Sieci komputerowe. Wide Area Networks WANs

Transkrypt

1 Sieci komputerowe Wide Area Networks WANs Józef Woźniak Katedra Teleinformatyki Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej

2 IP QoS - model usług zintegrowanych IntServ - model usług zróżnicowanych DiffServ Józef Woźniak Katedra Teleinformatyki Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej

3 Typy ruchu w Internecie Ruch elastyczny (Elastic Traffic) Mało wrażliwy na zmiany parametrów opisujących sieć Może adaptować się do zmian w obciążeniu sieci Typowy dla aplikacji TCP (ale także UDP) QoS realizowane na poziomie aplikacji Ruch strumieniowy (Inelastic - streaming Traffic) Związany z aplikacjami multimedialnymi, wrażliwymi na parametry opóźnienieniowe Generowany przez aplikacje czasu rzeczywistego (audio, wideo) Nie adaptuje się do zmian w sieci Wymaga gwarancji na: przepustowość,opóźnienie, jitter, utratę pakietów elastic traffic must still be supported

4 Przepływ ruchu typu r.t. (real-time) w Internecie

5 Transmisje typu real-time fixed-size packets, generated at fixed intervals data too important for lossy compression Examples: ATC or RT simulations on/off source alternates between fixed size packets with fixed intervals and inactivity Examples: voice telephony or audio conferencing variable packet size at uniform intervals Examples: compressed video as in video conferencing

6 Wrażliwość na opóźnienia i priorytet obsługi (Criticality)

7 Best Effort podstawowy model obsługi ruchu w Internecie wprowadza niekontrolowane opóźnienia i straty pakietów brak mechanizmów sterujących przyjmowaniem zgłoszeń brak jakichkolwiek gwarancji jakościowych nieoptymalne wykorzystanie zasobów nieodporny na przeciążenia

8 Potrzeba poprawy poziomu usług QoS w Internecie Podstawowy serwis internetowy- Best-Effort Wszystkie pakiety ytraktowane tak samo Zaprojektowany do obsługi ruchu elastycznego (transmisja danych) Brak gwarancji pasma, czy przepływności no guarantees of delay Brak gwarancji na wahania opóźnieniajitter (delay variation) Klasyczny model IP-based Applications often create inelastic traffic often sensitive to delay often sensitive to jitter often critical in nature generate elastic traffic as well Aplikacje, w tym multimedialne wymagają zróżnicowanej obsługi różnych r typów w ruchu Nowe wymagania użytkowników

9 Wyzwania Internet must evolve to support new applications. protoły IP muszą oferować stosowną jakość obsługi (opóźnienia pakietów, poziom strat, jitter). Backward compatibility required Konieczność nowych rozwiązań Inteligentne techniki przełączania, np.. Selektywna obsługa ruchu/zróżnicowane przepływy. Skalowalność, tj. zdolność do obsługi zadań, zróżnicowanych w zależności od liczby użytkowników i ich wymagań

10 Nowe modele usług dla Internetu Proponowane są, i rozwijane, dwa komplementarne, chociaż istotnie różne modele usług: Usługi zintegrowane - Integrated Services (IntServ): reserve resources and limit demand to capacity that can be handled by the network, offer per-user flow service Usługi zróżnicowane - Differentiated Services (DiffServ): classify traffic into a number of traffic groups and handle traffic based on its group Nowe modele IP QoS wprowadzają mechanizmy kontroli ruchu: queuing disciplines, packet discard strategies Services are specified within a given domain

11 Metody realizacji QoS; IETF RSVP IntServ DiffServ

12 Model usług zintegrowanych (Integrated Services - IntServ)

13 Czym jest Integrated Services? - platforma IntServ - QoS dopasowane do przepływu (per-flow service per-conversation traffic) -deskryptory ruchu - rezerwacja zasobów (RSVP)

14 Cechy - IntServ rozszerzenie istniejącego modelu Best Effort przydzielanie QoS do przepływów przepływ rozróżnialny strumień powiązanych ze sobą datagramów, który został wytworzony przez aktywność pojedynczego użytkownika, i który wymaga jednakowego QoS sterowanie przyjmowaniem zgłoszeń wymaga się, aby każdy router potrafił podjąć decyzję o przyjęciu do obsługi nowego zgłoszenia na podstawie informacji o dostępnych zasobach rezerwacja zasobów wymaga się, aby każdy router potrafił zarezerwować zasoby, w celu zapewnienia QoS obsługiwanym przepływom opis ruchu przy pomocy modelu płynnego wiadro tokenowe (r intensywność (szybkość) napływania tokenów, b - głębokość wiadra, p szybkość szczytowa, m najmniejsza rozróżnialna wielkość pakietu, M maksymalny rozmiar pakietu)

