Técnicas de Policiamiento de Trafico en ATM (Control de Flujo) Presentador: Cristian Romero Orellana Profesora: Marta Barría.

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1 Técnicas de Policiamiento de Trafico en ATM (Control de Flujo) Presentador: Cristian Romero Orellana Profesora: Marta Barría.

2 Contrato de Tráfico Acuerdo sobre de tráfico y el nivel de servicio para la conexión entre el cliente y la red en una UNI (User to Network Interface). Parámetros de Tráfico (Parámetros de policiamiento) Parámetros de QoS (Calidad de servicio).

3 Parámetros de QoS Cell Delay Varation (CDV): Variacion de Retardo de las Celdas Cell Delay Varation Tolerance (CDVT): Tolerancia de la Variacion de Retardo de las Celdas (Jitter) Cell Transfer Delay (CTD): Retardo de las Transferencia de las Celdas Cell Loss Ratio (CLR): Tasa de Perdida de las Celdas

4 Cualquier tráfico mayor al estipulado en el Contrato de Tráfico debe ser limitado, con el fin de mantener la QoS. Cuando se realiza una conexión, el CAC (Connection Admission Control) se encarga de limitar el número de conexiones simultáneas, con el fin de garantizar QoS. Contrato de Tráfico

5 UPC El UPC (Usage Parameter Control): Conjunto de acciones tomadas en la red, para monitorizar y controlar el tráfico de los diversos usuarios conectados a ella, con el fin de proteger la red de las violaciones a los parámetros negociados en el Contrato de Tráfico, asegurando la QoS de las conexiones existentes. Existiendo dos posibilidades para tomar dichas acciones que dependerán de el trafico transportado por la red y los parámetros declarados por los usuarios. Se cumple la condición del Contrato de Trafico. No se cumple la condición del Contrato de Trafico.

6 Acciones a tomar: Una celda que no cumple las condiciones puede descartarse, o ser marcada, como celda de baja prioridad (Cell Level Priority = 1). Esta puede transmitirse mientras no interfiera con las demás conexiones y no se produzca una disminución de la QoS establecidas para las otras conexiones existentes en la red en ese momento, lo cuál significaría que se descarte Ignorada para garantizar QoS Una celda que cumple las condiciones es transmitida por la red.

7 Técnica usada para asegurar que el transmisor no sature al ente receptor. El mecanismo de control de flujo se refiere a tráfico punto a punto entre elementos adyacentes dados: involucra realimentación directa entre receptor a emisor para indicarle al emisor lo que sucede en el otro extremo. Control de Flujo

8 Maximizar los recursos de la red, Ej.: El ancho de banda Compartir recursos en forma equitativa entre los usuarios y/o las aplicaciones Es el mecanismo cuya función es evitar congestiones, a la vez que se asegura una efectiva y equitativa utilización entre las distintas sesiones. Objetivos del Control de Flujo

9 Parámetros de Policiamiento PCR (Peak Cell Rate): Tasa máxima de celdas a emitir. [céldas/seg.]. SCR (Sustained Cell Rate): Tasa media a emitir durante un período de tiempo largo. [celdas/seg.] MBS (Maximun Burst Size): Longitud máxima de una ráfaga que el emisor puede emitir. CDVT (Cell Delay Variation Tolerance): Tolerancia de la Variación de Retardo de las Celdas (Jitter) Los parámetros se especifican para cada conexión y para cada sentido (una conexión puede ser unidireccional).

10 PCR (Peak Cell Rate) PCR= 1/3 Representa la tasa máxima de celdas sobre el tráfico de una conexión ATM. Representa el menor intervalo de tiempo para dos celdas consecutivas. Representa el menor intervalo de tiempo para dos celdas consecutivas. Se representa en celdas por segundo. Se representa en celdas por segundo.

11 SCR Es el límite superior para la tasa de tx promedio. Las conexiones que utilizan servicio de tasa variable (VBR) pueden especificar la SCR. Las conexiones que utilizan servicio de tasa variable (VBR) pueden especificar la SCR. El MBS especifica el máx. Nº de celdas que pueden ser Tx a tasa peak PCR, mientras cumpla con la SCR contratada. El MBS especifica el máx. Nº de celdas que pueden ser Tx a tasa peak PCR, mientras cumpla con la SCR contratada. SCR (Sustainable Cell Rate) MBS (Maximum Burst Size) MBS=5PCR=1/2

12 Parámetros de Tráfico:

13 Parámetros de Policiamiento Después de establecer la conexión, el emisor informa PCR, SCR, y MBS a su receptor, y el emisor se compromete a: Nunca enviar tráfico superior al PCR. Mantener una tasa SCR durante largos períodos de tiempo. Mantener la longitud de sus tramas de modo que no sean superior a MBS. Con esta información el receptor acepta o no la conexión, garantizando el mínimo en el tráfico.

