetos (octet based IP packet throughput) IPPTCaudal de paquetes IP (IP packet throughput) IPREEvento de referencia de transferencia de paquetes IP (IP packet transfer reference event) IPSLBRTasa de bloques de paquetes con muchas pérdidas (IP packet severe loss block ratio) IPTCCapacidad de transferencia de IP (IP transfer capability) IPTDRetardo de transferencia de IP (IP transfer delay) ISOOrganización Internacional de Normalización (International Organization for Standardization) ISPProveedor de servicio Internet (Internet service provider) ITU-TInternational Telecommunication Union – Telecommunication Standardization Sector LLCapas inferiores, protocolos y tecnología que soportan la capa IP (lower layers) LRVelocidad de línea (line rate) LSPLabel Switched Path Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

313 G. Vásquez Y. Abreviaturas (M – P) (4/6) AbreviaturaDescripción MTamaño máximo permitido del paquete (maximum allowed packet size) M av Número mínimo de paquetes recomendado para evaluar el estado de disponibilidad (the minimum number of packets recommended for assessing the availability state) MPPunto de medición (measurement point) MPLSConmutación por etiquetas multiprotocolo (multi-protocol label switching) MTAMultimedia Terminal Adaptor MTBISOTiempo medio entre interrupciones del servicio IP (mean time between IP service outages) MTTISRTiempo medio de restablecimiento del servicio IP (mean time to IP service restoral) NTamaño (en octetos) de un paquete IP [size (in byte) of an IP packet] NIInterfaz de red (network interface) NPCalidad de funcionamiento de red (network performance) NSSección de red (network section) NSEConjunto de secciones de red (network section ensemble) NSPProveedor de servicio de red (network service provider) OSPFPrimer trayecto más corto abierto (open shortest path first) PCControl de parámetros (parameter control) PDBComportamiento por dominio (per domain behavior ) PHBComportamiento por salto (per hop behavior ) PIAPorcentaje de disponibilidad de servicio IP (percent IP service availability) PIUPorcentaje de indisponibilidad de servicio IP (percent IP service unavailability) pktDatagramas IP (paquetes IP) (IP datagram) (IP packet) Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

314 G. Vásquez Y. Abreviaturas (Q – S) (5/6) AbreviaturaDescripción QoSCalidad de servicio (quality of service) RVelocidad de un colector de testigos (rate of a token bucket) REnrutador (router) RFCPeticiones de comentarios (request for comments) RpVelocidad de un colector de testigos cresta (rate of peak token bucket) RsVelocidad de un colector de testigos sostenible (rate of sustainable token bucket) RSVPProtocolo de reservación de recursos (resource reservation protocol) RTPProtocolo de transporte en tiempo real (real-time transport protocol) SBW Capacidad de transferencia de IP con anchura de banda estadística (statistical bandwidth IP transfer capability) SDHJerarquía digital síncrona (synchronous digital hierarchy) SLAAcuerdo de nivel de servicio (service level agreement) SPRTasa de paquetes no esenciales (spurious packet ratio) SRCComputador principal de origen (source host) STDNorma (standard) Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

315 G. Vásquez Y. Abreviaturas (T – Z) (6/6) AbreviaturaDescripción T1Transmisión jerárquica digital a 1,544 Mbit/s (digital hierarchy transmission at Mbit/s) T3Transmisión jerárquica digital a 45 Mbit/s (digital hierarchy transmission at 45 Mbit/s) T av Duración mínima del tiempo de disponibilidad de IP; duración mínima del tiempo de indisponibilidad de IP (minimum length of time of IP availability; minimum length of time of IP unavailability) TBColector de testigos (token bucket) TBDPor determinar (to be determined) TCCapacidad de transferencia (transfer capability) TCPProtocolo de control de transmisión (transmission control protocol) TDMAAcceso múltiple por división en el tiempo (time division multiple access) T max Retardo máximo de paquete IP a partir del cual se considera que el paquete se ha perdido (maximum IP packet delay beyond which the packet is declared to be lost) ToSTipo de servicio (campo encabezamiento IP, véase DS) (type of service) TsTs Duración que define el bloque en el resultado bloque con muchas pérdidas (length of time defining the block in the severe loss block outcome) TTLTiempo para vivir (time to live) UDPProtocolo de datagrama de usuario (user datagram protocol) UIT-T Unión Internacional de Telecomunicaciones – Sector de Normalización de las Telecomunicaciones UNIInterfaz usuario-red (user network interface) Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

