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TIPOS DE DESCARTE Profesor Manuel Torres M.
Profesor Manuel Torres M. [email protected]
Tail drop
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Limitaciones de Tail drop
• No es recomendable para redes que requieren una gran
cantidad de flujos TCP o en ambientes donde se requiere
dropeo selectivo.
• Cuando ocurre una congestión, habitualmente afecta de mayor
manera a las sesiones TCP haciendo que la conexión se
reestablezca. Este proceso hace un uso ineficiente del enlace en el
punto de congestión (TCP global sincronization). Para evitar el
dropeo de paquetes se reduce el tamño de ventana.
• Inanición TCP ocurre cuando todos los buffers son llenados por
flujos agresivos y los flujos normales sufren de inanición y no es
posible servirlos.
• Este no es un mecanismo de dropeo diferenciado y por lo tanto el
tráfico de alta prioridad es dropeado igualitariamente al tráfico de
mejor esfuerzo.
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Sincronización TCP
• Un router puede manejar multiples sesiones TCP de
manera concurrente. Sin embargo, el trafico de red
explosivo podría causar que el router falle si el tráfico
excede el limite de la cola.
• Ocurre cuando todos los paquetes se descartan de una
sola vez
• Sincronización Global Ocurre cuando multiples hosts TCP
reducen sus tasas de transmisión en respuesta al dropeo
de paquetes. Cuando la congestion es reducida, sus
tasas de transmision aumentan.
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Sincronización TCP
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Delay, Jitter e Inanición
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Delay, Jitter e Inanición
• Colas demasiado largas provocan DELAY
• Uso variable del buffer causa JITTER
• Flujos más agresivo hacen que otros flujos “mueran” de
inanición.
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RED
• Es un mecanismo que dropea paquetes de manera
aleatoria antes que la cola esté llena. La estrategia de
dropeo está basada en el largo promedio de la cola, que
es cuando el tamaño promedio de la cola se incrementa.
Es más probable que RED dropee un paquete entrante
cuando la el largo promedio de la cola es más corto.
• Debido a que dropea de manera aleatoria no posee
inteligencia por flujos.
• Cuando existen flujos agresivos, estadisticamente RED
dropeará paquetes asoaciados a ese tráfico, bajando de
manera considerable el nivel de congestión.
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RED
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RED
• RED trabaja con 3 modos
NO DROP
Cuando el tamaño de cola mínimo está entre 0 y el umbral mínimo
Random drop
Cuando el promedio del tamaño de la cola está entre el umbral
mínimo y el umbral máximo.
FULL DROP
Cuando el tamaño promedio de la cola es sobre el umbral máximo.
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RED
• Red es usable sólo cuando el tráfico masivo es tráfico
TCP. Con TCP, cuando hay drop, significa que hay
congestion, por lo que la fuente del paquete reduce la
tasa de transmisión. Con otros protocolos, la fuente del
paquete podría no responde o prodría reenviar los
paquete descartados a la misma tasa y así el dropeo no
disminuiría la congestión.
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Perfiles RED
• RED usa perfiles de tráfico para determinar la estrategia
de dropeo de paquetes basado en el promedio de largo
de la cola.
• El dropeo está basado en un Umbral mínimo, Umbral
Máximo y denominador de probabilidad de marca.
• Bajo umbral mínimo, no hay descarte de paquetes
• Entre Umbral Mínimo y Máximo, es aleatorio.
• Sobre el umbral máximo, todos los paquetes se dropean.
• Denominador de probabilidad de marca.
• Este numero es la fraccion de paquetes que son dropeados
después que la profundidad de la cola promedio está en el umbral
máximo. Por ejemplo, si el denominador es 512, uno de cada 512
paquetes es dropeado.
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Perfiles RED
• El valor del umbral mínimo seteado de manera alta
maximiza la utilizado del enlace.
• Si el umbral mínimo es muy bajo, los paquetes podrían
ser dropeados de manera innecesaria, y el enlace de
transmisión no sería utilizado completamente.
• La diferencia entre el u.min y el u.máx. debería tener el
largo suficiente para evitar la sincronización global. Si la
diferencia es muy pequeña, varios paquetes podría ser
dropeados a la vez, resultando en una sincronización
global.
