En redes de Alta velocidad IP con QoS es necesario especificar el perfil de traacutefico para una conexioacuten para decidir coacutemo asignar los distintos recursos de la red

Estas Redes brindan soporte de conectividad a traacutefico con requerimientos de performance muy diferentes VoIP videoconferencias navegacioacuten web transacciones sobre bases de dato etc

Cada uno de estos tipos de traacutefico tiene requerimientos diferentes de ancho de banda condiciones diferentes de delay peacuterdida de paquetes etc

Poder dar respuesta a diferentes requerimientos de performance sobre una misma infraestructura de red supone la implementacioacuten de Calidad de Servicio (QoS)

Todo esto debe ser analizado ya que calidad en redes no es solo marcacioacuten de paquetes y redundancia en canales

CALIDAD EN REDES DE ALTA VELOCIDAD

Calidad de Servicio de las aplicaciones

Aplicacioacuten Fiabilidad Retardo Jitter Ancho de Banda

Correo electroacutenico Alta () Alto Alto Bajo

Transferencia de ficheros Alta () Alto Alto Medio

Acceso Web Alta () Medio Alto Medio

Login remoto Alta () Medio Medio Bajo

Audio bajo demanda Media Alto Medio Medio

Viacutedeo bajo demanda Media Alto Medio Alto

Telefoniacutea Media Bajo Bajo Bajo

Viacutedeoconferencia Media Bajo Bajo Alto

() La fiabilidad alta en estas aplicaciones se consigue automaacuteticamente al utilizar el protocolo de transporte TCP

La congestioacuten y calidad de servicio

bull La Calidad de Servicio no existiriacutean si las redes nunca se saturaran (congestionaran) Para ello habriacutea que sobredimensionar todos los enlaces lo que no es siempre posible o costeable

bull Para ofreceer QoS con saturacioacuten es necesario tener mecanismos que permitan dar un trato distinto al traacutefico preferente y cumplir el SLA (Service Level Agreement) que debe tener una red de alta velocidad

CargaR

end

imie

nto

SinCongestioacuten

CongestioacutenFuerte

CongestioacutenModerada

Efectos de la congestioacuten en el tiempo de servicio y el rendimiento

SinCongestioacuten

CongestioacutenFuerte

CongestioacutenModerada

Tie

mp

o d

e S

ervi

cio

Carga

QoS uacutetil y viable

QoS inuacutetil QoS inviableQoS uacutetil y viable

QoS inuacutetil QoS inviable

Paraacutemetros tiacutepicos de los SLAs Redes de Alta velocidad

Paraacutemetro Significado Ejemplo

Disponibilidad

Tiempo miacutenimo que el operador

asegura que la red estaraacute en funcionamiento

9997

Ancho de Banda

Indica el ancho de banda miacutenimo que el operador

garantiza al usuario dentro de su red

45 Mbs

Peacuterdida de paquetes

Maacuteximo de paquetes perdidos (siempre y cuando

el usuario no exceda el caudal garantizado)

01

Round Trip Delay

El retardo de ida y vuelta medio de los paquetes 80 mseg

Jitter La fluctuacioacuten que se puede producir en el

retardo de ida y vuelta medio

20 mseg

1 Problemas de enrutamiento

2 Problemas de IProuting

3 Problemas de QoS

4 Marcacioacuten de Paquetes

CALIDAD EN REDES DE ALTA VELOCIDAD

Problemas de enrutamiento

100Mbps

100Mbps

100Mbps

155Mbps

Congestioacuten

Delay

Buffer

End-to-end Delay

Delay del enlace

Delay del procesa-miento

Predecible

No predecible

Jitter

Peacuterdida de paquetes

200121

20015163

20015164201894

201898

200151630

20110113

201101120

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

En cada nodo se repite el caacutelculo

Red 1200120

Red 220015160

Red 3201890

Red 420110110

Host BHost BHost A

Host B Datos

Host B Datos

Problema de IP RoutingProblema de IP Routing

Reduccioacuten del Jitter

bull La principal causa de jitter es la congestioacutenbull Se puede reducir el jitter antildeadiendo un

retardo adicional en el lado del receptor Por ejemplo con un retardo de 70 20 ms se puede asegurar jitter 0 si se antildeade un retardo de 40 ms (90 0 ms)

bull Para el retardo adicional el receptor ha de tener un buffer suficientemente grande

bull En algunas aplicaciones no es posible antildeadir mucho retardo pues esto reduce la interactividad

Clasificacioacuten y marcado de paquetes

bull Para proporcionar la QoS solicitada es criacutetico clasificar los paquetes para permitir el tratamiento de diversos tipos de QoS Esto se puede conseguir mediante marcas en los paquetes sumaacutendolos a un tratamiento particular de obtencioacuten de QoS en la red (por ejemplo una altabaja prioridad o una peacuterdidaretraso de prioridad) como resultado de una monitorizacioacuten del traacutefico o de una discriminacioacuten del mismo

bull En IP el marcar los paquetes se realiza utilizando el byte Tipo de Servicio (ToS) e la cabecera para IP v4 y el byte Clase de Traacutefico (CS) para Ipv6

LOCALIZACIOacuteN INGENIERIacuteA DE TRAacuteFICOSEDE BW (Kbps) QoS ID Descripcioacuten Marcacioacuten BW Aplicado Al Router BW Aplicado Al CORE

1 Best Effort BE 92160 921602 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 122880 1228804 Platino AF31 -- --5 Video AF41 61440 614406 Voz EF 30720 307201 Best Effort BE 61440 614402 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 81920 819204 Platino AF31 -- --5 Video AF41 40960 409606 Voz EF 20480 20480

RED NACIONAL ACADEacuteMICA DE TECNOLOGIacuteA AVANZADA

BOGOTA 307200

REDES REGIONALES 204800

Clasificacioacuten y marcado de paquetesRENATA

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull La congestioacuten y la falta de QoS es el principal problema de las redes actualmente y es muy poco analizado

bull TCPIP fue disentildeado para dar un servicio lsquobest effortrsquo

bull Existen aplicaciones que no pueden funcionar en una red congestionada con lsquobest effortrsquo Ej videoconferencia VoIP (Voice Over IP) etc

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull Los dos mecanismos de QoS reserva y prioridadndash IntServ (Integrated Services) y RSVP El usuario

solicita de antemano los recursos que necesita cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada

ndash DiffServ (Differentiated Services) El usuario marca los paquetes con un determinado nivel de prioridad los routers van agregando las demandas de los usuarios y propagaacutendolas por el trayecto Esto le da al usuario una confianza razonable de conseguir la QoS solicitada

bull Son compatibles y pueden coexistir

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Calidad de Servicio de las aplicaciones

Aplicacioacuten Fiabilidad Retardo Jitter Ancho de Banda

Correo electroacutenico Alta () Alto Alto Bajo

Transferencia de ficheros Alta () Alto Alto Medio

Acceso Web Alta () Medio Alto Medio

Login remoto Alta () Medio Medio Bajo

Audio bajo demanda Media Alto Medio Medio

Viacutedeo bajo demanda Media Alto Medio Alto

Telefoniacutea Media Bajo Bajo Bajo

Viacutedeoconferencia Media Bajo Bajo Alto

() La fiabilidad alta en estas aplicaciones se consigue automaacuteticamente al utilizar el protocolo de transporte TCP