15 IntServ klasy usług Kontrolowane (sterowane) Obciążenie (Controlled Load) zapewnia zachowanie takie, jak w Best Effort w warunkach braku nadmiernego obciążenia sieci brak gwarancji na opóźnienie ruch w profilu jest traktowany lepiej niż Best Effort ruch poza profilem jest traktowany tak, jak Best Effort Gwarantowana Usługa (Guaranteed Service) gwarantowane pasmo dostarcza wyliczalnego ograniczenia na całkowite opóźnienie (jednak bez gwarancji jittera) ruch w profilu nie doświadcza przeciążeń w kolejkach ruch poza profilem jest traktowany tak, jak Best Effort Best Effort

16 IntServ nowe wymagania stawiane routerom Realizowana na bieżąco szybka klasyfikacja i przetwarzanie pakietów Wykonywanie procedur: przyjmowania zgłoszeń (Admission control), szeregowania zadań (scheduling), zarządzania buforami (buffer management) Realizowane w czasie rzeczywistym procedury sterowania przepływem i zarządzania zasobami

17 Architektura IntServ (ISA) w Routerze RSVP Background Functions control level Primary Forwarding Functions flow control

18 Komponenty węzła (routera) w IntServ płaszczyzna (poziom) sterowania - dostarcza struktur danych potrzebnych do sterowania procesami realizowanymi w płaszczyźnie przepływów agent routingu - buduje bazę danych routingu, z której korzysta agent rezerwacji zasobów agent rezerwacji zasobów - implementuje protokół przydzielający istniejące zasoby do odpowiednich przepływów i zapisuje to w bazie danych sterowania ruchem moduł sterowania dostępem - decyduje o przyjmowaniu nowych zgłoszeń do obsługi na podstawie bazy danych sterowania ruchem agent zarządzania -zarządza polityką odrzucania pakietów w warunkach nadmiernego obciążenia sieci na podstawie bazy danych sterowania ruchem

19 Komponenty węzła w IntServ płaszczyzna (poziom) przepływów klasyfikator - przydziela do przepływów pakiety pochodzące z kolejki wejściowej routera moduł szeregujący - umieszcza pakiety w odpowiedniej kolejności (zależnej od przepływu, do którego należą) w kolejce wyjściowej

20 RSVP protokół rezerwacji zasobów możliwe różne style rezerwacji określa format przekazywanych wiadomości (PATH, RESV, CONFIRMATION, TEARDOWN, ERROR) oraz sposób ich wymiany trasę od nadawcy do odbiorcy wyznacza tu protokół rutingu protokół obsługuje zarówno sesje punkt-punkt, jak i punktwielopunkt sesja - jest to połączeniem rozróżnialne przez adres źródłowy i docelowy, typ protokołu (TCP/UDP) oraz numer portu przeznaczenia odbiorca odpowiada za rezerwację zasobów na trasie stosuje się tutaj tymczasowe stany rezerwacji, które muszą być periodycznie odświeżane protokół jednokierunkowy wspierany przez IPv4 i IPv6 operacje RSVP są przeźroczyste dla routerów nie wspierających RSVP

21 RSVP PATH BORDER ROUTER BORDER ROUTER BORDER ROUTER HOST A RESERV PATH RESERV BORDER ROUTER BORDER ROUTER BORDER ROUTER HOST B

22 IntServ ISP 1 ISP 3 ISP 2 ISP 4

23 Zapewnianie zgodności z kontraktem - Metoda Token Bucket (Leakly Bucket) Used to: 1. Characterize traffic in a flow. 2. Describe the load imposed by a flow. 3. Traffic policing. Note that, during any time period T, the amount of data sent cannot exceed RT+B.

