Diffserv (serviços diferenciados)

Serviços Diferenciados, Níveis de QoS, Reserva de Recursos Fim-a-Fim Protocolo de Sinalização Serviços Integrados.

1. Serviços Diferenciados

2. Níveis de QoS
Melhor Esforço
Serviços
Diferenciados
Serviços
Integrados
Reserva de Recursos Fim-a-Fim
Protocolo de Sinalização
Priorização de Recursos
de Acordo com SLAs pré-
estabelecidos
O primeiro pacote a
chegar é o primeiro a
ser atendido.

3. Serviços Diferenciados
(DiffServices);
DiffServ ou serviços diferenciados é um método
utilizado na tentativa de conseguir qualidade de
serviço em grandes redes, como a Internet.

4. Serviços Diferenciados
(DiffServices);
Algumas características do metodo:
 O método DiffServ opera sobre grandes volumes
de dados.
 Negociação para todos os pacotes de dados.
 Acordos resultantes chamdos ''Acordos de nível
de serviço'', envolvem preços $.
 Acordos especificam que classes de tráfego serão
servidas, que garantias são necessárias para
cada classe, e qual o volume de dados para elas.

5. Serviços Diferenciados: Diff-Serv
 Os conceitos básicos dos serviços diferenciados
(Diff-Serv) são:
–Divisão da rede em roteadores de borda e core
–SLA: Service Level Agreement
–DS Field: marcação de pacotes
–Tráfego Agregado
–PHB: Per-Hop Behavior

6. Arquitetura Diffserv
ROTEADOR DE
BORDA
ROTEADOR DE
CORE
cliente
DOMÍNIO DIFFSERV

7. Elementos da Rede Diffserv
 Domínio Diff-Serv
–Conjunto de roteadores que disponibilizam serviço de
comunicação IP com QoS.
 Roteador de Borda
–Roteador que faz interface direta com a rede do cliente.
–Trata o tráfego na forma de fluxos individuais
 Roteador de Core
–Roteador que faz interface entre os roteadores de
borda.
–Trata o tráfego na forma de fluxo agregado.

8. Agregação de Fluxo
Fluxos de entradas Regras individuais para cada fluxo
(geralmente, dependentes de SLA)
Fluxos agregados
Regras apenas para
os fluxos agregados
(independentes de SLA)

9. O que significa fluxo agregado?
 O roteador de borda deve ter uma regra para cada
fluxo individual, baseada nos campos dos
cabeçalhos IP e TCP.
 Os pacotes são associados a regras de core
através da marcação dos pacotes.
pacotes do usuário A –
nivel gold
pacotes do usuário B –
nivel silver
pacotes do usuário C –
nivel gold
pacotes do usuário D –
nivel gold
1111
2222
Roteador
borda
Roteador
core

10. Marcação de Pacotes
 Os pacotes IP precisam ser marcados nas fronteiras de
entrada na rede administrada em DS.
–A marcação é feita utilizando os bits TOS do IPv4.
–Os roteadores utilizam esses bits para identificar como os pacotes
são tratados na rede.
VERSHLEN TOS Comprimento Total
ID
8 bits
FLG Deslocamento
TTL Protocolo CheckSum Cabeçalho
IP Origem
IP Destino
Dados
...

11. Marcação: Redefinição do Campo TOS
 O campo TOS (8bits) foi renomeado para:
–byte DS.
 Este campo é formado da seguinte maneira:
–DSCP (Differentiated Services CodePoint)
6 bits (classe de tráfego para o pacote)
–ECN: Explicit Congestion Notification (experimental)
2 bits (reservado)
DSCP
(6 bits)
ENC
(2 bits)
BYTE DS

12. Per-Hop Behavior (PHB)

Define a prioridade e política aplicada a um
pacote ao atravessar um hop (como um roteador)
em uma rede DiffServ.

13. PHB: Per Hob Behavior
É possível definir 64 valores distintos de DS
O IETF denomina PHB o tratamento associado ao valor do
campo DS
Os PHBs são definidos em 3 grupos:
B'xxxxx0' – PHBs padronizados.
B'xxxx11' – PHBs de uso experimental ou local
B'xxxx01' – PHBs de uso experimental ou local, mas com
potencial de serem agregados ao grupo de PHBs
padronizados.

14. Regra para PHBs
Com carga equivalente, quanto maior o valor do seletor
de classe, melhor o comportamento associado a classe.
São definidos 8 códigos seletores de classe
Class Selector Codepoints
ENC
(2 bits)
Seletores de
Classe
Códigos
dentro
da
classe
0
PHB
Padronizado

15. PHB’s Padronizados
BE PHB
Best Effort
EF PHB: b‘101110'
Expedited Forwarding
AF PHB
Assured Forwarding
AF 1 AF 2 AF 3 AF 4
Low drop
preference
b'010000'b'011000'b'100000'b'101000'
Medium drop
preference
b'010010'b'011010'b'100010'b'101010'
High drop
preference
b'010100'b'011100'b'100100'b'101100'
p
r
io
r
id
a
d
e
prioridade

16. Elementos de um nó Diffserv

17. Elementos do Nó Diffserv
1.Classificador
Determina quais regras devem ser aplicadas ao pacote
1.Medidor
Contabiliza as estatísticas associadas aos fluxos de pacotes
1.Marcador
Determina como o tráfego será agregado
1.Formatador de Tráfego
Determina a velocidade com o qual os pacotes são enviados
para rede
1.Descartador
Determina se um pacotes será descartado de maneira
preventiva para evitar o congestionamento da rede

18. SLA: Service Level Agreement
 O SLA é um acordo entre um cliente e um provedor de
serviço (Domínio DS).
–O cliente pode ser um usuário final (e.g. uma empresa) ou outro
domínio de DS.
 Um SLA possui dois componentes principais:
–Disponibilidade: MTBF, tempo de reparo
–Desempenho: atraso, jitter e perda de pacotes
Associa o tráfego do usuário a uma classe agregada.
Domínio
de DS
provedor
Domínio
de DS
backbone
SLA1 = AF 4
SLA5 = AF 3
SLA6 = AF 3
clie
nte
SLA3 = AF 3
SLA2 = AF 3
clie
nte
clie
nte
Domínio
de DS
provedor

19. Avaliação do SLA
 Avaliação fim-a-fim
–Considerando o tráfego está dentro das especificações máximas
Controlado pelo policiamento
–e.g. r = 1 Mbps e b = 64 Kbytes
–Do total de pacotes transmitidos pelo usuário:
Quantos pacotes chegaram ao destino dentro dos limite máximo de
atraso?
–Pacotes que chegarem após o limite são considerados perdidos
–e.g. Taxa máxima de perda de pacotes: 0.01%
Qual foi o tempo médio de atraso dos pacotes?
–e.g. Atraso médio < 50 ms
Qual foi a variância (jitter) do atraso?
–e.g. Variância < 5 ms
Probabilidade atraso < 75 ms é 99,9968 %

20. Conclusão
A arquitetura Diff-Serv tem por objetivo propor um
método simples e escalável para implantar QoS
sobre redes IP.