La congestioacuten y calidad de servicio

bull La Calidad de Servicio no existiriacutean si las redes nunca se saturaran (congestionaran) Para ello habriacutea que sobredimensionar todos los enlaces lo que no es siempre posible o costeable

bull Para ofreceer QoS con saturacioacuten es necesario tener mecanismos que permitan dar un trato distinto al traacutefico preferente y cumplir el SLA (Service Level Agreement) que debe tener una red de alta velocidad

CargaR

end

imie

nto

SinCongestioacuten

CongestioacutenFuerte

CongestioacutenModerada

Efectos de la congestioacuten en el tiempo de servicio y el rendimiento

SinCongestioacuten

CongestioacutenFuerte

CongestioacutenModerada

Tie

mp

o d

e S

ervi

cio

Carga

QoS uacutetil y viable

QoS inuacutetil QoS inviableQoS uacutetil y viable

QoS inuacutetil QoS inviable

Paraacutemetros tiacutepicos de los SLAs Redes de Alta velocidad

Paraacutemetro Significado Ejemplo

Disponibilidad

Tiempo miacutenimo que el operador

asegura que la red estaraacute en funcionamiento

9997

Ancho de Banda

Indica el ancho de banda miacutenimo que el operador

garantiza al usuario dentro de su red

45 Mbs

Peacuterdida de paquetes

Maacuteximo de paquetes perdidos (siempre y cuando

el usuario no exceda el caudal garantizado)

01

Round Trip Delay

El retardo de ida y vuelta medio de los paquetes 80 mseg

Jitter La fluctuacioacuten que se puede producir en el

retardo de ida y vuelta medio

20 mseg

1 Problemas de enrutamiento

2 Problemas de IProuting

3 Problemas de QoS

4 Marcacioacuten de Paquetes

CALIDAD EN REDES DE ALTA VELOCIDAD

Problemas de enrutamiento

100Mbps

100Mbps

100Mbps

155Mbps

Congestioacuten

Delay

Buffer

End-to-end Delay

Delay del enlace

Delay del procesa-miento

Predecible

No predecible

Jitter

Peacuterdida de paquetes

200121

20015163

20015164201894

201898

200151630

20110113

201101120

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

En cada nodo se repite el caacutelculo

Red 1200120

Red 220015160

Red 3201890

Red 420110110

Host BHost BHost A

Host B Datos

Host B Datos

Problema de IP RoutingProblema de IP Routing

Reduccioacuten del Jitter

bull La principal causa de jitter es la congestioacutenbull Se puede reducir el jitter antildeadiendo un

retardo adicional en el lado del receptor Por ejemplo con un retardo de 70 20 ms se puede asegurar jitter 0 si se antildeade un retardo de 40 ms (90 0 ms)

bull Para el retardo adicional el receptor ha de tener un buffer suficientemente grande

bull En algunas aplicaciones no es posible antildeadir mucho retardo pues esto reduce la interactividad

Clasificacioacuten y marcado de paquetes

bull Para proporcionar la QoS solicitada es criacutetico clasificar los paquetes para permitir el tratamiento de diversos tipos de QoS Esto se puede conseguir mediante marcas en los paquetes sumaacutendolos a un tratamiento particular de obtencioacuten de QoS en la red (por ejemplo una altabaja prioridad o una peacuterdidaretraso de prioridad) como resultado de una monitorizacioacuten del traacutefico o de una discriminacioacuten del mismo

bull En IP el marcar los paquetes se realiza utilizando el byte Tipo de Servicio (ToS) e la cabecera para IP v4 y el byte Clase de Traacutefico (CS) para Ipv6

LOCALIZACIOacuteN INGENIERIacuteA DE TRAacuteFICOSEDE BW (Kbps) QoS ID Descripcioacuten Marcacioacuten BW Aplicado Al Router BW Aplicado Al CORE

1 Best Effort BE 92160 921602 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 122880 1228804 Platino AF31 -- --5 Video AF41 61440 614406 Voz EF 30720 307201 Best Effort BE 61440 614402 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 81920 819204 Platino AF31 -- --5 Video AF41 40960 409606 Voz EF 20480 20480

RED NACIONAL ACADEacuteMICA DE TECNOLOGIacuteA AVANZADA

BOGOTA 307200

REDES REGIONALES 204800

Clasificacioacuten y marcado de paquetesRENATA

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull La congestioacuten y la falta de QoS es el principal problema de las redes actualmente y es muy poco analizado

bull TCPIP fue disentildeado para dar un servicio lsquobest effortrsquo

bull Existen aplicaciones que no pueden funcionar en una red congestionada con lsquobest effortrsquo Ej videoconferencia VoIP (Voice Over IP) etc

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull Los dos mecanismos de QoS reserva y prioridadndash IntServ (Integrated Services) y RSVP El usuario

solicita de antemano los recursos que necesita cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada

ndash DiffServ (Differentiated Services) El usuario marca los paquetes con un determinado nivel de prioridad los routers van agregando las demandas de los usuarios y propagaacutendolas por el trayecto Esto le da al usuario una confianza razonable de conseguir la QoS solicitada

bull Son compatibles y pueden coexistir

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

La congestioacuten y calidad de servicio

bull La Calidad de Servicio no existiriacutean si las redes nunca se saturaran (congestionaran) Para ello habriacutea que sobredimensionar todos los enlaces lo que no es siempre posible o costeable

bull Para ofreceer QoS con saturacioacuten es necesario tener mecanismos que permitan dar un trato distinto al traacutefico preferente y cumplir el SLA (Service Level Agreement) que debe tener una red de alta velocidad

CargaR

end

imie

nto

SinCongestioacuten

CongestioacutenFuerte

CongestioacutenModerada

Efectos de la congestioacuten en el tiempo de servicio y el rendimiento

SinCongestioacuten

CongestioacutenFuerte

CongestioacutenModerada

Tie

mp

o d

e S

ervi

cio

Carga

QoS uacutetil y viable

QoS inuacutetil QoS inviableQoS uacutetil y viable

QoS inuacutetil QoS inviable

Paraacutemetros tiacutepicos de los SLAs Redes de Alta velocidad

Paraacutemetro Significado Ejemplo

Disponibilidad

Tiempo miacutenimo que el operador

asegura que la red estaraacute en funcionamiento

9997

Ancho de Banda

Indica el ancho de banda miacutenimo que el operador

garantiza al usuario dentro de su red

45 Mbs

Peacuterdida de paquetes

Maacuteximo de paquetes perdidos (siempre y cuando

el usuario no exceda el caudal garantizado)

