S Capacitación Técnica Capítulo 4 Q O S Calidad de Servicio.

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1 s Capacitación Técnica Capítulo 4 Q O S Calidad de Servicio

2 s Capacitación Técnica QOS se refiere a la capacidad de una red de proporcionar el mejor servicio para un tráfico de red seleccionado sobre diferentes tecnologías. Las principales metas del QOS incluyen: Ancho de banda dedicado Jitter controlado Latencia (requerida para los tráficos de tiempo real e interactivos)

3 Arquitectura básica del QOS
Capacitación Técnica Arquitectura básica del QOS La arquitectura básica introduce las tres piezas fundamentales para la implementación del QOS: QOS dentro de un elemento simple de red (por ejemplo almacenamiento, planeamiento de tareas y herramientas de tráfico) Técnicas de señalización del QOS para la coordinación de la calidad de servicio end to end de los elementos de red Funciones de gestión, políticas y tasación para controlar y administrar el tráfico end to end a través de la red

4 s Gestión, políticas y tasación Cliente Señalización QOS Host
Capacitación Técnica Gestión, políticas y tasación Cliente Red conectada Señalización QOS Red conectada Host QOS en los nodos

5 s Capacitación Técnica Niveles QOS End to End Los niveles de servicio se refieren a las capacidades actuales de calidad de servicio End to End, es decir la habilidad de una red de suministrar el servicio necesitado por el tráfico de red especificado de extremo a extremo (End to End). Los tres niveles básicos que pueden ser proporcionados a través de una red heterogénea son: Servicio mejor esfuerzo Servicio diferenciado Servicio garantizado

6 s La decisión del tipo de servicio depende de los siguientes factores:
Capacitación Técnica La decisión del tipo de servicio depende de los siguientes factores: La aplicación o el problema que el cliente intenta resolver La velocidad que el cliente puede realmente alcanzar con su infraestructura El costo de la implementación Mejor esfuerzo (IP, IPX, Apple Talk) Conectividad IP Mejor esfuerzo Parte del tráfico es más importante que el resto Diferenciado (Clase Primera, Business, Coach) Diferenciado Garantizado Ciertas aplicaciones requieren recursos específicos de la red Garantizado (Ancho de Banda, Demora, Jitter)

7 ISA: Arquitectura de Servicios Integrados
Capacitación Técnica ISA: Arquitectura de Servicios Integrados Fue diseñada para proveer una serie de extensiones al modelo de entrega de información, basado en el mejor esfuerzo, actualmente en uso en las redes basadas en IP. Componentes del modelo ISA Requerimientos de QOS Requerimientos de compartición de recursos Permiso de eliminación de paquetes Provisión para la información de uso recibida Protocolo de reserva de recursos

8 Requerimientos de QOS s Tráfico Elástico (no a tiempo real)
Capacitación Técnica Requerimientos de QOS Tráfico Elástico (no a tiempo real) Tráfico que puede adaptarse, en grandes rasgos, a cambios en el retardo y/o rendimiento a través de una internet y aún responder a las necesidades de sus aplicaciones. - Tráfico tradicional en TCP/IP - Transporte TCP o UDP - Esperan la llegada de los paquetes, antes de que la aplicación los procese - Control de tráfico adaptativo - Tipos de aplicaciones elásticas:  Ráfagas interactivas (ej. Telnet)  Transferencia de bloques (ej. FTP y SMTP)

9 s Tráfico Inelástico (a tiempo real)
Capacitación Técnica Tráfico Inelástico (a tiempo real) Tráfico que no puede fácilmente, o a veces no puede totalmente, adaptarse a cambios en el retardo y/o rendimiento a través de una internet. Requerimientos básicos:  Mínimo rendimiento  Máximo retardo permitido  Máximo jitter permitido (variación de retardo)  Máxima pérdida de información Requerimientos adicionales:  Medios necesarios para dar trato preferencial a aplicaciones con exigencias mayores  Se debe seguir soportando el tráfico elástico

10 Base de Datos de Control
Capacitación Técnica Control del Tráfico El modelo ISA, define cuatro mecanismos que componen las funciones del control de tráfico a nivel de capa 3 y superiores: Agente de Ruteo Establecimiento de Recursos Gestión Control de Admisión Tabla de Base de Datos de Control de Tráfico Clasificador Programador de Paquetes Cola(s) de Salida Implementación del Modelo ISA en un router

11 Requerimientos para la Compartición de Recursos
Capacitación Técnica Requerimientos para la Compartición de Recursos La asignación de recursos está basada en una modalidad de flujo por flujo Muchos flujos comparten los recursos disponibles en la red El ancho de banda total es compartido por distintos tipos de tráfico:  Diferentes protocolos de red (IP, IPX, SNA)  Diferentes servicios bajo el mismo protocolo (Telnet, FTP, SMTP)  Diferentes flujos de tráfico clasificados por emisor

12 s Resource reSerVation Protocol
Capacitación Técnica RSVP Resource reSerVation Protocol

13 Introducción s Objetivo de una Internet Futura
Capacitación Técnica Introducción Objetivo de una Internet Futura Entregar los datos desde el origen a uno o más destinatarios con la Calidad de Servicio (QOS) deseada (rendimiento, retardo, variación de retardo) Ambiente Internet  Variable en usuarios, velocidades, etc.  Ruteo dinámico  responde rápidamente ante fallas y problemas de congestión  Routers  Pueden fijar preferencia de ciertos paquetes basándose en algún elemento QOS (campo TOS en el header IP) y seleccionar la ruta entre diferentes alternativas

