Serviços Integrados na Serviços Integrados na Arquitetura da InternetArquitetura da Internet

Apresentação: Fernando Apresentação: Fernando NadalNadal

ObjetivoObjetivo

►Suporte a serviços em tempo real com Suporte a serviços em tempo real com o serviço IP (não tempo real).o serviço IP (não tempo real).

IntroduçãoIntrodução

► Envio de voz digitalizada de vídeo através da Envio de voz digitalizada de vídeo através da internet:internet: Workstations modernas com hardware multimídia Workstations modernas com hardware multimídia

incorporadoincorporado Multicasting IP, ou temporariamente um MBONE: Multicasting IP, ou temporariamente um MBONE:

multicasting backbonemulticasting backbone Aplicações sofisticadas em áudio e vídeo digitalAplicações sofisticadas em áudio e vídeo digital

► Um importante elemento técnico é ainda Um importante elemento técnico é ainda necessário: aplicações em tempo real não necessário: aplicações em tempo real não funcionam bem na internet devido a atrasos funcionam bem na internet devido a atrasos variáveis de espera e perdas de variáveis de espera e perdas de congestionamentocongestionamento

IntroduçãoIntrodução

►A internet, inicialmente concebida, A internet, inicialmente concebida, oferece QoS simples: entrega de dados oferece QoS simples: entrega de dados com melhor esforço ponto a ponto.com melhor esforço ponto a ponto.

►Precisa ser modificada para suportar Precisa ser modificada para suportar QoS de aplicações em tempo real, com QoS de aplicações em tempo real, com controle dos atrasos dos pacotes fim-a-controle dos atrasos dos pacotes fim-a-fim.fim.

►Essa extensão precisa ser desenhada Essa extensão precisa ser desenhada desde o início para o multicast.desde o início para o multicast.

IntroduçãoIntrodução

►QoS em tempo real não é o único QoS em tempo real não é o único objetivo: operadores de rede querem objetivo: operadores de rede querem controlar a distribuição de largura de controlar a distribuição de largura de banda entre diferentes classes de banda entre diferentes classes de tráfego em um link.tráfego em um link.

►Essas classes podem representar Essas classes podem representar diferentes grupos de usuários ou diferentes grupos de usuários ou diferentes famílias de protocolos: diferentes famílias de protocolos: compartilhamento controlado de link.compartilhamento controlado de link.

IntroduçãoIntrodução

►Servços Integrados (IS): serviço de Servços Integrados (IS): serviço de melhor esforço, serviço em tempo real melhor esforço, serviço em tempo real e compartilhamento controlado de e compartilhamento controlado de link.link.

ArquiteturaArquitetura

►O modelo fundamental da internet, de O modelo fundamental da internet, de melhor esforço, não teve mudanças melhor esforço, não teve mudanças desde o início do projeto de pesquisa desde o início do projeto de pesquisa internet.internet.

►Modificações para suportar serviços Modificações para suportar serviços integrados.integrados.

►Os novos mecanismos e componentes Os novos mecanismos e componentes irão suplementar e não repor os irão suplementar e não repor os serviços básicos IP.serviços básicos IP.

ArquiteturaArquitetura

►A extensão tem dois elementos:A extensão tem dois elementos: Modelo de serviço extendido (modelo IS);Modelo de serviço extendido (modelo IS); Estrutura de referência da Estrutura de referência da

implementação, que fornece o implementação, que fornece o vocabulário e organização programática vocabulário e organização programática genérica para realizar o modelo.genérica para realizar o modelo.

Modelo ISModelo IS

► Dois tipos de serviço:Dois tipos de serviço: Serviço garantido;Serviço garantido; Serviço preditivo.Serviço preditivo.

► Esses serviços serão integrados com Esses serviços serão integrados com compartilhamento controlado do link.compartilhamento controlado do link.

► Algumas suposições por trás do modelo:Algumas suposições por trás do modelo: Os recursos precisam ser explicitamente Os recursos precisam ser explicitamente

administrados para atender aos requerimentos da administrados para atender aos requerimentos da aplicação: “reserva de recursos” e “controle de aplicação: “reserva de recursos” e “controle de entrada” são blocos construtivos chaves do entrada” são blocos construtivos chaves do serviço.serviço.

Modelo ISModelo IS

A essência dos serviços em tempo real é o A essência dos serviços em tempo real é o requerimento de algumas garantias de requerimento de algumas garantias de serviço, que não podem ser feitas sem serviço, que não podem ser feitas sem reserva de recursos.reserva de recursos.

►Roteadores têm que estar aptos a Roteadores têm que estar aptos a reservar recursos para determinadas reservar recursos para determinadas seqüências de pacotes, o que seqüências de pacotes, o que representa uma mudança fundamental representa uma mudança fundamental na internet.na internet.

Modelo ISModelo IS

►Como isso implica que alguns usuários Como isso implica que alguns usuários terão tratamento privilegiado, a reserva terão tratamento privilegiado, a reserva de recursos precisa ter uma melhora na de recursos precisa ter uma melhora na política e no controle administrativo.política e no controle administrativo.