01

Round Trip Delay

El retardo de ida y vuelta medio de los paquetes 80 mseg

Jitter La fluctuacioacuten que se puede producir en el

retardo de ida y vuelta medio

20 mseg

1 Problemas de enrutamiento

2 Problemas de IProuting

3 Problemas de QoS

4 Marcacioacuten de Paquetes

CALIDAD EN REDES DE ALTA VELOCIDAD

Problemas de enrutamiento

100Mbps

100Mbps

100Mbps

155Mbps

Congestioacuten

Delay

Buffer

End-to-end Delay

Delay del enlace

Delay del procesa-miento

Predecible

No predecible

Jitter

Peacuterdida de paquetes

200121

20015163

20015164201894

201898

200151630

20110113

201101120

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

En cada nodo se repite el caacutelculo

Red 1200120

Red 220015160

Red 3201890

Red 420110110

Host BHost BHost A

Host B Datos

Host B Datos

Problema de IP RoutingProblema de IP Routing

Reduccioacuten del Jitter

bull La principal causa de jitter es la congestioacutenbull Se puede reducir el jitter antildeadiendo un

retardo adicional en el lado del receptor Por ejemplo con un retardo de 70 20 ms se puede asegurar jitter 0 si se antildeade un retardo de 40 ms (90 0 ms)

bull Para el retardo adicional el receptor ha de tener un buffer suficientemente grande

bull En algunas aplicaciones no es posible antildeadir mucho retardo pues esto reduce la interactividad

Clasificacioacuten y marcado de paquetes

bull Para proporcionar la QoS solicitada es criacutetico clasificar los paquetes para permitir el tratamiento de diversos tipos de QoS Esto se puede conseguir mediante marcas en los paquetes sumaacutendolos a un tratamiento particular de obtencioacuten de QoS en la red (por ejemplo una altabaja prioridad o una peacuterdidaretraso de prioridad) como resultado de una monitorizacioacuten del traacutefico o de una discriminacioacuten del mismo

bull En IP el marcar los paquetes se realiza utilizando el byte Tipo de Servicio (ToS) e la cabecera para IP v4 y el byte Clase de Traacutefico (CS) para Ipv6

LOCALIZACIOacuteN INGENIERIacuteA DE TRAacuteFICOSEDE BW (Kbps) QoS ID Descripcioacuten Marcacioacuten BW Aplicado Al Router BW Aplicado Al CORE

1 Best Effort BE 92160 921602 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 122880 1228804 Platino AF31 -- --5 Video AF41 61440 614406 Voz EF 30720 307201 Best Effort BE 61440 614402 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 81920 819204 Platino AF31 -- --5 Video AF41 40960 409606 Voz EF 20480 20480

RED NACIONAL ACADEacuteMICA DE TECNOLOGIacuteA AVANZADA

BOGOTA 307200

REDES REGIONALES 204800

Clasificacioacuten y marcado de paquetesRENATA

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull La congestioacuten y la falta de QoS es el principal problema de las redes actualmente y es muy poco analizado

bull TCPIP fue disentildeado para dar un servicio lsquobest effortrsquo

bull Existen aplicaciones que no pueden funcionar en una red congestionada con lsquobest effortrsquo Ej videoconferencia VoIP (Voice Over IP) etc

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull Los dos mecanismos de QoS reserva y prioridadndash IntServ (Integrated Services) y RSVP El usuario

solicita de antemano los recursos que necesita cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada

ndash DiffServ (Differentiated Services) El usuario marca los paquetes con un determinado nivel de prioridad los routers van agregando las demandas de los usuarios y propagaacutendolas por el trayecto Esto le da al usuario una confianza razonable de conseguir la QoS solicitada

bull Son compatibles y pueden coexistir

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

CargaR

end

imie

nto

SinCongestioacuten

CongestioacutenFuerte

CongestioacutenModerada

Efectos de la congestioacuten en el tiempo de servicio y el rendimiento

SinCongestioacuten

CongestioacutenFuerte

CongestioacutenModerada

Tie

mp

o d

e S

ervi

cio

Carga

QoS uacutetil y viable

QoS inuacutetil QoS inviableQoS uacutetil y viable

QoS inuacutetil QoS inviable

Paraacutemetros tiacutepicos de los SLAs Redes de Alta velocidad

Paraacutemetro Significado Ejemplo

Disponibilidad

Tiempo miacutenimo que el operador

asegura que la red estaraacute en funcionamiento

9997

Ancho de Banda

Indica el ancho de banda miacutenimo que el operador

garantiza al usuario dentro de su red

45 Mbs

Peacuterdida de paquetes

Maacuteximo de paquetes perdidos (siempre y cuando

el usuario no exceda el caudal garantizado)

01

Round Trip Delay

El retardo de ida y vuelta medio de los paquetes 80 mseg

Jitter La fluctuacioacuten que se puede producir en el

retardo de ida y vuelta medio

20 mseg

1 Problemas de enrutamiento

2 Problemas de IProuting

3 Problemas de QoS

4 Marcacioacuten de Paquetes

CALIDAD EN REDES DE ALTA VELOCIDAD

Problemas de enrutamiento

100Mbps

100Mbps

100Mbps

155Mbps

Congestioacuten

Delay

Buffer

End-to-end Delay

Delay del enlace

Delay del procesa-miento

Predecible

No predecible

Jitter

Peacuterdida de paquetes

200121

20015163

20015164201894

201898

200151630

20110113

201101120

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

En cada nodo se repite el caacutelculo

Red 1200120

Red 220015160

Red 3201890

Red 420110110

Host BHost BHost A

Host B Datos

Host B Datos

Problema de IP RoutingProblema de IP Routing

Reduccioacuten del Jitter

bull La principal causa de jitter es la congestioacutenbull Se puede reducir el jitter antildeadiendo un

retardo adicional en el lado del receptor Por ejemplo con un retardo de 70 20 ms se puede asegurar jitter 0 si se antildeade un retardo de 40 ms (90 0 ms)

bull Para el retardo adicional el receptor ha de tener un buffer suficientemente grande

bull En algunas aplicaciones no es posible antildeadir mucho retardo pues esto reduce la interactividad

Clasificacioacuten y marcado de paquetes

bull Para proporcionar la QoS solicitada es criacutetico clasificar los paquetes para permitir el tratamiento de diversos tipos de QoS Esto se puede conseguir mediante marcas en los paquetes sumaacutendolos a un tratamiento particular de obtencioacuten de QoS en la red (por ejemplo una altabaja prioridad o una peacuterdidaretraso de prioridad) como resultado de una monitorizacioacuten del traacutefico o de una discriminacioacuten del mismo

bull En IP el marcar los paquetes se realiza utilizando el byte Tipo de Servicio (ToS) e la cabecera para IP v4 y el byte Clase de Traacutefico (CS) para Ipv6

LOCALIZACIOacuteN INGENIERIacuteA DE TRAacuteFICOSEDE BW (Kbps) QoS ID Descripcioacuten Marcacioacuten BW Aplicado Al Router BW Aplicado Al CORE

1 Best Effort BE 92160 921602 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 122880 1228804 Platino AF31 -- --5 Video AF41 61440 614406 Voz EF 30720 307201 Best Effort BE 61440 614402 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 81920 819204 Platino AF31 -- --5 Video AF41 40960 409606 Voz EF 20480 20480

RED NACIONAL ACADEacuteMICA DE TECNOLOGIacuteA AVANZADA

BOGOTA 307200

REDES REGIONALES 204800

Clasificacioacuten y marcado de paquetesRENATA

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull La congestioacuten y la falta de QoS es el principal problema de las redes actualmente y es muy poco analizado

bull TCPIP fue disentildeado para dar un servicio lsquobest effortrsquo

bull Existen aplicaciones que no pueden funcionar en una red congestionada con lsquobest effortrsquo Ej videoconferencia VoIP (Voice Over IP) etc