316 G. Vásquez Y. Fin del Anexo B ABREVIATURAS RELATIVAS A CALIDAD DE SERVICIO Y CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

317 G. Vásquez Y. REFERENCIAS Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

318 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Referencias – Marco general de QoS de las comunicaciones (1/2) ISO 8402:1994, Quality management and quality assurance – Vocabulary. Recomendación UIT-T G.100/ P10 (07/2006), Vocabulario sobre calidad de funcionamiento y de servicio. Recomendación UIT-T E.800 (09/2008), Definiciones de términos relativos a la calidad de servicio. Recomendación UIT T G.1000 (11/2001), Calidad de servicio de las comunicaciones: Marco y definiciones. Recomendación UIT T G.1010 (11/2001), Categorías de calidad de servicios para los usuarios de extremo de servicios multimedios. Recomendación UIT-T G.1011 (06/2010), Guía de referencia para métodos de evaluación de la calidad percibida.

319 G. Vásquez Y. Referencias – Marco general de QoS de las comunicaciones (2/2) Recomendación UIT-T I.350 (03/1993), Aspectos generales de calidad de servicio y de calidad de funcionamiento en las redes digitales incluidas las redes digitales de servicios integrados. Recomendación UIT-T I.353 (08/1996), Eventos de referencia para definir los parámetros de calidad de funcionamiento de la red digital de servicios integrados (RDSI) y de la red digital de servicios integrados de banda ancha (RDSI-BA). Recomendación UIT T Y.1291 (05/2004), Arquitectura básica para el soporte de la calidad de servicio en redes por paquetes. TMF 701, Version 2.0, November 2001, Performance Reporting Concepts & Definitions. Nortel Networks, White Paper, 2003, Introduction to Quality of Service (QoS). _ pdf. _ pdf Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

320 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Referencias – Calidad de servicio y calidad de funcionamiento de red IP (1/3) Neal Seitz, ITU-T QoS Standards for IP-Based Networks, IEEE Comm. Mag., June 2003, pp Recomendación UIT T Y.1221 (06/2010), Control de tráfico y control de congestión en las redes basadas en el protocolo Internet. Recomendación UIT-T Y.1540 (03/2011), Servicio de comunicación de datos con protocolo Internet – Parámetros de calidad de funcionamiento relativos a la disponibilidad y la transferencia de paquetes de protocolo Internet. Recomendación UIT-T Y.1541 (02/2006), Objetivos de calidad de funcionamiento de red para servicios basados en el protocolo Internet. Recomendación UIT-T Y.1542 (06/2010), Marco para alcanzar los objetivos de calidad de funcionamiento de IP de extremo a extremo.

321 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Referencias – Calidad de servicio y calidad de funcionamiento de red IP (2/3) Recomendación UIT-T Y.1543 (11/2007), Mediciones en la red de protocolo internet para la evaluación de la calidad de funcionamiento al interior del dominio. Recomendación UIT-T Y.1544 (07/2008), Parámetros de calidad de funcionamiento de la multidifusión IP. Recomendación UIT-T G.1020 (07/2006), Definición de parámetros de calidad de funcionamiento para aplicaciones de voz y otras aplicaciones en la banda vocal que utilizan redes del protocolo Internet. Recomendación UIT-T G.1030 (11/2005), Estimación de la calidad de funcionamiento de extremo a extremo en redes IP para aplicaciones de datos. Recomendación UIT-T G.1050 (11/2007), Modelo de red para evaluar la calidad de la transmisión de multimedios por el protocolo Internet.

322 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – Referencias – Calidad de servicio y calidad de funcionamiento de red IP (3/3) Recomendación UIT-T G.1080 (08/2008), Requisitos de la calidad de experiencia para servicios IPTV. Recomendación UIT-T G.1081 (10/2008), Puntos de control de calidad de funcionamiento de IPTV.

323 G. Vásquez Y. Fin de las REFERENCIAS Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –

324 G. Vásquez Y. Fin de la Presentación CALIDAD DE SERVICIO Y CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED PARA SERVICIOS BASADOS EN IP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica –


Descargar ppt "G. Vásquez Y. Diciembre 2011 U NIVERSIDAD M AYOR CALIDAD DE SERVICIO Y CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED PARA SERVICIOS BASADOS EN IP Asignatura: Redes."

Presentaciones similares


Anuncios Google