►Outra suposição: é desejável utilizar a Outra suposição: é desejável utilizar a internet como uma infra estrutura internet como uma infra estrutura comum para serviços em tempo real e comum para serviços em tempo real e não tempo real: modelo de pilha não tempo real: modelo de pilha unificado, um protocolo de camada de unificado, um protocolo de camada de internet único.internet único.

Modelo ISModelo IS

►As modificações propostas preservam As modificações propostas preservam a robustez e a eficiência da a robustez e a eficiência da arquitetura da internet.arquitetura da internet.

Estrutura de Referência da Estrutura de Referência da ImplementaçãoImplementação

►Quatro componentes:Quatro componentes: Agendamento de pacotes;Agendamento de pacotes; Rotina de controle de entrada;Rotina de controle de entrada; Classificador;Classificador; Protocolo de configuração de reservas.Protocolo de configuração de reservas.

►O roteador precisa implementar um QoS O roteador precisa implementar um QoS específico para cada fluxo, o que é chamado específico para cada fluxo, o que é chamado controle de tráfego, e que precisa de três controle de tráfego, e que precisa de três componentes: agendamento de pacotes, componentes: agendamento de pacotes, classificador e controle de entrada.classificador e controle de entrada.

Agendamento de PacotesAgendamento de Pacotes

► Administra o encaminhamento usando um Administra o encaminhamento usando um grupo de filas e timers.grupo de filas e timers.

► É implementado onde os pacotes são É implementado onde os pacotes são enfileirados, no driver de saída e corresponde enfileirados, no driver de saída e corresponde ao protocolo da camada de enlace.ao protocolo da camada de enlace.

► Parte do agendamento é o estimador: mede Parte do agendamento é o estimador: mede as propriedades do tráfego de saída para as propriedades do tráfego de saída para desenvolver estatísticas que irão controlar o desenvolver estatísticas que irão controlar o agendamento de pacotes e o controle de agendamento de pacotes e o controle de entrada.entrada.

ClassificadorClassificador

►Para o controle de tráfego os pacotes Para o controle de tráfego os pacotes precisam ser classificados em classes, precisam ser classificados em classes, os da mesma classe recebem os da mesma classe recebem tratamentos iguais.tratamentos iguais.

►Uma classe pode corresponder a uma Uma classe pode corresponder a uma larga categoria de fluxo, ex: vídeo ou larga categoria de fluxo, ex: vídeo ou fluxo de uma organização em fluxo de uma organização em particular. Por outro lado, pode ser particular. Por outro lado, pode ser apenas um único fluxo.apenas um único fluxo.

ClassificadorClassificador

►Classe é uma abstração que pode Classe é uma abstração que pode corresponder a apenas um roteador corresponder a apenas um roteador em particular, com um mesmo pacote em particular, com um mesmo pacote sendo classificado em diferentes sendo classificado em diferentes classes por roteadores ao longo de um classes por roteadores ao longo de um caminho.caminho.

Controle de EntradaControle de Entrada

► Implementa o algoritmo de decisão Implementa o algoritmo de decisão que o roteador ou host usa para que o roteador ou host usa para determinar se o fluxo atende ao QoS determinar se o fluxo atende ao QoS solicitado.solicitado.

►Funciona em cada nó, fazendo uma Funciona em cada nó, fazendo uma decisão aceita/rejeita.decisão aceita/rejeita.

►Representa um importante papel na Representa um importante papel na contabilidade e função administrativa.contabilidade e função administrativa.

Reserva de RecursosReserva de Recursos

►É necessário para manter um estado É necessário para manter um estado específico de fluxo nos hosts e roteadores específico de fluxo nos hosts e roteadores ao longo do caminho de fluxo.ao longo do caminho de fluxo.

►Ex: RSVP (ReSerVation Protocol)Ex: RSVP (ReSerVation Protocol)►Para estabelecer os requerimentos de Para estabelecer os requerimentos de

recursos, a aplicação precisa especificar o recursos, a aplicação precisa especificar o QoS desejado usando uma lista de QoS desejado usando uma lista de parâmetros que é chamada “flowspec”.parâmetros que é chamada “flowspec”.

Reserva de RecursosReserva de Recursos

►O flowspec é carregado pelo protocolo O flowspec é carregado pelo protocolo de configuração de reservas, passado de configuração de reservas, passado para o controle de entradas para o para o controle de entradas para o teste de “aceitabilidade” e utilizado teste de “aceitabilidade” e utilizado para os parâmetros do o mecanismo para os parâmetros do o mecanismo de agendamento de pacotes.de agendamento de pacotes.

RoteadorRoteador

HostsHosts

►A estrutura de implementação para um A estrutura de implementação para um host é similar, com a adição das host é similar, com a adição das aplicações.aplicações.

►Ao invés de ser encaminhado, dados se Ao invés de ser encaminhado, dados se originam e terminam em uma originam e terminam em uma aplicação.aplicação.

►O melhor modo de interface para O melhor modo de interface para aplicações ainda precisa ser aplicações ainda precisa ser determinado.determinado.