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull Los dos mecanismos de QoS reserva y prioridadndash IntServ (Integrated Services) y RSVP El usuario

solicita de antemano los recursos que necesita cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada

ndash DiffServ (Differentiated Services) El usuario marca los paquetes con un determinado nivel de prioridad los routers van agregando las demandas de los usuarios y propagaacutendolas por el trayecto Esto le da al usuario una confianza razonable de conseguir la QoS solicitada

bull Son compatibles y pueden coexistir

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Paraacutemetros tiacutepicos de los SLAs Redes de Alta velocidad

Paraacutemetro Significado Ejemplo

Disponibilidad

Tiempo miacutenimo que el operador

asegura que la red estaraacute en funcionamiento

9997

Ancho de Banda

Indica el ancho de banda miacutenimo que el operador

garantiza al usuario dentro de su red

45 Mbs

Peacuterdida de paquetes

Maacuteximo de paquetes perdidos (siempre y cuando

el usuario no exceda el caudal garantizado)

01

Round Trip Delay

El retardo de ida y vuelta medio de los paquetes 80 mseg

Jitter La fluctuacioacuten que se puede producir en el

retardo de ida y vuelta medio

20 mseg

1 Problemas de enrutamiento

2 Problemas de IProuting

3 Problemas de QoS

4 Marcacioacuten de Paquetes

CALIDAD EN REDES DE ALTA VELOCIDAD

Problemas de enrutamiento

100Mbps

100Mbps

100Mbps

155Mbps

Congestioacuten

Delay

Buffer

End-to-end Delay

Delay del enlace

Delay del procesa-miento

Predecible

No predecible

Jitter

Peacuterdida de paquetes

200121

20015163

20015164201894

201898

200151630

20110113

201101120

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

En cada nodo se repite el caacutelculo

Red 1200120

Red 220015160

Red 3201890

Red 420110110

Host BHost BHost A

Host B Datos

Host B Datos

Problema de IP RoutingProblema de IP Routing

Reduccioacuten del Jitter

bull La principal causa de jitter es la congestioacutenbull Se puede reducir el jitter antildeadiendo un

retardo adicional en el lado del receptor Por ejemplo con un retardo de 70 20 ms se puede asegurar jitter 0 si se antildeade un retardo de 40 ms (90 0 ms)

bull Para el retardo adicional el receptor ha de tener un buffer suficientemente grande

bull En algunas aplicaciones no es posible antildeadir mucho retardo pues esto reduce la interactividad

Clasificacioacuten y marcado de paquetes

bull Para proporcionar la QoS solicitada es criacutetico clasificar los paquetes para permitir el tratamiento de diversos tipos de QoS Esto se puede conseguir mediante marcas en los paquetes sumaacutendolos a un tratamiento particular de obtencioacuten de QoS en la red (por ejemplo una altabaja prioridad o una peacuterdidaretraso de prioridad) como resultado de una monitorizacioacuten del traacutefico o de una discriminacioacuten del mismo

bull En IP el marcar los paquetes se realiza utilizando el byte Tipo de Servicio (ToS) e la cabecera para IP v4 y el byte Clase de Traacutefico (CS) para Ipv6

LOCALIZACIOacuteN INGENIERIacuteA DE TRAacuteFICOSEDE BW (Kbps) QoS ID Descripcioacuten Marcacioacuten BW Aplicado Al Router BW Aplicado Al CORE

1 Best Effort BE 92160 921602 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 122880 1228804 Platino AF31 -- --5 Video AF41 61440 614406 Voz EF 30720 307201 Best Effort BE 61440 614402 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 81920 819204 Platino AF31 -- --5 Video AF41 40960 409606 Voz EF 20480 20480

RED NACIONAL ACADEacuteMICA DE TECNOLOGIacuteA AVANZADA

BOGOTA 307200

REDES REGIONALES 204800

Clasificacioacuten y marcado de paquetesRENATA

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull La congestioacuten y la falta de QoS es el principal problema de las redes actualmente y es muy poco analizado

bull TCPIP fue disentildeado para dar un servicio lsquobest effortrsquo

bull Existen aplicaciones que no pueden funcionar en una red congestionada con lsquobest effortrsquo Ej videoconferencia VoIP (Voice Over IP) etc

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull Los dos mecanismos de QoS reserva y prioridadndash IntServ (Integrated Services) y RSVP El usuario

solicita de antemano los recursos que necesita cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada

ndash DiffServ (Differentiated Services) El usuario marca los paquetes con un determinado nivel de prioridad los routers van agregando las demandas de los usuarios y propagaacutendolas por el trayecto Esto le da al usuario una confianza razonable de conseguir la QoS solicitada

bull Son compatibles y pueden coexistir

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

1 Problemas de enrutamiento

2 Problemas de IProuting

3 Problemas de QoS

4 Marcacioacuten de Paquetes

CALIDAD EN REDES DE ALTA VELOCIDAD

Problemas de enrutamiento

100Mbps

100Mbps

100Mbps

155Mbps

Congestioacuten

Delay

Buffer

End-to-end Delay

Delay del enlace

Delay del procesa-miento

Predecible

No predecible

Jitter

Peacuterdida de paquetes

200121

20015163

20015164201894

201898

200151630

20110113

201101120

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

En cada nodo se repite el caacutelculo

Red 1200120

Red 220015160

Red 3201890

Red 420110110

Host BHost BHost A

Host B Datos

Host B Datos

Problema de IP RoutingProblema de IP Routing

Reduccioacuten del Jitter

bull La principal causa de jitter es la congestioacutenbull Se puede reducir el jitter antildeadiendo un

retardo adicional en el lado del receptor Por ejemplo con un retardo de 70 20 ms se puede asegurar jitter 0 si se antildeade un retardo de 40 ms (90 0 ms)

bull Para el retardo adicional el receptor ha de tener un buffer suficientemente grande

bull En algunas aplicaciones no es posible antildeadir mucho retardo pues esto reduce la interactividad

Clasificacioacuten y marcado de paquetes

bull Para proporcionar la QoS solicitada es criacutetico clasificar los paquetes para permitir el tratamiento de diversos tipos de QoS Esto se puede conseguir mediante marcas en los paquetes sumaacutendolos a un tratamiento particular de obtencioacuten de QoS en la red (por ejemplo una altabaja prioridad o una peacuterdidaretraso de prioridad) como resultado de una monitorizacioacuten del traacutefico o de una discriminacioacuten del mismo

bull En IP el marcar los paquetes se realiza utilizando el byte Tipo de Servicio (ToS) e la cabecera para IP v4 y el byte Clase de Traacutefico (CS) para Ipv6

LOCALIZACIOacuteN INGENIERIacuteA DE TRAacuteFICOSEDE BW (Kbps) QoS ID Descripcioacuten Marcacioacuten BW Aplicado Al Router BW Aplicado Al CORE

1 Best Effort BE 92160 921602 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 122880 1228804 Platino AF31 -- --5 Video AF41 61440 614406 Voz EF 30720 307201 Best Effort BE 61440 614402 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 81920 819204 Platino AF31 -- --5 Video AF41 40960 409606 Voz EF 20480 20480