24 Architektura Best Effort

25 Dyscypliny kolejkowania Single FIFO queues have numerous drawbacks relative to QoS demands no special treatment based on priority larger packets get better service connections can get unfair share of resources IntServ allows for multiple queues one per flow separate discipline per flow fair queuing policy

26 Architektura IntServ

27 Wady modelu IntServ Problem skalowalności Wysokie wymagania sprzętowe narzucane przez: 1. Protokół sygnalizacyjny RSVP (Resource Reservation Protocol) 2. Admission control 3. Packet classification 4. Packet scheduling

28 Nadmiar informacji Wady modelu IntServ Pomimo dużej ilości informacji sterującej, wymaganej do zastosowania w sieci z architekturą IntServ, pakiety danych nie zawierają tak kluczowych dla obserwatora informacji, jak status QoS. Skomplikowany routing, opóźnienia Zmiana routingu pociąga za sobą konieczność zmiany rezerwacji, co komplikuje zarządzanie siecią oraz powoduje opóźnienia w ruchu pakietów.

29 Model usług zróżnicowanych - DiffServ

30 Terminologia DiffServ

31 Założenia projektowe architektury Differentiated Services DiffServ (DS) elastyczna i skalowalna technika sterowania ruchem, wspierająca QoS w sieci IP Założenie podstawowe: Niezależność zasobów wymaganych do gwarancji QoS od: liczby strumieni obsługiwanych w sieci ruchu generowanego przez te strumienie rozmiaru sieci

32 DiffServ przydział QoS do agregatów przepływów (behaviour aggregate) sterowanie ruchem na krańcach sieci (border routers) wewnątrz sieci routery (core routers) analizują tylko pole DSCP (DiffServ Code Point) nagłówka i stosują przypisaną do niego politykę PHB (perhop behaviour) wymagane zawarcie kontraktu ruchowego SLA, za pośrednictwem brokera pasma BB (bandwith broker)

33 Architektura sieci DiffServ

34 Podział na routery rdzeniowe i brzegowe: odciążenie rdzenia sieci najwięcej funkcjonalności w urządzeniach brzegowych maksymalnie uproszczony szkielet Brak problemu skalowalności

35 Architektura sieci DiffServ węzeł (router) DS węzeł umiejący zinterpretować punkty kodowe DSCP pakietów i stosować dla nich odpowiednie reguły przekazywania PHB domena DS -zbiór sąsiednich węzłów DS implementujących wspólną politykę świadczenia usług oraz wspólne grupy reguł PHB region DS zbiór sąsiednich domen DS oferujących usługi zróżnicowane na przechodzących przez nie ścieżkach węzeł (router) brzegowy węzeł DS znajdujący się na wejściu, bądź wyjściu z domeny DS, łączący ją z inną domeną (nie koniecznie DS) węzeł (router) szkieletowy węzeł DS znajdujący się wewnątrz domeny DS broker pasma jednostka logiczna, która zajmuje się obsługą żądań i rozdziałem zasobów zgodnie z polityką przewidzianą dla danej domeny DS

36 DiffServ Traffic Conditioner(BR) Conformance test per SLA Police traffic to achieve specified traffic rate (e.g. with token bucket) Separate traffic into classes based on DS/other fields Police traffic and re-mark with a different codepoint if necessary (at domain ingress node, or at boundary between domains) Drop packets if rate exceeds that specified in the SLA

37 Komponenty węzła DS

38 Klasyfikacja na podstawie DSCP - 8 bitów: 6 bitów - pole DSCP (DiffServ Code Point) 2 bity - niewykorzystywane - określa typ i klasę pakietu - umiejscowienie w nagłówku pakietu: IPv4 zamiast pola TOS (Type Of Service) IPv6 zamiast pola Traffic Class

39 Komponenty węzła DS klasyfikator przydziela pakiety do poszczególnych klas na podstawie informacji zawartych w nagłówkach tych pakietów wyróżnia się dwa typy klasyfikatorów: klasyfikator MF (Multi-Field) klasyfikacja na podstawie jednego lub wielu pól nagłówka IP (nagłówek IP -> DSCP) klasyfikator BA (Behaviour Aggregate) klasyfikacja na podstawie wartości pola DSCP (DSCP -> PHB)