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RED
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WRED
• CISCO no admite RED. Pero soporta Weighted random
early detection (WRED) que combina RED con IP
precedence o DSCP y realiza el dropeo de paquetes
basado en marcas IP Precedence y DSCP.
• Por ejemplo, un paquete con IP precedence en 0, podría
tener un umbral minimo de 20 paquetes, mientras que un
paquete con IP precedence de 1 podria tener un umbral
mínimo de 25 paquetes. En este ejemplo, paquetes con
IP precedence 0 podría descartarse antes que los
paquetes con IP precedence en valor 1
.
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WRED
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WRED
• WRED ayuda a maximizar la utilización de las líneas de transmisión.
• WRED trata el tráfico no IP con Precedence 0, la más baja. Por lo tanto, tráfico no IP en general es más dropeable que el tráfico IP.
• WRED debe usarse cada vez que exista un potencial enlace congestionado, que podría ser un router de acceso o un router de borde; Sin embargo, se usa normalmente en los routers de núcleo.
• Router de borde asignan prioridad IP o DSCP a los paquetes a medida que entran en la red, WRED usa estos valores asignados para determinar como tratar diferentes tipos de tráfico.
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WRED
• Cisco no recomiendo WRED para ninguna cola de voz,
aunque es posible habilitar WRED en una interfaz que
transporte voz.
• WRED no vuelve expedito el tráfico de voz, porque el
tráfico de voz está basado en UDP.
• La propia red debe estar diseñada para no perder los
paquetes de voz debido a que estas perdidas resultan en
una calidad de voz deficiente.
• WRED controla la congestión afectando a otros tipos de
tráfico, y que ayuda a garantizar la calidad de la voz.
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WRED
• WRED dropea los paquetes menos importante, más
agresivos.
• WRED puede ser aplicado en una interface, VC o nivel de
clase.
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CBWRED
• Class-based weighted fair queuing (CBWFQ) soportan el
uso de WRED dentro de el sistema de colas,
implementando Class-based WRED. Cada clase es
encolada de manera separada y tiene un límite de cola,
efectuando tail drop por defecto.
• WRED puede ser configurado como método preferido en
una cola, implementando un dropeo diferenciado basado
en clases de tráfico o el IP precedence o DSCP.
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CBWRED
• La bombinacion de CBWFQ y WRED en un solo
dispositivo es actualmente la unica via para implementar
los servicios diferenciados de reenvio asegurado
(assured forwarding) con comportamiento de salto
utilizado en el software de CISCO IOS
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DSCP-based WRED (expedited
forwarding) • EF PHB está sugerido para aplicaciones que requieren una
alta garantía de delay y jiiter. Tipicamente, las aplicaciones de
misión crítica requiere este servicio y debe ser asignadas en
un pequeño porcentaje de el total de la capacidad de la red.
• En DSCP, el expedited forwarding (EF) PHB está identificado
basado en los siguientes parámetros:
• Se garantiza una tasa de salida baja para brindar bajo retardo para
aplicaciones sensibles al retardo.
• Ancho de banda es garantizado para prevenir inanición de la
aplicación si hay múltiples aplicaciones usando EF PHB.
• El ancho de banda es vigilado para prevenir inanición de otras apps o
clases que no estén usando este PHB
• Paquetes que requieren EF deben ser marcados con el valor DSCP
101110 (46)
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DSCP-Based WRED
• Para la clase EF, WRED se configura de forma
predeterminada en un nivel muy alto, lo que aumenta la
probabilidad de que no hay drops que se apliquen a esa
clase. Se espera que el tráfico EF sea dropeado muy
tarde, comparado con otras clases de tráfico, por lo tanto
se prioriza en el caso de congestión.
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DSCP-Based WRED
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Configurando CBWRED
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Random-detect
• Se usa para habilitar WRED en una interface, por defecto
WRED está basado en IP Precedence y usa 8 perfiles por
defecto.
• Con sistema CBWFQ, WRED es usado para realizar
dropeo por cola con colas por clases. Por lo tanto cada
clase tiene su propio WRED por defecto.
• WRED no puede ser configurado en la misma interface
de custom queueing (CQ), priority queuing (PQ) o WFQ,
sin embargo, CBWRED puede ser configurada en
conjunción con CBWFQ.
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Random-detect basado en DSCP
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Random-detect basado en DSCP
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Random-detect basado en DSCP
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Random-detect basado en DSCP
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