RED NACIONAL ACADEacuteMICA DE TECNOLOGIacuteA AVANZADA

BOGOTA 307200

REDES REGIONALES 204800

Clasificacioacuten y marcado de paquetesRENATA

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull La congestioacuten y la falta de QoS es el principal problema de las redes actualmente y es muy poco analizado

bull TCPIP fue disentildeado para dar un servicio lsquobest effortrsquo

bull Existen aplicaciones que no pueden funcionar en una red congestionada con lsquobest effortrsquo Ej videoconferencia VoIP (Voice Over IP) etc

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull Los dos mecanismos de QoS reserva y prioridadndash IntServ (Integrated Services) y RSVP El usuario

solicita de antemano los recursos que necesita cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada

ndash DiffServ (Differentiated Services) El usuario marca los paquetes con un determinado nivel de prioridad los routers van agregando las demandas de los usuarios y propagaacutendolas por el trayecto Esto le da al usuario una confianza razonable de conseguir la QoS solicitada

bull Son compatibles y pueden coexistir

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Problemas de enrutamiento

100Mbps

100Mbps

100Mbps

155Mbps

Congestioacuten

Delay

Buffer

End-to-end Delay

Delay del enlace

Delay del procesa-miento

Predecible

No predecible

Jitter

Peacuterdida de paquetes

200121

20015163

20015164201894

201898

200151630

20110113

201101120

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

En cada nodo se repite el caacutelculo

Red 1200120

Red 220015160

Red 3201890

Red 420110110

Host BHost BHost A

Host B Datos

Host B Datos

Problema de IP RoutingProblema de IP Routing

Reduccioacuten del Jitter

bull La principal causa de jitter es la congestioacutenbull Se puede reducir el jitter antildeadiendo un

retardo adicional en el lado del receptor Por ejemplo con un retardo de 70 20 ms se puede asegurar jitter 0 si se antildeade un retardo de 40 ms (90 0 ms)

bull Para el retardo adicional el receptor ha de tener un buffer suficientemente grande

bull En algunas aplicaciones no es posible antildeadir mucho retardo pues esto reduce la interactividad

Clasificacioacuten y marcado de paquetes

bull Para proporcionar la QoS solicitada es criacutetico clasificar los paquetes para permitir el tratamiento de diversos tipos de QoS Esto se puede conseguir mediante marcas en los paquetes sumaacutendolos a un tratamiento particular de obtencioacuten de QoS en la red (por ejemplo una altabaja prioridad o una peacuterdidaretraso de prioridad) como resultado de una monitorizacioacuten del traacutefico o de una discriminacioacuten del mismo

bull En IP el marcar los paquetes se realiza utilizando el byte Tipo de Servicio (ToS) e la cabecera para IP v4 y el byte Clase de Traacutefico (CS) para Ipv6

LOCALIZACIOacuteN INGENIERIacuteA DE TRAacuteFICOSEDE BW (Kbps) QoS ID Descripcioacuten Marcacioacuten BW Aplicado Al Router BW Aplicado Al CORE

1 Best Effort BE 92160 921602 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 122880 1228804 Platino AF31 -- --5 Video AF41 61440 614406 Voz EF 30720 307201 Best Effort BE 61440 614402 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 81920 819204 Platino AF31 -- --5 Video AF41 40960 409606 Voz EF 20480 20480

RED NACIONAL ACADEacuteMICA DE TECNOLOGIacuteA AVANZADA

BOGOTA 307200

REDES REGIONALES 204800

Clasificacioacuten y marcado de paquetesRENATA

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull La congestioacuten y la falta de QoS es el principal problema de las redes actualmente y es muy poco analizado

bull TCPIP fue disentildeado para dar un servicio lsquobest effortrsquo

bull Existen aplicaciones que no pueden funcionar en una red congestionada con lsquobest effortrsquo Ej videoconferencia VoIP (Voice Over IP) etc

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull Los dos mecanismos de QoS reserva y prioridadndash IntServ (Integrated Services) y RSVP El usuario

solicita de antemano los recursos que necesita cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada

ndash DiffServ (Differentiated Services) El usuario marca los paquetes con un determinado nivel de prioridad los routers van agregando las demandas de los usuarios y propagaacutendolas por el trayecto Esto le da al usuario una confianza razonable de conseguir la QoS solicitada

bull Son compatibles y pueden coexistir

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

200121

20015163

20015164201894

201898

200151630

20110113

201101120

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Host B Datos

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

Basado en elanaacutelisis de lacabecera del

paquete y del resultado deejecutar un

algoritmo deenrutamiento

En cada nodo se repite el caacutelculo

Red 1200120

Red 220015160

Red 3201890

Red 420110110

Host BHost BHost A

Host B Datos

Host B Datos

Problema de IP RoutingProblema de IP Routing

Reduccioacuten del Jitter

bull La principal causa de jitter es la congestioacutenbull Se puede reducir el jitter antildeadiendo un

retardo adicional en el lado del receptor Por ejemplo con un retardo de 70 20 ms se puede asegurar jitter 0 si se antildeade un retardo de 40 ms (90 0 ms)

bull Para el retardo adicional el receptor ha de tener un buffer suficientemente grande

bull En algunas aplicaciones no es posible antildeadir mucho retardo pues esto reduce la interactividad

Clasificacioacuten y marcado de paquetes

bull Para proporcionar la QoS solicitada es criacutetico clasificar los paquetes para permitir el tratamiento de diversos tipos de QoS Esto se puede conseguir mediante marcas en los paquetes sumaacutendolos a un tratamiento particular de obtencioacuten de QoS en la red (por ejemplo una altabaja prioridad o una peacuterdidaretraso de prioridad) como resultado de una monitorizacioacuten del traacutefico o de una discriminacioacuten del mismo

bull En IP el marcar los paquetes se realiza utilizando el byte Tipo de Servicio (ToS) e la cabecera para IP v4 y el byte Clase de Traacutefico (CS) para Ipv6

LOCALIZACIOacuteN INGENIERIacuteA DE TRAacuteFICOSEDE BW (Kbps) QoS ID Descripcioacuten Marcacioacuten BW Aplicado Al Router BW Aplicado Al CORE

1 Best Effort BE 92160 921602 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 122880 1228804 Platino AF31 -- --5 Video AF41 61440 614406 Voz EF 30720 307201 Best Effort BE 61440 614402 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 81920 819204 Platino AF31 -- --5 Video AF41 40960 409606 Voz EF 20480 20480

RED NACIONAL ACADEacuteMICA DE TECNOLOGIacuteA AVANZADA

BOGOTA 307200

REDES REGIONALES 204800

Clasificacioacuten y marcado de paquetesRENATA

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull La congestioacuten y la falta de QoS es el principal problema de las redes actualmente y es muy poco analizado

bull TCPIP fue disentildeado para dar un servicio lsquobest effortrsquo

bull Existen aplicaciones que no pueden funcionar en una red congestionada con lsquobest effortrsquo Ej videoconferencia VoIP (Voice Over IP) etc

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull Los dos mecanismos de QoS reserva y prioridadndash IntServ (Integrated Services) y RSVP El usuario

solicita de antemano los recursos que necesita cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada

ndash DiffServ (Differentiated Services) El usuario marca los paquetes con un determinado nivel de prioridad los routers van agregando las demandas de los usuarios y propagaacutendolas por el trayecto Esto le da al usuario una confianza razonable de conseguir la QoS solicitada

bull Son compatibles y pueden coexistir

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Reduccioacuten del Jitter

bull La principal causa de jitter es la congestioacutenbull Se puede reducir el jitter antildeadiendo un

retardo adicional en el lado del receptor Por ejemplo con un retardo de 70 20 ms se puede asegurar jitter 0 si se antildeade un retardo de 40 ms (90 0 ms)

bull Para el retardo adicional el receptor ha de tener un buffer suficientemente grande

bull En algunas aplicaciones no es posible antildeadir mucho retardo pues esto reduce la interactividad