40 Nagłówek pakietu IPv4 6 bitów - DSCP 2 bity - niewykorzystane Pole Type Of Service w IPv4

41 Nagłówek pakietu IPv6 niewykorzystane 6 bitów - DSCP Traffic Class

42 Differentiated Services Assured Forwarding PHB ECN RFC 2597 Designated AF1x, AF2x, AF3x, AF4x

43 Komponenty węzła (routera brzegowego) DS moduł kondycjonujący opóźnia, a następnie przekazuje, odrzuca lub przeznakowuje pakiety; w jego skład wchodzi: moduł pomiarowy opisuje w postaci profili ruchu tymczasowe właściwości wyodrębnionych przez klasyfikator strumieni ruchu moduł znakowania - ustawia w polach DS pakietów odpowiednie punkty kodowe DSCP, dodając tak oznakowane pakiety do poszczególnych agregatów ruchu moduł kształtujący ruch -zajmuje się buforowaniem pakietów, w celu dostosowania ich do danego profilu ruchu moduł odrzucania -zajmuje się odrzucaniem pakietów, które nie mieszczą się w zadanym profilu ruchowym

44 Reguły Przesyłania Pakietów (Per Hop Behaviour) służą do budowy klas usług skutkują różną obserwowalną (mierzalną) wydajnością przekazywania pakietów nie specyfikują jakich mechanizmów należy użyć do zapewnienia pożądanej jakości (np. pakiety klasy A mają pierwszeństwo przed pakietami klasy B)

45 Rodzaje PHB domyślne dla ruchu Best Effort selektora klasy dla zapewnienia wstecznej kompatybilności z bitami pierwszeństwa pola TOS (w IPv4) przyśpieszonego przekazu ( dla klasy Expedited Forwarding) zapewniają pasmo, niską stopę błędów, małe opóźnienia oraz mały jitter zapewnionego przekazu (dla klasy Assured Forwarding) gwarantują, że pakiety będą dostarczane do adresata z wysokim prawdopodobieństwem, dopóki będą się one mieściły w profilu ruchu zadeklarowanym przez klienta.

46 Architektura DiffServ

47 DiffServ ISP 1 ISP 3 ISP 2 ISP 4

48 DiffServ: kategorie usług PHB refers to the packet scheduling, queuing, policing, or shaping behavior of a node on any given packet belonging to a Behavior Aggregate, and as configured by an SLA or policy. Default PHB: Traditional Best-Effort service (DSCP value: ) Class-Selector PHB: (DSCP value: xxx000, where x is either 0 or 1 are defined) Expedited Forwarding (EF) PHB: (Recommended DSCP value: ) Assured Forwarding (AFxy) PHB: (DSCP value: xyzab0, where `xyz' is 001 / 010 / 011 / 100, and `ab' represents the drop precedence bits)

49 Service Level Agreement (SLA) SLA (DS) kontrakt pomiędzy użytkownikiem a domeną. Zawartość SLA: SLA zakres usług liczba klas QoS parametry ruchowe Statyczne (ustawiane raz na jakiś czas: miesiąc, rok) Dynamiczne (używa sygnalizacji {np.rsvp} aby ustanowić klasę połączenia)

50 Broker Pasma - BB jest jednostką logiczną przewidzianą dla każdej domeny DS zawiera i zarządza dwustronnymi kontraktami SLA negocjuje kontrakty SLA z Brokerami Pasm sąsiednich domen DS

51 Kontrakt usługowy SLA (Service Level Agreement) SLA jest kontraktem zawartym pomiędzy klientem, a dostawcą usługi. Określa on: rodzaj usługi dostępność usługi gwarancje dostarczenia usługi odpowiedzialność dostawcy audyt usług opłaty klienta

52 TOP-DOWN PROVISIONING zarządzanie odgórne -odejście od protokołu sygnalizacyjnego - elementy sieci konfigurowane odgórnie ZALETY: - prostota rozwiązania - dogodne dla aplikacji, które nie są są w stanie skorzystać z sygnalizacji WADY: - problemy z tworzeniem tabel mapujących użytkowników i i aplikacje na na adresy IP IP ROZWIĄZANIE: Kombinacja zarządzania odgórnego z dynamiczną konfiguracją poprzez mechanizmy sygnalizacji

53 Grupy PHB best effort - Brak QoS; to, co znamy obecnie Expedited Forwarding (EF) - Premium Service Assured Forwarding (AF) - Assured Service - Olympic Service

