calidad de servicio en redes de computadores

Calidad de ServicioCalidad de Servicioen Redes de Computadoresen Redes de Computadores

¿Qué es QoS?

QoS: Quality of ServiceQoS: Quality of Service

Conjunto de medidas de rendimiento

Conjunto de medidas de rendimiento

Valores (o rango de valores)

Valores (o rango de valores)

Por ejemplo, la QoS del tráfico de voz especifica:• probabilidad de pérdida de paquetes 10-3 • retardo fin a fin x(ms)

Por ejemplo, la QoS del tráfico de voz especifica:• probabilidad de pérdida de paquetes 10-3 • retardo fin a fin x(ms)

Algunos ejemplos de QoS en la vida diaria

Servicios Urbanos: agua, electricidad, gas.Servicios Urbanos: agua, electricidad, gas.

Servicios de Comunicación: Teléfono, TV abierta, TV por cable, Radio, etc.

Servicios de Comunicación: Teléfono, TV abierta, TV por cable, Radio, etc.

Construcción, obras viales.Construcción, obras viales.

Respecto de la QoS en Redes de Computadores existen dos puntos de vista:

Respecto de la QoS en Redes de Computadores existen dos puntos de vista:

F.O.+WDMF.O.+WDM Siempre habrá aplica-ciones que consuman

el BW disponible

Siempre habrá aplica-ciones que consuman

el BW disponible

Mucho BWMucho BW Se necesitan mecanis-mos para entregar

QoS

Se necesitan mecanis-mos para entregar

QoS

QoS será una consecuencia

QoS será una consecuencia QoS en

InternetQoS en ATM

QoS en redes ATM

• Usuarios con características particulares de tráfico (voz, video, datos).

• Usuarios con distintos requerimientos de calidad de servicio (QoS).

• Coexistencia de redes separadas adaptadas a las distintas formas de tráfico.

Situación Actual de las redes de comunicaciones

Redes que dan soporte a los actuales servicios.

red decircuitos

red depaquetes

otrasTelefonía

Video Text

Fax

TV Conferencia

Telefonía

Video Text

Fax

TVConferencia

Fuente Red Destino

Red para dar soporte común a actualesy futuros servicios.

Red ATM

Telefonía

Fax

Video Texto

TVConferencia

Otros

Telefonía

Fax

Video Texto

TV Conferencia

Otros

Fuente

Red

Destino

Red para dar soporte común a actualesy futuros servicios.

Red ATM

Telefonía

Fax

Video Texto

TVConferencia

Otros

Telefonía

Fax

Video Texto

TV Conferencia

OtrosNuevo stándar tecnológico para

servicios con distintos QoS :- con alta velocidad de transmisión

- grandes volúmenes de información

Redes ATM

• El objetivo es diseñar una RDSI que use eficientemente sus recursos, de modo que se cumpla con:

• Dar soporte común a los servicios actuales y futuros.

• Q.o.S de los distintos usuarios.• Restricciones de costo v/s desempeño.

Redes ATM

• El problema global de administrar la red es dividido en varios subproblemas.

• Cada proceso se encarga de un trabajo específico (un subproblema ).

• Los procesos se coordinan en sus trabajos.

• Entre todos, coordinadamente, resuelven el problema global.

Redes ATM

• El uso eficiente de los recursos de la red se logra en forma “distribuida”.

• Los procesos operan en :• distintos “lugares” de la topología de la red.

Red ATMUsuario Usuario

periferiao entradaa la red nodos y canales de

comunicación dentro de la red

Redes ATM

Uso eficiente de los recursos de la red se logra en forma “distribuida”.

Los procesos operan en : distintos instantes de la “vida” de una

conexión.


fase de conexiónen proceso

Redes ATM



conexión.


fase de conexión completa.

Redes ATM



conexión.


fase de transferencia

Procesos para explotación eficiente de recursos en redes ATM.

Redes ATM

• El diseño y operación eficiente de la red ATM se logra gracias a la cooperación entre un conjunto de procesos.

• Cada uno de ellos opera en un lugar y fase determinados de la red.

• Encargándose cada uno de ellos de problemáticas específicas.

Dónde y Cuándo operan los Procesos:Proceso Dónde Cuándo

CT Fuera de la red Antes de la conexión.

CAC Entrada a la red Fase de la conexión.

Ruteamiento Dentro de la red Fase de la conexión

Policiamiento Entrada a la red Fase de la transferencia.

BW Administración Dentro de la red Fase de la transferencia.

C.Congestión Dentro de la red Fase de la transferencia.

Caracterización de Tráfico : CT• CT : La caracterización de tráfico no es un

proceso.• CT corresponde a estudiar el flujo de celdas que

genera cada tipo de fuente.• Permite determinar :

• Características del usuario (fuente).• Su QoS.• El nivel de carga a que va a someter a la red.

• En base al resultado de la CT, se diseñan todos los otros procesos de la red ATM.

Control de Admisión de Conexión : CAC• CAC : Este proceso decide si una nueva petición

de conexión es aceptada o rechazada por la red.

UNI : User Network Interface

usuario consolicitud de acceso

a la red

Usuario Red ATMUNI

CAC

punto de acceso a la red

Control de Admisión de Conexión : CAC

CAC : Este proceso decide si una nueva petición de conexión es aceptada o rechazada por la red.

