Concepto de Flujo en QoS

• Secuencia de datagramas que se produce como resultado de una acción del usuario y requiere la misma QoS.
• Normalmente es simplex (unidireccional).
• Es la entidad más pequeña a la que los routers pueden aplicar una determinada QoS.
• Ejemplo: una videoconferencia estaría formada por cuatro flujos, dos en cada sentido, uno para el audio y otro para el vídeo.
• Los flujos pueden agruparse en clases; todos los flujos dentro de una misma clase reciben la misma QoS.

A 147.156.135.22 B 158.42.35.13

• Flujo vídeo A->B: 147.156.135.22:2056 -> 158.42.35.13:4065
• Flujo audio A->B: 147.156.135.22:3567 -> 158.42.35.13:2843
• Flujo vídeo B->A: 158.42.35.13:1734 -> 147.156.135.22:6846
• Flujo vídeo B->A: 158.42.35.13:2492 -> 147.156.135.22:5387

Servicios / Arquitecturas

• Best Effort Service
• Integrated Services
• Differentiated Services

Servicio Best Effort (BE)

• Se trata igual a todo el tráfico.
• Sin separación entre flujos.
• Sin diferenciación entre paquetes.
• No garantiza ningún SLA.
• Ante congestión:
  • Crecen los retardos sin control.
  • Pérdidas sin control.

IntServ

• IETF.
• Para cada flujo (puede ser agregado) reserva recursos en todo el camino.
• Orientado a conexión.
• Cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada (guardan estado).
• Requiere un protocolo de señalización que soporten todos los routers: RSVP.
• (…).
• No requiere modificar los protocolos existentes.
• RSVP no hace la reserva, solo la señaliza.
• Poco utilizado salvo en algunos escenarios de videoconferencia.
• Poco escalable.
• Resurgiendo con MPLS.

DiffServ

• IntServ se ha criticado por no escalar bien.
• RFC 2475, 2638.
• Clasificar el tráfico en pocas clases.
• Clasifican los ingress routers (complejidad en la frontera) con un codepoint en la cabecera IP.
• DiffServ mapea en cada nodo el codepoint en el paquete a un PHB en concreto.
• PHB = Per Hop Behavior:
  • El tratamiento que se le da al paquete en cuestión de scheduling y gestión de cola en ese nodo.
  • El mapeo codepoint <-> PHB debe ser configurable.
• No es sensible a los requisitos de un flujo individual.

Clasificación y Marcado

Elementos

• Clasificación / Marcado:
  • ¿Cómo distinguir entre flujos?
  • Ejemplo: Teléfono IP a 1Mbps, comparte enlace de 1.5Mbps con FTP.
  • Ráfagas de FTP pueden congestionar el enlace y causar fallos en el audio.
  • Queremos dar prioridad al audio sobre el FTP.

Los routers necesitan distinguir el tráfico de diferentes clases y aplicarles diferentes políticas: packet marking (generalmente a la entrada a la red).

Identificación/clasificación de flujos

• En IPv4 (layer 3) la clasificación se suele hacer por:
  • Dirección IP de origen, dirección IP de destino.
  • Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP).
  • (…).

Versión Header Length TOS Longitud 16-bit identifier 13-bit fragmentation offset TTL Protocolo Header checksum Dirección IP origen Dirección IP destino [opciones] [Datos] D F M F

Identificación/clasificación de flujos

• En IPv4 (layer 3) la clasificación se suele hacer por:
  • Dirección IP de origen, dirección IP de destino.
  • Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP).
  • Puede incluir parámetros de nivel de transporte (puertos).
  • Fragmentos IP pierden cabecera nivel 4 y se vuelven best effort.
  • (…).

Puerto origen Puerto destino Número de secuencia Número de confirmación Long cab. U A P R S F No usado Ventana Checksum Puntero a urgentes Opciones (longitud variable) Datos de aplicación

Identificación/clasificación de flujos

• En IPv4 (layer 3) la clasificación se suele hacer por:
  • Dirección IP de origen, dirección IP de destino.
  • Protocolo de transporte utilizado (TCP o UDP).
  • Puede incluir parámetros de nivel de transporte (puertos).
  • Fragmentos IP pierden cabecera nivel 4 y se vuelven best effort.
  • O información de nivel físico (interfaz de entrada).
  • O de nivel de enlace:
    • Ethernet: VLAN, direcciones MAC, Ethertype, bits de prioridad.
    • (…).

Datos CRC VLAN Tag EtherType Dest Addr Src Addr Trama Ethernet 802.1Q

0x8100 VID 16 bits 12 bits PCP 3 bits

PCP Tráfico recomendado (802.1Q-2005 Tabla G-2)

• 0 Best Effort
• 1 Background
• 2 Excellent Effort
• 3 Critial Applications
• 4 “Vídeo”