54 Kody DSCP: Expedited Forwarding (EF) Wartość DSCP: Assured Forwarding (AF) Klasa 1 Klasa 2 Klasa 3 Klasa 4 Niski poziom odrzucania Średni poziom odrzucania Wysoki poziom odrzucania pierwsze 3 bity - kod selektora klas

55 Premium Service (EF): Assured Service: Zastosowania: - Virtual Leased Line - Telefonia - aplikacje czasu rzeczywistego - połą łączenia w ramach VPN - najprostsza dostępna usługa uga DiffServ - 'better than best-effort effort' - jej rozwinięciem sąs usługi ugi Olympic

56 Schemat funkcjonalny pojedynczej domeny DS implementującej statyczne kontrakty ruchowe Sąsiednia domena DS Border Router CR BR Ruch zgodny lub niezgodny z SLA z następną domeną Core Router Sąsiednia domena DS Router wyjściowy ER Ruch zagregowany po klasyfikacji, zgodny z SLA CR BR Router wejściowy IR BR CN Ruch zgodny lub niezgodny z SLA CN lub VPN

57 Funkcje routerów w brzegowych w modelu DiffServ Router brzegowy (BR) Monitor Klasyfikator Marker Obsługa pakietów Monitor Klasyfikator Marker Obsługa pakietów - Analiza zgodności z SLA - Statystyki ruchowe - typu Behaviour Aggregate - traffic (BA) shaping/dropping (np. RIO) - ustawianie pola DS - typu - znakowanie Multi-Field (MF) - szeregowanie pakietów (np. WFQ) pakietów niezgodnych z SLA

58 Funkcje routerów w rdzeniowych w modelu DiffServ Router rdzeniowy (szkieletowy) CR Klasyfikator BA Obsługa pakietów Klasyfikator BA Obsługa pakietów - rozpoznawanie kodu - odpowiednie DSCP PHB dla każdej z klas BA

59 Klasyfikacja Multi-Field i Behaviour Aggregate Klasyfikacja BA: - na podstawie pola DSCP Klasyfikacja MF na podstawie: - adresu źródłowego - adresu docelowego -pola DS - identyfikatora protokołu - numerów portów - innych informacji, np. interfejsów

60 Analiza zgodności i algorytm leaky bucket Cieknące wiadro - leaky bucket (ATM GCRA) -głębokość (wielkość burstu) -szybkość opróżniania (maksymalna średnia intensywność strumienia zgodna z SLA)!! wiadro!! przepełnione pakiety niezgodne z SLA głębokość przeciek

61 Analiza zgodności i algorytm leaky bucket Wiadro luźne (loose bucket): - pakiet przepełniający jest dopuszczany -kredyt -możliwa dyskryminacja małych pakietów Wiadro rygorystyczne (strict bucket): - pakiet przepełniający jest odrzucany -możliwość niedopuszczania dużych pakietów

62 Rozwinięcia leaky bucket w DiffServ Single Rate Three Color Marker (sctcr) - Committed Information Rate (CIR) - Commited Burst Size (CBS) - Excess Burst Size (EBS) - dwa wiadra o wielkościach CBS i EBS - najpierw opróżniane CBS, później EBS (prędkość CIR) Kolor pakietu: Zielony: pakiet mieści się w CBS Żółty: pakiet nie mieści się w CBS, ale mieści się w EBS Czerwony: pakiet nie mieści się CBS ani w EBS

63 Rozwinięcia leaky bucket w DiffServ Two Rate Three Color Marker (trtcm) - Peak Information Rate (PIR) - Peak Burst Size (PBS) - Committed Information Rate (CIR) - Committed Burst Size (CBS) - dwa wiadra o wielkościach CBR i PBS - CBS i PBS opróżnianie z prędkościami CIR i PIR Kolor pakietu: Zielony: pakiet mieści się w CBS Żółty: pakiet nie mieści się w CBS, ale mieści się w PBS Czerwony: pakiet nie mieści się CBS ani w PBS

64 Modifikacja RED dla Assured Service - RIO RED In-Out - dwa algorytmy RED na jednej kolejce - dwa poziomy odrzucania - dla pakietów zgodnych i niezgodnych

65 Metody obsługi kolejek Priority Queuing (PQ) Class Based Queuing (CQ) Weighted Round Robin (WRR) Weighted Fair Queuing (WFQ)