Clasificacioacuten y marcado de paquetes

bull Para proporcionar la QoS solicitada es criacutetico clasificar los paquetes para permitir el tratamiento de diversos tipos de QoS Esto se puede conseguir mediante marcas en los paquetes sumaacutendolos a un tratamiento particular de obtencioacuten de QoS en la red (por ejemplo una altabaja prioridad o una peacuterdidaretraso de prioridad) como resultado de una monitorizacioacuten del traacutefico o de una discriminacioacuten del mismo

bull En IP el marcar los paquetes se realiza utilizando el byte Tipo de Servicio (ToS) e la cabecera para IP v4 y el byte Clase de Traacutefico (CS) para Ipv6

LOCALIZACIOacuteN INGENIERIacuteA DE TRAacuteFICOSEDE BW (Kbps) QoS ID Descripcioacuten Marcacioacuten BW Aplicado Al Router BW Aplicado Al CORE

1 Best Effort BE 92160 921602 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 122880 1228804 Platino AF31 -- --5 Video AF41 61440 614406 Voz EF 30720 307201 Best Effort BE 61440 614402 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 81920 819204 Platino AF31 -- --5 Video AF41 40960 409606 Voz EF 20480 20480

RED NACIONAL ACADEacuteMICA DE TECNOLOGIacuteA AVANZADA

BOGOTA 307200

REDES REGIONALES 204800

Clasificacioacuten y marcado de paquetesRENATA

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull La congestioacuten y la falta de QoS es el principal problema de las redes actualmente y es muy poco analizado

bull TCPIP fue disentildeado para dar un servicio lsquobest effortrsquo

bull Existen aplicaciones que no pueden funcionar en una red congestionada con lsquobest effortrsquo Ej videoconferencia VoIP (Voice Over IP) etc

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull Los dos mecanismos de QoS reserva y prioridadndash IntServ (Integrated Services) y RSVP El usuario

solicita de antemano los recursos que necesita cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada

ndash DiffServ (Differentiated Services) El usuario marca los paquetes con un determinado nivel de prioridad los routers van agregando las demandas de los usuarios y propagaacutendolas por el trayecto Esto le da al usuario una confianza razonable de conseguir la QoS solicitada

bull Son compatibles y pueden coexistir

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Clasificacioacuten y marcado de paquetes

bull Para proporcionar la QoS solicitada es criacutetico clasificar los paquetes para permitir el tratamiento de diversos tipos de QoS Esto se puede conseguir mediante marcas en los paquetes sumaacutendolos a un tratamiento particular de obtencioacuten de QoS en la red (por ejemplo una altabaja prioridad o una peacuterdidaretraso de prioridad) como resultado de una monitorizacioacuten del traacutefico o de una discriminacioacuten del mismo

bull En IP el marcar los paquetes se realiza utilizando el byte Tipo de Servicio (ToS) e la cabecera para IP v4 y el byte Clase de Traacutefico (CS) para Ipv6

LOCALIZACIOacuteN INGENIERIacuteA DE TRAacuteFICOSEDE BW (Kbps) QoS ID Descripcioacuten Marcacioacuten BW Aplicado Al Router BW Aplicado Al CORE

1 Best Effort BE 92160 921602 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 122880 1228804 Platino AF31 -- --5 Video AF41 61440 614406 Voz EF 30720 307201 Best Effort BE 61440 614402 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 81920 819204 Platino AF31 -- --5 Video AF41 40960 409606 Voz EF 20480 20480

RED NACIONAL ACADEacuteMICA DE TECNOLOGIacuteA AVANZADA

BOGOTA 307200

REDES REGIONALES 204800

Clasificacioacuten y marcado de paquetesRENATA

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull La congestioacuten y la falta de QoS es el principal problema de las redes actualmente y es muy poco analizado

bull TCPIP fue disentildeado para dar un servicio lsquobest effortrsquo

bull Existen aplicaciones que no pueden funcionar en una red congestionada con lsquobest effortrsquo Ej videoconferencia VoIP (Voice Over IP) etc

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull Los dos mecanismos de QoS reserva y prioridadndash IntServ (Integrated Services) y RSVP El usuario

solicita de antemano los recursos que necesita cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada

ndash DiffServ (Differentiated Services) El usuario marca los paquetes con un determinado nivel de prioridad los routers van agregando las demandas de los usuarios y propagaacutendolas por el trayecto Esto le da al usuario una confianza razonable de conseguir la QoS solicitada

bull Son compatibles y pueden coexistir

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

LOCALIZACIOacuteN INGENIERIacuteA DE TRAacuteFICOSEDE BW (Kbps) QoS ID Descripcioacuten Marcacioacuten BW Aplicado Al Router BW Aplicado Al CORE

1 Best Effort BE 92160 921602 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 122880 1228804 Platino AF31 -- --5 Video AF41 61440 614406 Voz EF 30720 307201 Best Effort BE 61440 614402 Plata AF11 -- --3 Oro AF21 81920 819204 Platino AF31 -- --5 Video AF41 40960 409606 Voz EF 20480 20480

RED NACIONAL ACADEacuteMICA DE TECNOLOGIacuteA AVANZADA

BOGOTA 307200

REDES REGIONALES 204800

Clasificacioacuten y marcado de paquetesRENATA

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull La congestioacuten y la falta de QoS es el principal problema de las redes actualmente y es muy poco analizado

bull TCPIP fue disentildeado para dar un servicio lsquobest effortrsquo

bull Existen aplicaciones que no pueden funcionar en una red congestionada con lsquobest effortrsquo Ej videoconferencia VoIP (Voice Over IP) etc

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull Los dos mecanismos de QoS reserva y prioridadndash IntServ (Integrated Services) y RSVP El usuario

solicita de antemano los recursos que necesita cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada

ndash DiffServ (Differentiated Services) El usuario marca los paquetes con un determinado nivel de prioridad los routers van agregando las demandas de los usuarios y propagaacutendolas por el trayecto Esto le da al usuario una confianza razonable de conseguir la QoS solicitada

bull Son compatibles y pueden coexistir

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull La congestioacuten y la falta de QoS es el principal problema de las redes actualmente y es muy poco analizado

bull TCPIP fue disentildeado para dar un servicio lsquobest effortrsquo

bull Existen aplicaciones que no pueden funcionar en una red congestionada con lsquobest effortrsquo Ej videoconferencia VoIP (Voice Over IP) etc

