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Serviços Diferenciados no NS2
“Tutoriais NS2” on-line, Xuan Chen, 2002 (Adaptado)
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Serviços Diferenciados Definição de um pequeno número
de classes de serviço Com requisitos de QoS associados Com filas de espera diferenciadas
Marcação e Classificação de tráfego em classes de serviço
Tratamento diferenciado dos pacotes De acordo com a classe
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Serviços DiferenciadosGrupos de Trabalho
IETF Descrição da arquitectura –RFC 2475 Campo DS –RFC 2774 PHBs – RFC 2397 2598 Internet Drafts
TF-Tant Ambiente experimental de teste de
arquitectura e de serviços
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Serviços Diferenciados
QoS na Internet para agregações de fluxos Sem estado para cada fluxo de dados Sem sinalização para cada nó
DS-Field Pacotes são marcados para receber serviços
diferenciados nos Domínios DS Campo TOS do IPv4 ou Traffic Class do IPv6 Identifica o PHB (Per-Hop Behavior) Valores do DS-Field são chamados de DSCP
(DiffServ Code Point)
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Contratos e Serviços
SLA: Service Level Agreement Contrato de serviço bilateral Identifica perfil de tráfego (ex. r = 1 Mbps, b = 100
Kb) Serviço: “tratamento global de um determinado
subconjunto do tráfego de um utilizador dentro de um Domínio DS, ou fim a fim”
PHBs + regras de policiamento = vários serviços O grupo de trabalho da IETF não vai normalizar
os serviços fim a fim (para os utilizadores)
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Contratos e serviços Para obter serviços diferenciados
Cliente pode ser outro ISP Aspectos técnicos do contrato
Especificação de Nível de Serviço (Service Level Agreement –SLS)
Especifica Serviços pretendidos Perfil de tráfego Propriedades temporais do tráfego Regras de condicionamento de tráfego
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Especificação do Nível de ServiçoParâmetros de Especificação de Serviços
Identificação do Fluxo Descrição do tráfego
Características do tráfego e parâmetros de conformidade Taxa de pico, parâmetros de token-bucket (b,r), MTU
min/max Tratamento ao excesso
Que fazer ao tráfego fora de perfil: descarte, remarcação,calibração?
Desempenho: débito, atraso, perda, jitter Garantias qualitativas e quantitativas
Temporização: activação/cancelamento do serviço Fiabilidade: tempo entre falhas
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Domínios proporcionam serviços especificados no SLA aos seus clientes
SLA: Service Level Agreement
SLASLA
SLA
SLA
SLADomínio
Domínio
Domínio
Fonte
Destino
Arquitetura de Serviços DiferenciadosModelo Lógico
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Policiamento de tráfego nos encaminhadores de fronteira
Encaminhadores internos dão
tratamento aos pacotes de acordo
com o PHB indicado no DSCP
Arquitetura de Serviços Diferenciados Modelo Físico
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Arquitetura de Serviços Diferenciados
Domínio DS
Nós Interiores
Nós deFronteira
Nós Interiores
Nós deFronteira
Efectua Condicionamento
de Tráfego
Efectua Condicionamento
de Tráfego
Pacotes são adicionados a agregações de comportamento
(behavior aggregates - BA)de acordo com o DS field
MundoExterior
SLA deveser
estabelecido
MundoExterior
SLA deveser
estabelecido
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Per-Hop Behavior (PHB) Descreve o comportamento na expedição do
tráfego agregado num nó DS Pacotes com o mesmo DCSP
Determina estratégia de alocação de recursos para construção de serviços diferenciados
É especificado em termos de Prioridade na obtenção de recursos (buffers, largura
de banda) e características de tráfego (atraso, perdas)
É concretizado por mecanismos de Gestão de Filas (ex. RED) Escalonamento (ex. WFQ, CBQ,...)