66 Priority queuing (PQ) Kolejki uszeregowane według priorytetu usług np.: Premium, Gold, Silver, Bronze Zagrożenie zagarnięcia pasma przez kolejki o wyższym priorytecie

67 Class Based Queuing (CBQ) Scheduler obsługuje kolejki zgodnie z algorytmem Round Robin Liczbę pakietów/bajtów wysłanych za każdym razem określa stała waga kolejki

68 WFQ jako rozwinięcie koncepcji CBQ Wagi zależą od: - klasy usługi -częstości i ilości przybywających do kolejki pakietów Algorytm Round Robin modyfikowany jest o wagi; kolejki o mniejszej wadze częściej obsługiwane. WFQ zapewnia bezwzględne gwarancje pasma W praktyce WFQ używany do rozdziału pasma pomiędzy Premium Queue i Assured Queue

69 Mechanizm transmisji w sieci ze statycznym SLA (dla Assured Service) CN1 Host S nadawca Router wewnątrzdomenowy LR1 Łącza bezpośrednie Pominięto routery pośrednie Klasyfikuje pakiet z hosta (MF) Klasyfikacja BA PHB Router dostępowy ER1 Router brzegowy BR1 Router rdzeniowy CR Router brzegowy BR2 ISP Klasyfikacja Policing Klasyfikacja BA PHB Klasyfikacja BA PHB Kształtowanie ruchu Klasyfikacja Policing Router dostępowy ER2 Host D - odbiorca CN2

70 Bandwidth Broker (BB) i mechanizm transmisji w sieci z dynamicznym SLA (dla Premium Service) Host S Bandwidth Broker CN1- BB Dane Sygnalizacja CN1 LR1 ER1 Klasyfikacja MF BR1 Kształtowanie ruchu Klasyfikacja BA PHB Klasyfikacja BA Agregacja strumieni Kształtowanie ruchu Klasyfikacja Policing Klasyfikacja Klasyfikacja BA PHB PHB Kształtowanie ruchu CR ISP Klasyfikacja Policing Bandwidth Broker ISP- BB BR2 ER2 Host D CN2- BB CN2

71 SLA statyczne

72 SLA dynamiczne

73 Per Domain Behavior Reguły przekazywania pakietów (PHB) + Reguły obsługi strumieni na brzegu sieci = PDB Istniejące specyfikacje: - Virtual Wire PDB bazujący na Expedited Forwarding PHB, - Assured Rate PDB korzystający z Assured Forwarding PHB, - Bulk Handling PDB stanowiący odpowiednik usługi Best Effort,

74 Cechy IntServ i DiffServ Intserv Diffserv Coordination for service differentiation End-to-End Local (Per-Hop) Scope of Service Differentiation A Unicast or Multicast path Anywhere in a Network or in specific paths Scalabilty Limited by the number of flows Limited by the number of classes of service Network Accounting Based on flow characteristics and QoS requirement Based on class usage Network Management Similar to Circuit Switching networks Similar to existing IP networks Interdomain deployment Multilateral Agreements Bilateral Agreements

75 Cechy IntServ i DiffServ intserv Wymagania QoS zdefiniowane w sposób ilościowy (dokładny) Możliwość reagowania na chwilowe zmiany topologii przez konieczność odświeżania rezerwacji, informowanie o odrzuceniu pakietów (RSVP) Ilość przechowywanych i przetwarzanych informacji proporcjonalna do liczby strumieni Brak odpowiednika ścieżki wirtualnej utrudnienie przyjmowania zgłoszeń i zarządzanie strumieniami IP Wszystkie węzły mają taką samą budowę QoS określone bezpośrednio dla odpowiednich usług Duże opóźnienia przy tworzeniu rezerwacji end-to-end DiffServ (DS) Pewna nieprzewidywalność poziomu QoS, Niewielka ilość klas ruchu o różnym priorytecie Brak sterowania ruchem na poziomie strumieni Ilość przechowywanych informacji proporcjonalna do liczby klas ruchu (PHB) Umożliwia tworzenie ścieżek wirtualnych Proste routery brzegowe (klasyfikacja wg DSCP) a funkcje obsługi pakietów tylko na brzegach sieci Stosunkowo niewielki zestaw PHB określonych jakościowo Brak rezerwacji