14 Tipos de Policiamiento Mecanismos de Ventana Ventana Saltante, Ventana Saltante Sincronizada, Ventana Deslizante. Generic Cell Rate Algorithm (GCRA) Leaky Bucket, Virtual Scheduling.

15 Ventana Saltante Se establece un tiempo de observación (T) de la conexión que tome en cuenta un número de ranuras de celdas. Durante este periodo se cuenta el número de celdas transmitidas por el servicio. Todas las celdas que superan el PCR (Tasa máxima de celdas) son marcadas o descartadas. Una vez terminado el intervalo T se procede a un nueva ventana que corresponde a el intervalo siguiente.

16 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

17 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

18 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

19 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

20 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

21 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

22 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

23 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

24 Tx Línea de transmisión t t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

25 Tx Línea de transmisión t t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

26 Tx Línea de transmisión t t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

27 Tx Línea de transmisión t t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

28 Tx Línea de transmisión t t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

29 Tx Línea de transmisión t t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante

30 Es similar a la anterior con la salvedad que una vez terminado el intervalo T se procede a un nueva ventana al momento de recibir una nueva celda. Ventana Saltante Sincronizada

31 RxTx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante Sincronizada

32 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante Sincronizada

33 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante Sincronizada

34 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante Sincronizada

35 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante Sincronizada

36 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante Sincronizada

37 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante Sincronizada

38 Tx Línea de transmisión t t=0 t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante Sincronizada

39 Tx Línea de transmisión t t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante Sincronizada

40 Tx Línea de transmisión t t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante Sincronizada

41 Tx Línea de transmisión t t=-  Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Saltante Sincronizada

42 Tx Línea de transmisión t t=-  Basurero Nivel Máximo Red ATM T Ventana Saltante Sincronizada

43 Tx Línea de transmisión t t=-  Basurero Nivel Máximo Red ATM T Ventana Saltante Sincronizada

44 Tx Línea de transmisión t t=-  Basurero Nivel Máximo Red ATM T Ventana Saltante Sincronizada

45 Tx Línea de transmisión t t=-  Basurero Nivel Máximo Red ATM T Ventana Saltante Sincronizada

46 La diferencia con los anteriores es que las ventanas no son adyacentes entre si, sino que estas se encuentran superpuestas por un intervalo de tiempo T, solo un numero máximo de celdas (N) es admitido en intervalo T. Este mecanismo permite una tasa máxima de N/T celdas Ventana Deslizante

47 RxTx Línea de transmisión t=0 t t=-  Basurero Nivel Máximo T Red ATM Ventana Deslizante

48 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

49 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

50 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero T Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

51 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero T Nivel Máximo Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

52 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero T Nivel Máximo Red ATM Ventana Deslizante

53 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

54 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

55 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

56 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

57 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

58 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

59 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

60 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

61 Tx Línea de transmisión Basurero Red ATM Ventana Deslizante t=0 Nivel Máximo T t t=- 

62 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

63 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

64 Tx Línea de transmisión t=0 Basurero Nivel Máximo T Red ATM t t=-  Ventana Deslizante

65 Ventanas Saltante, Sincronizada y Deslizante (PCR = 4) Saltante Sincronizada Deslizante

66 Algoritmos Genéricos de Flujo de Celdas Algoritmo que controla el tráfico, regulando el flujo de datos, cuando ciertas celdas que exceden un cierto valor de prestaciones o características son descartadas o marcadas. Más claramente, el algoritmo GCRA supervisará que la velocidad máxima de transmisión de celdas no exceda a la velocidad máxima de celdas acordadas.