14 Si la ruta cambia, la reserva de recursos debe cambiar
Capacitación Técnica Soft State Reserva de Recursos: Permite a los routers decidir anticipadamente si pueden responder a los requerimientos de una transmisión multicast Difiere de los sistemas orientados a conexión, debido a que en Internet la reserva es dinámica Si la ruta cambia, la reserva de recursos debe cambiar

15 s Soft State Información de estados que un router mantiene
Capacitación Técnica Soft State Información de estados que un router mantiene Expira, a menos que sea refrescada en forma regular por la entidad que requirió el estado Si durante una transmisión la ruta cambia, algunos Soft State espiran y nuevas reservas de recursos deben fijar los Soft State de los nuevos routers que participan en la trayectoria

16 RSVP: Resource reSerVation Protocol
Capacitación Técnica RSVP: Resource reSerVation Protocol Protocolo de señalización usado por los receptores para pedir de la red una calidad de servicio específica, mediante el establecimiento y mantenimiento de una reserva de recursos Características: Receptores heterogéneos Reservas dinámicas separadas Requerimientos de recursos realmente necesitados Los receptores pueden elegir la fuente de transmisión Reestablecimiento automático de reserva de recursos Mensajes de pedido de reserva Independencia de protocolos de ruteo

17 s Objetivos de Diseño Unicast y Multicast Simplex
Capacitación Técnica Objetivos de Diseño Unicast y Multicast Simplex Reserva iniciada por el receptor Mantenimiento del Soft State en la internet Provisión de estilos diferentes de reserva Operación transparente a través de routers no-RSVP Soporte para IPv4 e IPv6

18 Método de Operación s Sesión:
Capacitación Técnica Método de Operación Sesión: Flujo de datos identificado por su destino y definido por:  Dirección IP de destino  Identificador de Protocolo IP  Port de destino (UDP o TCP) El router considera una sesión cuando se hizo una reserva y se asignan los recursos mientras dure la sesión

19 s Capacitación Técnica Descriptor de Flujo: Es el pedido de reserva enviado por el destinatario final y consiste de: FLOWSPEC Especifica la calidad de servicio deseada y es usada para fijar los parámetros en el programador de paquetes del nodo (Packet Scheduler), es decir que el router transmite los paquetes con ciertas preferencias definidas por Flowspec FILTERSPEC Define el grupo de paquetes para los cuales se requiere una reserva y una QOS deseada, es decir que todo otro tipo de paquetes se maneja como tráfico best-effort

20 s Manejo de paquetes de una sesión en un router QOS Flowspec delivery
Capacitación Técnica Manejo de paquetes de una sesión en un router Paquetes que pasan el filtro QOS delivery Flowspec Filterspec Best-effort delivery Paquetes de una sesión (dirigidos a un destino) Otros paquetes PACKET SCHEDULER

21 s Mensajes RSVP Mensajes Path
Capacitación Técnica Mensajes RSVP Mensajes Path  Enviados por el emisor hacia el destino de un receptor RSVP  Usados para almacenar información de las rutas en cada nodo  Cuando una estación desea participar como emisor en un grupo de multicast, envía este mensaje a todos los destinatarios de ese grupo multicast  Durante el camino, cada router y cada destinatario crea un estado del camino que indica cual es el nodo anterior (previous hop) a ser usado por este emisor

22 s Capacitación Técnica Mensajes Resv  Mensajes de pedido de reserva que un receptor RSVP envía al emisor, una vez que recibió el mensaje Path de éste  Viajan a lo largo del mismo trayecto de nodo a nodo (hop-by-hop) que atravesaron los mensajes Path cuando llegaron al receptor  Especifican el QOS deseado y establecen un estado de reserva en cada nodo de ese trayecto  Una vez que el emisor recibe el mensaje Resv en forma satisfactoria, puede enviar sus datos

23 Flujo de tráfico del mensaje RSVP Path
Capacitación Técnica Mensajes RSVP Receptor RSVP Emisor RSVP Mensaje Path Mensaje Path Flujo de tráfico del mensaje RSVP Path

24 Flujo de tráfico del mensaje RSVP Resv
Capacitación Técnica Receptor RSVP Emisor RSVP Mensaje Resv Mensaje Resv Flujo de tráfico del mensaje RSVP Resv

25 Flujo de tráfico de los mensajes RSVP
Capacitación Técnica 4) Data 3) Resv 2) Path Emisor RSVP Receptor RSVP 1) Join IGMP Flujo de tráfico de los mensajes RSVP

26 s Receptores RSVP Emisor RSVP
Capacitación Técnica Receptores RSVP 64 kbps Emisor RSVP 192 kbps 64 kbps 128 kbps 64 kbps Los pedidos de reserva se unen a medida que avanzan a través del árbol de multicast Flujo de tráfico de los mensajes RSVP Resv en un multicast

27 Mensajes RSVP adicionales
Capacitación Técnica Mensajes RSVP adicionales Mensajes PathErr / ResvErr Mensajes PathTear / ResvTear Mensaje ResvConf