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull Los dos mecanismos de QoS reserva y prioridadndash IntServ (Integrated Services) y RSVP El usuario

solicita de antemano los recursos que necesita cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada

ndash DiffServ (Differentiated Services) El usuario marca los paquetes con un determinado nivel de prioridad los routers van agregando las demandas de los usuarios y propagaacutendolas por el trayecto Esto le da al usuario una confianza razonable de conseguir la QoS solicitada

bull Son compatibles y pueden coexistir

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Mecanismos de prioridad y gestioacuten

bull Los dos mecanismos de QoS reserva y prioridadndash IntServ (Integrated Services) y RSVP El usuario

solicita de antemano los recursos que necesita cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada

ndash DiffServ (Differentiated Services) El usuario marca los paquetes con un determinado nivel de prioridad los routers van agregando las demandas de los usuarios y propagaacutendolas por el trayecto Esto le da al usuario una confianza razonable de conseguir la QoS solicitada

bull Son compatibles y pueden coexistir

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Clasificacioacuten de las aplicaciones en IntServ (Integrated Services)

Tolerantes a peacuterdidas

Intolerantes a peacuterdidas

Elaacutesticas Datos UDP DNS SNMP NTP etc

Datos sobre TCP FTP Webe-mail etc

Tiempo Real

Flujos Multimedia en modo lsquostreamingrsquo videoconferencia telefoniacutea sobre Internet etc

Emulacioacuten de circuitos (simulacioacuten de liacuteneas dedicadas)

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Tipos de servicio en IntServ

Servicio Caracteriacutesticas Equivalencia

en ATM

Garantizado bullGarantiza un caudal miacutenimo y un retardo maacuteximo

bullCada router del trayecto debe dar garantiacuteas

bullA veces no puede implementarse por limitaciones del medio fiacutesico (Ej Ethernet compartida

CBR

VBR-rt

Carga Controlada

(lsquoControlled Loadrsquo)

bullCalidad similar a la de una red de datagramas poco cargada

bullSe supone que el retardo es bajo pero no se dan garantiacuteas

VBR-nrt

lsquoBest Effortrsquo bullNinguna garantiacutea (como antes sin QoS) UBR

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Garantizado

Carga controlada

Best Effort

Cau

dal

Reparto de recursos en IntServ

Tiempo

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

IntServ y RSVP

bull Para ofrecer QoS IntServ se basa en la reserva previa de recursos en todo el trayecto

bull Para esa reserva se emplea el protocolo RSVP (Resource ReserVation Protocol) muy relacionado con el modelo IntServ

bull Se supone que la reserva permitiraacute asegurar la QoS solicitada (siempre y cuando la red tenga auacuten recursos suficientes)

bull Normalmente la reserva se realiza para una secuencia de datagramas relacionados entre siacute que es lo que llamamos un flujo

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Concepto de flujo

bull Un flujo es una secuencia de datagramas que se produce como resultado de una accioacuten del usuario y requiere la misma QoS

bull Un flujo es simplex (unidireccional)bull Un flujo es la entidad maacutes pequentildea a la que los

routers pueden aplicar una determinada QoS Eje una videoconferencia estariacutea formada por

cuatro flujos dos en cada sentido uno para el audio y otro para el viacutedeo

bull Los flujos pueden agruparse en clases todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Identificacioacuten de flujosbull En IPv4 se hace por

ndash Direccioacuten IP de origenndash Puerto de origenndash Direccioacuten IP de destinondash Puerto de destinondash Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)

bull En IPv6 la identificacioacuten puede hacerse como en IPv4 o alternativamente usando el campo lsquoetiqueta de flujorsquo en vez de los nuacutemeros de puertos Auacuten no hay ninguna implementacioacuten de RSVP que utilice la etiqueta de flujo

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

iquestQue es RSVP

bull Reserva la capacidad solicitada por un flujo en todos los routers del camino

bull Es un protocolo de sentildealizacioacuten bull Requiere guardar informacioacuten de estado en

todos los routers del trayecto Es un servicio orientado a conexioacuten

bull Estaacute pensado principalmente para traacutefico multicast

bull No es un protocolo de routing (de eso se ocuparaacute OSPF IS-IS PIM-SM etc

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

RSVP

bull RSVP reserva la capacidad solicitada en todos los routers del camino

bull Cada router ha de mantener el detalle de todas las conexiones activas que pasan por eacutel y los recursos que cada una ha reservado El router mantiene informacioacuten de estado sobre cada flujo que pasa por eacutel

bull Si no se pueden asegurar las condiciones pedidas se rechaza la llamada (control de admisioacuten)

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Componentes de RSVP

bull Para implementar RSVP los routers han de incorporar cuatro elementosndash Admission Control comprueba si la red tiene los recursos

suficientes para satisfacer la peticioacuten ndash Policy Control determina si el usuario tiene los permisos

adecuados para la peticioacuten realizada (por ejemplo si tiene creacutedito disponible) La comprobacioacuten se puede realizar consultando una base de datos mediante el protocolo COPS (Common Open Policy Service)

ndash Packet Classifier clasifica los paquetes en categoriacuteas de acuerdo con la QoS a la que pertenecen Cada categoriacutea tendraacute una cola y un espacio propio para buffers en el router

ndash Packet Scheduler organiza el enviacuteo de los paquetes dentro de cada categoriacutea (cada cola)

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Problema de escalabilidad de RSVP

Estos routers han de mantener informacioacuten sobre muchos flujos y por

tanto mucha informacioacuten de estado

lsquoCorersquo deInternet

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

DiffServ

bull En vez de distinguir flujos individuales clasifica los paquetes en categoriacuteas (seguacuten el tipo de servicio solicitado)

bull A cada categoriacutea le corresponde un SLA (Service Level Agreement) Los usuarios pueden contratar o solicitar un determinado caudal en la categoriacutea que deseen

bull Los routers tratan cada paquete seguacuten su categoriacutea (que viene marcada en la cabecera del paquete) El Policy ControlAdmission Control soacutelo se ha de efectuar en los routers de entrada a la red del proveedor y en los que atraviesan fronteras entre proveedores diferentes (normalmente en las fronteras entre sistemas autoacutenomos)

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Version LonCab TOS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 antes de DiffServ

Version LonCab DS Longitud total Identificacioacuten X D

F M F

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Direccioacuten de origen Direccioacuten de destino

Opciones

Cabecera IPv4 con DiffServ (RFC2474 121998)

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Campo TOS (obsoleto)

bull Precedencia prioridad (ocho niveles)bull DTRC flags para indicar la ruta que se quiere utilizar

ndash D Delay (miacutenimo retardo)ndash T Throughput (maacuteximo rendimiento) ndash R Reliability (maacutexima fiabilidad) ndash C Cost (miacutenimo costo)

bull X bit reservado

PrecedenciaPrecedenciaCampo Campo TOSTOS DD TT RR CC XX

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Campo DS (RFC 2474)

bull DSCP Differentiated Services CodePoint Seis bits que indican el tratamiento que debe recibir este paquete en los routers

bull CU Currently Unused (reservado) Este campo se utiliza actualmente para control de congestioacuten

DSCPDSCP CUCUCampo DSCampo DS

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Campo DS en IPv6

bull El campo DS con igual longitud y formato que en IPv4 se coloca en IPv6 sustituyendo al campo prioridad (de 4 bits) y a los cuatro primeros bits del campo lsquoetiqueta de flujorsquo que se reduce de 24 a 20 bits

bull Los cambios no produjeron problemas ya que ninguno de los dos campos (prioridad ni etiqueta de flujo) se habiacutea utilizado

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Versioacuten Prior Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Versioacuten DS Etiqueta de flujo Longitud de carga uacutetil Sig Cabecera Liacutemite saltos