Evaluando :

Usuario Red ATMUNI


CAC¿ QoS del usuario ?

Fase de Conexiónde la solicitud


CAC : Este proceso decide si una nueva petición de conexión es aceptada o rechazada por la red.

Evaluando :

Usuario Red ATMUNI


CAC¿ estado y recursos de la red ?

Fase de Conexiónde la solicitud


CAC acepta la nueva conexión sólo si es posible proveer la QoS solicitada, sin degradar la QoS de las conexiones ya existentes.

Usuario Red ATMUNI


CAC

Conexión Aceptada

Ruteamiento

Este proceso establece el camino (circuito virtual) que será usado por la conexión.

usuario

usuario

usuario

: nodos de la red

usuario

: canales de la red

Ruteamiento

usuario

usuario

usuario

usuario

: nodos de la red


Ruteamiento

usuario

usuario

usuario

: nodos de la red

usuario


Ruteamiento

• El Ruteamiento se ejecuta dentro de la red ATM, en los nodos y canales de comunicación.

• Durante la fase de conexión.

usuario

usuario

usuario

“links” o canales de comunicacióndentro de la red ATM

nodos de la red ATM

Ruteamiento

usuario

usuario

usuario

Fase de Conexión

El Ruteamiento se ejecuta dentro de la red ATM, en los nodos y canales de comunicación.

Durante la fase de conexión.

Ruteamiento

Durante este proceso se negocian los recursos de la red que serán utilizados. ( “ancho de banda” (BW) de los canales, etc )

usuario

usuario

usuario

usuario

BW contratado en cada linkdel circuito virtual

Ruteamiento

El Ruteamiento debe resolver peticiones de conexión punto-a-punto.

usuario

usuario

usuario

usuario

Ruteamiento

usuario

usuario

usuario

usuario


Ruteamiento


Y punto-a-multipunto.

usuario

usuario

usuario

usuario

Control de Flujo : Policiamiento

Este proceso detecta y castiga a los usuarios que no están cumpliendo con la característica de tráfico negociada con CAC.

usuario 3usuario 1

usuario 4usuario 2

Red ATM

conexiones aceptadas. Ellas deben ser “policiadas”


Este proceso se realiza en cada punto de entrada a la red donde se ha aceptado una conexión.

El opera durante la fase de transferencia.

usuario 3usuario

usuariousuario 2

Red ATM

Policiamiento delusuario 2

Policiamiento delusuario 3


• Este proceso observa el comportamiento del tráfico de la conexión. ( para ver si sobrepasa lo contratado con el CAC ).

Flujo de la conexión

t

tasa contratada

max permitido

policiamiento


Este proceso observa el comportamiento del tráfico de la conexión.

Si el tráfico supera lo contratado, el policing corta el exceso y transmite sólo lo contratado.

t


tasa contratada

max permitido

policiamiento

¡ recortaré tráfico !



Si el tráfico supera lo contratado, el policing corta el exceso y transmite sólo lo contratado.

t


tasa contratada

max permitido

policiamiento

¡ lo recorté !



Si este supera lo contratado, transmite el exceso pero sin garantizar su QoS.

policiamiento


t

tasa contratada

max permitido

!! no se garantiza el mismo QoS !!

Administración de Ancho de Banda

• Este proceso determina, para cada canal de la red, el ancho de banda que es destinado en cada instante a cada conexión que usa ese canal.

• Esta asignación es dinámica y tiene por objeto :• satisfacer la QoS contratada.• prevenir situaciones de congestionamiento

dentro de la red.


Este proceso se ejecuta en cada nodo de la red. En cada nodo de la red existe un “Administrador

de Ancho de Banda” para cada canal de salida del nodo.

nodode la redcanales de

comunicación administradoresde ancho de banda BW

canales decomunicación


nodode la redcanales de

comunicación

Este proceso se ejecuta en cada nodo de la red. En cada nodo de la red existe un “Administrador

de Ancho de Banda” para cada canal de salida del nodo.

canal de comunicación.

Control de Congestión

• Este proceso determina las acciones a ser ejecutadas por un nodo de la red, en caso de que exista congestionamiento en él.

t tnodo

celdas transmitidasceldas enel nodo


Este proceso determina las acciones a ser ejecutadas por un nodo de la red, en caso de que exista congestionamiento en él.

t tnodo




t tnodo


¡ congestión !



t tnodo


¡ congestión !

descarte de células



t tnodo


Conclusiones

• El diseño y operación eficiente de la red ATM se logra gracias a la cooperación entre un conjunto de procesos.

• Cada uno de ellos opera en un lugar y fase determinados de la red.

• Encargándose cada uno de ellos de problemáticas específicas.

Dónde y Cuándo operan los Procesos:

Proceso Dónde Cuándo

CT Fuera de la red Antes de la conexión

CAC Entrada a la red Fase de conexión.

Ruteamiento Dentro de la red Fase de conexión

Policiamiento Entrada a la red Fase de transferencia.

BW Administración Dentro de la red Fase de transferencia.

C.Congestión Dentro de la red Fase de transferencia.

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