67 Es el que determina cada vez que una celda llega, si está conforme o no al contrato de tráfico. Algoritmos GCRA: Leaky Bucket, Virtual Scheduling. Algoritmos Genéricos de Flujo de Celdas

68 Es una cola de L posiciones (tamaño del Balde). Las celdas al entrar deben dejar una ficha en el balde. Si el balde está lleno, las celdas se descartan o marcan. Una de cada d veces el balde deja salir una ficha. Solo necesita un contador (0-L) y un temporizador (hasta d). d limita la tasa de envío del emisor. Cuanto mayor sea d, menor deberá ser la tasa de la fuente. L corresponde al CDVT (Jitter). Leaky Bucket

69 Tamaño balde (L): 5 d = 2 POLICING EjemploLeaky Bucket Ejemplo Leaky Bucket Tx UNI Basurero Línea de transmisión Red

70 Leaky Bucket para CBR: Solo se controla la PCR: d = 1/PCR L = k Leaky Bucket para VBR: Control mediante doble balde (dual leaky backet): Para PCR: d = 1/PCR L = k Para SCR y MBS: d = 1/SCR L = MBS – [SCR * (MBS-1) / PCR] Leaky Bucket

71 POLICING Tx UNI Basurero Línea de transmisión Red Unidad de tiempo EjemploLeaky Bucket Ejemplo Leaky Bucket

72 POLICING Tx UNI Basurero Línea de transmisión Red Unidad de tiempo EjemploLeaky Bucket Ejemplo Leaky Bucket

73 POLICING Tx UNI Basurero Línea de transmisión Red Unidad de tiempo EjemploLeaky Bucket Ejemplo Leaky Bucket

74 POLICING Tx UNI Basurero Línea de transmisión Red Unidad de tiempo EjemploLeaky Bucket Ejemplo Leaky Bucket

75 POLICING Tx UNI Basurero Línea de transmisión Red Unidad de tiempo EjemploLeaky Bucket Ejemplo Leaky Bucket

76 POLICING Tx UNI Basurero Línea de transmisión Red Unidad de tiempo EjemploLeaky Bucket Ejemplo Leaky Bucket

77 POLICING Tx UNI Basurero Línea de transmisión Red Unidad de tiempo EjemploLeaky Bucket Ejemplo Leaky Bucket

78 POLICING Tx UNI Línea de transmisión Red Unidad de tiempo Basurero EjemploLeaky Bucket Ejemplo Leaky Bucket

79 POLICING Tx UNI Línea de transmisión Red Unidad de tiempo Basurero EjemploLeaky Bucket Ejemplo Leaky Bucket

80 El algoritmo se inicia con la llegada de la primera celda en el instante ta(1). Durante su ejecución actualiza el tiempo de llegada teórico (TAT). Si su llegada es mas tarde que TAT  celda aceptada (se transmite) y el TAT se actualiza en ta(k) + I. Si su llegada es entre TAT y (TAT-L)  celda aceptada (se transmite) y el TAT se incrementa en I. Si la celda llega antes que (TAT-L)  celda no aceptada (se descarta o marca) Virtual Scheduling

81 Llega celda en t a t a <(TAT-L) Celda NO ACEPTADA Celda ACEPTADA TAT = max(ta,TAT) + I sino L = CDVT (Jitter) I = 1/(Tasa media) TAT = Tiempo de Llegada Teórico Virtual Scheduling

82

83 Comparación con Leaky Bucket: Para que exista equivalencia se debe cumplir: d=I=1/PCR Alto del Balde = 1, para evitar acumular crédito.

84 No es posible acumular crédito. Si una celda llega tarde, el siguiente valor del TAT es actualizado con el valor de la llegada actual y no con el valor actual del TAT. Esto permite que no existan grandes flujos a velocidad máxima. Virtual Scheduling

85 Conclusiones: La función principal del control de flujo es velar que el usuario cumpla con el contrato de tráfico establecido. Para ello es necesario implementar un algoritmo capaz de marcar las celdas que no cumplen con los parámetros del contrato de tráfico. Entre los algoritmos más comunes, se tienen: Ventanas Saltante, Sincronizada, Deslizante; Leaky Bucket y Virtual Scheduling.

86 Bibliografía http://members.fortunecity.com/eruh/control_flujo.htm http://www.ldc.usb.ve/~redes/Temas/Tema09/top6.html http://eia.udg.es/~ramon/xdsi/xdsi_tema3_control_trafico_congestion.ppt http://www.tdx.cesca.es/TESIS_UPC/AVAILABLE/TDX-0803104- 111324//05Jmd5de10.pdf http://www.tdx.cesca.es/TESIS_UPC/AVAILABLE/TDX-0803104- 111324//05Jmd5de10.pdf http://www.it.uniovi.es/material/telecomunicacion/conmutacion/teoria/ATM- SoporteQoS.pdf http://www.it.uniovi.es/material/telecomunicacion/conmutacion/teoria/ATM- SoporteQoS.pdf www.cse.wustl.edu/~jain/cise/ftp/doc/lab8.pdf