76 Wykorzystanie zalet IntServ oraz DiffServ Sąsiednia domena DiffServ Domena DiffServ Szkielet z szybkich, bo prostych węzłów Brzeg z bardziej zaawansowanymi funkcjami, ale przenoszący mały ruch Domena IntServ Elastyczny zestaw klas ruchu z dokładną kontrolą zgodności z kontraktem Domena IntServ

77 Składniki złożonej z onej architektury sygnalizacja RSVP kontrola dostępu kontrola ruchu MF kontrola ruchu zagregowanego agregacja RSVP (rozszerzenie) RSVP zarządzające strumieniami RSVP/IntServ

78 Korzyści z zastosowania obu technik kontrola dostępu pod kątem zasobów kontrola dostępu pod kątem policy wsparcie identyfikacji i klasyfikacji ruchu klasyfikacja w hoście klasyfikacja w routerze dynamicznie statycznie ruch warunkowo dopuszczony

79 Zadania elementów w sieć złożonejonej z architektur IntServ i DiffServ Rozszerzone funkce, - agregacja ruchu - kształtowanie - multipleksacja - buforowanie - odrzucanie DiffServ Sprawdzanie zgodności strumieni z kontraktem, klasyfikacja CR Host ma: BR BR Aplikacje stosującą Local Router: sygnalizacje RSVP do rezerwacji Szybki transport zasobów Klasyfikacja i przełączanie ruchu wielu strumieni IP ER Aplikacje EdgeSygnalizacje z Router RSVP jest określonymi Oferuje - zaimplementowane wiele parametrami poziomów QoS funkcje stosowana wewnątrz IntServ IntServ QoS rozszerzone Bridge Router: RSVP: IntServ Core Router - prosta budowa: LR LR agregacja negocjacja z IntServ szybkie przełączanie Sygnalizacja kształtowanie przyjmowanie (shaping) strumieni priorytetowanie RSVP wg DSCP multipleksacja oznaczanie strumieni Stosuje RSVP, buforowanie ma aplikacje kształtowanie z (shaping) QoS policy Edge Router Klasyfikacja ruchu, oferowanie wielu poziomów QoS

80 Przykład połą łączenia dwu sieci korporacyjnych wykorzystujących IntServ za pośrednictwem sieci rdzeniowej opartej na DiffServ Internet Service Provider Sąsiednia domena DiffServ DiffServ Virtual Private Network aggregate traffic handling Policy server IntServ 100 kbps => QoS IntServ Best effort => reszta RSVP

81 Zestawienie połą łączenia end-to to-end IntServ DiffServ IntServ Host S ER1 BR1 BR2 ER2 Host D PATHmessage? DiffServ? X X? RESV/ERR? X? DiffServ X? RESVmessage? Pakiety z DSCP PHB

82 Szkielet implikacji domeny DiffServ DiffServ powinien: przygotować klasy PHB dla IntServ dostarczyć informacji o dostępie przenosić sygnalizację RSVP Należy przygotować: odwzorowanie IntServ na DiffServ Konieczność współpracy z węzłami z RSVP efektywne zarządzanie zasobami (BB) Zabezpieczenie IntServ: przydzielenie pasma z wysokim priorytetem współpracę nie tylko z IntServ niezależność od ruchu best-effort

83 Miejsce dla IntServ i Diffserv Application Layer Transport Layer Network Layer IntServ/RSVP, DiffServ Constraint Based Routing MPLS Link Layer

84 QoS a złożoność procedur

85 Porównanie IntServ DiffServ Poziom granulacji Stany w routerach Podstawa do klasyfikacji Sterowanie przyjmowaniem zgłoszeń pojedyńcze przepływy dla przepływu kilka pól z nagłówka we wszystkich routerach agregaty przepływów dla agregatu tylko pole DS(*) tylko w routerach brzegowych

86 Porównanie IntServ DiffServ Protokół sygnalizacyjny Rezerwacja zasobów Skalowalność tak RSVP tak RSVP ograniczona przez liczbę przepływów nie pole TOS/DSCP (**) nie SLA (**) ograniczona przez ilość klas usług

87 Podsumowanie modele IntServ oraz DiffServ należy implementować w odmiennych obszarach działania sieci IntServ = sieci dostępowe DifServ = sieci szkieletowe IETF opracowało zasady współdziałania tych modeli (IntServ over DiffServ)