Direccioacuten de origen

(16 bytes)

Direccioacuten de destino (16 bytes)

Cabecera IPv6 antes de DiffServ (RFC 1883)

Cabecera IPv6 con DiffServ (RFC2474 121998)

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

DSCPDSCP CUCU

PrecedenciaPrecedencia DD TT RR CC XX

PrioridadPrioridad Etiq de Flujo (1-4)Etiq de Flujo (1-4)

IPv4Antes

IPv6Antes

IPv4 e IPv6Ahora

Aparicioacuten del campo DS en IPv4 e IPv6

Los tres primeros bits se interpretan como prioridad en todos los casos

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Implementacioacuten de DiffServ en los routers

Identificar y separar traacutefico en

las diferentes clases

Descartar traacutefico que se comporta

mal para garantizar la integridad de la

red

Marcar traacutefico si es necesario

Asigna al DSCP el valor

que corresponde

Priorizar proteger y

aislar traacutefico

Controlar raacutefagas y conformar

traacutefico

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

Arquitectura DiffServ

Router perifeacuterico (controlar marcar flujos)

Router fronterizoentrante

(classificar controlar marcar aggregados)

Router fronterizosaliente

(dosificar agregados)

Routerslsquocorersquo

Routerslsquocorersquo

Bandwidth Brokers(control de admisioacuten

gestionar recursos de red configurar routers perifeacutericos y fronterizos)

BB BB

Origen

Destino

Controlar = traffic policingDosificar = traffic shaping

ASISP 1

ASISP 2

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

IntServ vs DiffServbull IntServ fue desarrollado con anterioridad a

DiffServ Sin embargo DiffServ se ha extendido maacutes que IntServ

bull DiffServ permite agregar flujos el modelo es escalable

bull Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ pero no de IntServ

bull Actualmente muchos ISP implementan DiffServbull Qbone (red expermiental de QoS en Internet 2)

utiliza el modelo DiffServ

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

RSVPIntServ

RSVPIntServ vs DiffServ

BB BB

bullInformacioacuten por flujo en cada routerbullProblemas de escalabilidadbullEacutenfasis en multicast

DiffServ

bullCada red tiene un BB que gestiona sus recursos bullRecursos controlados en punto de accesobullPaquetes clasificados por categoriacuteasbullEnfocado a traacutefico agregado no a flujos

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

Stallings Pearson Prenticebull QoS in packet networks Kun I Park Springer 2005 Hall 2002

QoS en los routers

bull Disciplina de colas para dar preferencia a los seguacuten la QoS establecida

bull Seleccioacuten de ruta seguacuten las caracteriacutesticas de QoS de cada posible ruta

bull Invocar tratamiento QoS en la subred delsiguiente salto

QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

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QoS en los routers

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) [2205] RFC 1048698 Transporte

MPLS (Multiprotocol Label Switching)[RFC 3031]Enlace de datos y RedRedes ATM Frame Relay e IP

RTP RTCP Real-Time Transport Protocol) y (RTP Control Protocol)

[RFC 3550] Aplicacioacuten

PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

Journal Vol 3 Nordm 1 httpwwwciscocomwarppublic759ipj_3-1ipj_3-1_qoshtml

bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

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PRINCIPALES APLICACIONES DE RENATA en MPLS

bull Las principales aplicaciones que hoy en diacutea tiene MPLS son

1 Ingenieriacutea de traacutefico

2 Diferenciacioacuten de niveles de servicio mediante clases (CoS)

3 Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

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bull Intserv httpwwwietforghtmlchartersintserv-charterhtmlbull RSVP httpwwwietforghtmlchartersrsvp-charterhtml Ver

tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

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FORMATO DE LAS ETIQUETAS

bull Cada paquete MPLS tiene una cabecera que contiene 20 bits para etiquetato un campo de 3 bits para especificar la Clase de Servicio (CoS) 1 bit que funciona como indicador de etiquetas y un campo de 8 bits que indica el tiempo de vida (Time-to-live (TTL))

Cartilla una Red con QoS

Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

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ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

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Requisitos para unacomunicacioacuten en tiempo real

bull Bajo jitterbull Baja latenciabull Capacidad de integrar servicios en TR y servicios en TNRbull Capacidad de adaptacioacuten dinaacutemica a condiciones de traacutefico y red cambiantesbull Buen rendimiento para grandes redes y gran cantidad de conexiones

bull Requisitos modestos para los buffers dentro de una redbull Utilizacioacuten de la capacidad de manera altamente efectiva

bull Baja redundancia de procesamiento por paquete dentro de la red y en el sistema final

RESUMIENDObull Clasificacioacuten del traacutefico

Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

bull Administracioacuten de la congestioacuten del traacuteficoEn funcioacuten de la clasificacioacuten del traacutefico se da diferente tratamiento a cada flujo d datos para asegurar que el traacutefico perteneciente a aquellas clases que requieren menor delay sea reenviado antes que el traacutefico que no es sensible al delay

bull Control de la congestioacuten del traacuteficoEn caso de congestioacuten del traacutefico de la red es posible optar por un descarte selectivo de paquetes (de clases de menor precedencia) para preservar el traacutefico de las clases de alta prioridad

bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

Bibliografia y referencias bull MPLS Forum httpwwwmplsforumorgbull MPLS Resource Center httpwwwmplsrccombull MPLS Working Group httpwwwietforghtmlchartersmpls-charterhtmlbull Quality of Service-Fact or Fictionrsquo Geoff Huston Internet Protocol

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Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

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bull Implementacioacuten de traffic shapingUna opcioacuten para manejar las raacutefagas de traacutefico excedentes es indicar al dispositivo que haga buffer de esas raacutefagas antes de descartar el traacutefico

bull Mecanismos de mejora de la eficiencia del enlacePermiten mejorar la performance de los enlaces

Conclusiones

El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

recordar que QoS implica todos los aspectos de la red y revisar cada uno de

ellos manteniendo la continuidad y verificando su funcionamiento

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Proceso que permite dividir el traacutefico de la red en diferentes categoriacuteas cada una de las cuaacuteles requiere un tratramiento diferente

bull Marcado del traacuteficoProceso por el que se identifica cada trama de acuerdo a una clase o categoriacutea de modo que los dispositivos de la red puedan reconocer a queacute clase pertenece y operar en consecuencia

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bull Implementacioacuten de poliacuteticas de traacuteficoUn problema a resolver son las raacutefagas de traacutefico que desbordan el ancho de banda reservado para una clase poniendo en riesgo la integridad de la red La implementacioacuten de policing traffic permite indicar a las interfaces que deben descartar el traacutefico excedente de un determinado ancho de banda asignado

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hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

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tambieacuten httpwwwisiedursvppubhtmlbull Diffserv httpwwwietforghtmlchartersdiffserv-charterhtmlbull Grupo de Trabajo QoS Internet2 httpwwwinternet2eduqoswgbull Qbone httpqboneinternet2edubull Redes e Internet de Alta Velocidad Rendimiento y Calidad de Servicio W

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El crecimiento de las aplicaciones de todos los tipos sobre WLAN hace que

hayan propuesto ciertos mecanismos para dar soporte a la QoS El ingeniero debe

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Muchas Gracias

Andreacutes Ernesto Salinas

asalinasrenataeduco

andresesdgmailcom