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PHPs Normalizados PHB EF (Expedited Forwarding) (RFC 2598)
Expedição expresso (acelerada) Baixa perda, atraso e variação do atraso (jitter) Preferência total de encaminhamento
PHB AF (Assured Forwarding) (RFC 2597) Grupo de PHBs de expedição assegurada 4 classes de serviços com 3 níveis de descarte Define tratamentos diferenciados aos pacotes,
do tipo “melhor que o melhor esforço”
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Arquitectura DiffServ Três componentes principais:
Gestor de políticas e de recursos… Cria políticas… Distribui as políticas pelos routers…
Edge routers: fazem marcação dos pacotes Core routers: PHB
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Routers DiffServ A diferenciação faz-se no interior dos routers Os routers Diffserv tem dois novos blocos
funcionais: condicionador de tráfego e um policiador
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DiffServ no NS2 passo a passo Definir os nós fronteira e interiores
(Edge Routers e Core Routers) Configurar as filas de espera (Queues) Adicionar política:
Entradas na tabela de políticas (policy table) Entradas na tabela de PHBs (PHB table)
Obter resultados (estatísticas de uso)
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Configuração dos “Routers”
A distinção faz-se ao nível dos links: Distinguir os links entre “edge” e “core” Usar filas de espera “dsRED” em vez de
“DropTail”
$ns simplex-link $e1 $core 10Mb 5ms dsRED/edge $ns simplex-link $core $e1 10Mb 5ms dsRED/core
Os links “edge” são os de entrada no domínio
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Configuração das queues Aceder às queues:
set qE1C [[$ns link $e1 $core] queue]set qCE1 [[$ns link $core $e1] queue]
Configurar uma a uma:$qE1C meanPktSize $packetSize$qE1C set numQueues_ 1$qE1C setNumPrec 2…$qE1C configQ 0 0 20 40 0.02
Tamanho médio dos pacotes
Nº Filas Físicas
Nº Filas Virtuais
Probabilidade de Descarte
Limites RED: inferior e superior (em pacotes)
Nº da fila física a configurar
Nº da fila virtual a configurar
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Configuração das queues
DropTail
RED minmáx
chegadas partidas
partidas
queue link
avg>=min
avg >máx Drop?
N
NN
S
S SDescarta ou Marca tudo
Descarta ou Marca aleatoriamente
Pr[descarte] = Pmaxavg - min
max - min
q
avg = avg (1-x) + x q
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Queues Físicas e Virtuais
Packet 4 11
Packet 3 10
physical queue
Diffserv queue
v1v0
scheduler
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Configuração das queues Configurar o escalonador (necessário quando
há múltiplas filas) Definir o algoritmo a usar:
RR, PRI, WRR, etc..
$qCE2 setSchedularMode PRI$qCE2 addQueueRate 0 3000000
Algoritmo de escalonamento
a usar
Debito máximoFila física
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Políticas e policiadores (edges) Adicionar entradas na tabela de políticas…
$qE1C addPolicyEntry [$s1 id] [$dest id] TokenBucket 10 $cir0 $cbs0
Adiconar entradas na tabela de policiadores
$qE1C addPolicerEntry TokenBucket 10 11
Identificação do(s) fluxosa que a política se aplica
Classificador/Policiador a usar
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Token BucketToken Bucket:
bucket pode armazenar b tokens (tamanho de burst) tokens são gerados à taxa de r token/sec, excepto se o
bucket estiver cheio No intervalo de tempo t, o nº de pacotes admitido é
menor ou igual a (r t + b).
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Policiadores suportados TSW2CM and TSW3CM Token bucket Single rate three color marker Two rate three color marker
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Tabelas PHB Para que filas (física e virtual) vão os pacotes
marcados em cada classe:
$qE1C addPHBEntry 10 0 0$qE1C addPHBEntry 11 0 1
Nos routers do interior só é necessária esta tabela, porque a marcação já foi feita na entrada do domínio pelos routers de fronteira…
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Estatísticas$qE1C printPolicyTable$qE1C printPolicerTable
$qE1C printStatsPackets Statistics======================== CP TotPkts TxPkts ldrops edrops -- ------- ------ ------ ------All 12494 5056 7438 0 10 2503 2503 0 0 11 2495 10 2480 5
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