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Qualidade de Serviço - QoS

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QoS Qualidade de Servio em TCP/IP

Altamir Brun Eide Marta Gonalves Vogt Alessandra da Silveira Mendes

Maro - 2002

Qualidade de Servio -QoS- em redes TCP/IP

NDICEINTRODUO ..................................................................................................... 04

CAPTULO I ESTUDO BSICO DOS PROTOCOLOS TCP/IP1.1 - HISTRICO DO TCP/IP .................................................................................................... ....................................................................... .......................................................... ....................................................................... ....................................................................... ....................................................................... ......................................................... 05 06 07 09 10 12 15 16 1.1.1 - Modelo de referncia ISO/OSI 1.1.2 - Modelo de referncia TCP/IP 1.1.3 - Endereamento IP e Classes 1.1.4 - Subrede IP e mscara de subrede 1.1.5 - Protocolos e aplicaes (IP, ARP)

1.2 - COMUTAO DE PACOTES E DE CIRCUITOS

1.3 - OUTROS PROTOCOLOS RELACIONADOS AO IP .........................................................

CAPTULO II DEFINIO DE QOS2.1 - QUALIDADE DE SERVIOS ........................................................................ ............................. 18 20 23 25 2.2 - QUALIDADE DE SERVIOS E DESCRITORES DE TRFEGO 2.3 - POR QUE QOS?

..................................................................................................................

2.4 - TRANSMISSO MULTIMDIA EM REDES ....................................................................... 2.5 - NECESSIDADES DAS APLICAES (Latncia, Jitter, Skew, Tabela Comparativa) ..................................................................................................................

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2.6 - QUALIDADE DE SERVIO (requisitos gerais para suporte a servio banda larga) ................................................................................................................................. 29

CAPTULO III - ANLISE DE SERVIOS QOS3.1 GARANTIA DE QOS ..................................................................................... 32 32 33 35 36 39 44 50 52 52 54 3.1.1 - QoS servios diferenciados ..................................................................................... 3.1.2 - QoS servios integrados 3.1.3 - QoS prioridade relativa 3.2 SERVIOS INTEGRADOS 3.2.1 - Classes de servios ..................................................................................... ..................................................................................... ..................................................................................... .....................................................................................

3.2.2 - O RSVP .................................................................................................................. 3.3 SERVIOS DIFERENCIADOS ..................................................................................... ......................................................... ......................................................... .........................................................

3.3.1 - Arquitetura de servios diferenciados 3.3.2 - Uso de RSVP com servios diferenciados 3.4 - RSVP E ROTEADORES (RESUMO DO RSVP)

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3.5 - FUNCIONALIDADE DOS SISTEMAS DE QoS

.........................................................

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CAPTULO IV ANLISE DE QOS EM EQUIPAMENTOS CISCO4.1 - EQUIPAMENTO CISCO IOS ........................................................................ ......................................................... 58 62 63 64 65 65 66 67 68 69 4.2 - EQUIPAMENTO CISCO PROVISIONED QOS 4.2.1 - Resumo dos Recursos 4.2.2 - Benefcios do QPM-PRO

....................................................................... ..................................................................................... ............................. ...............

4.2.3 - Fornecimento de servios diferenciados para toda a rede

4.2.4 - Controle e execuo da poltica de QoS de Borda e de Backbone 4.2.5 - Controla e mantm nveis de servios 4.2.6 - A QoS para voz por pacotes

.........................................................

....................................................................... ........................................... ...........................................

4.2.7 - Automatiza a configurao e instalao da QoS 4.2.8 - Ferramentas e servios do QoS Policy Manager

CAPTULO V CONCLUSES SOBRE QOS5.1 - O FUTURO DOS SERVIOS INTEGRADOS ........................................................................ 5.2 - QUALIDADE D FORA AOS SERVIOS EM BANDA LARGA ............................. 75 76

CAPTULO VI - REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS6.1 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ....................................................................... 78

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INTRODUO

QoS QUALITY OF SERVICE As redes IP constituem o grande universo de milhes de computadores interligados em todo o mundo com uma expectativa constante de crescimento. Estas redes se desenvolveram com facilidade devido o crescimento da Internet e pela homologao do TCP/IP como protocolo de suporte s aplicaes em redes e no h nenhum aceno em relao mudanas deste panorama devido grande massa de computadores usando TCP/IP nas suas comunicaes, sejam elas caseiras ou corporativas. Sendo assim, o IP torna-se o padro universal de suporte para aplicaes, pois est presente em milhes de mquinas espalhadas por todo o mundo. As redes TCP/IP foram desenvolvidas com o discurso de que poderiam ser usadas sobre qualquer tipo de meio fsico, sendo estes de qualquer tecnologia, apresentando ou no confiabilidade, com alto ou baixo desempenho. Como o oTCP/IP um protocolo simples, ele tem algumas restries como por exemplo, a falta de garantia no trnsito de pacotes, atrasos, etc. Com o crescimento e diversificao das aplicaes (voz, multimdia, vdeo-conferncia, etc) sobre IP, precisou-se avaliar as limitaes do IP, buscando alternativas para adequ-lo nova realidade, pois a banda est compartilhada com um nmero cada vez maior de usurios podendo ocorrer congestionamento e possveis perdas de pacotes. Para que se obtenha uma garantia de que o servio ser realizado preciso aplicar tecnologias que permitam atingir um nvel de trfego satisfatrio e confivel para os dados e aplicaes. O objetivo desta monografia mostrar alternativas que viabilizem uma qualidade no servio sobre IP, discutindo os parmetros, os protocolos e os mecanismos envolvidos com a garantia de qualidade de servio com nfase nas redes de pacotes tipo IP, mostrando vantagens e desvantagens das tecnologias existentes para cada necessidade.

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CAPTULO I ESTUDO BSICO DOS PROTOCOLOS TCP/IP

1.1 - HISTRICO DO TCP/IP Nos anos 60, o principal setor estratgico americano, Department of Defense DoD se interessou em um protocolo que estava sendo desenvolvido e utilizado pela Universidades para interligao dos seus sistemas computacionais e que utilizava a tecnologia de chaveamento de pacotes. O interesse do DoD estava no desejo de manter a comunicao entre os diversos sistemas espalhados pelo mundo, no caso de um desastre nuclear. O problema maior estava na compatibilidade entre os sistemas computacionais de diferentes fabricantes que possuam diferentes sistemas operacionais, topologia e protocolos. A integrao e compartilhamento dos dados passou a ser um problema de difcil resoluo. Foi atribudo assim Advanced Research Projects Agency ARPA a tarefa de encontrar uma soluo para este problema de tratar com diferentes equipamentos e diferentes caractersticas computacionais. Foi feita ento uma aliana entre universidades e fabricantes para o desenvolvimento de padres de comunicao. Esta aliana especificou e construiu uma rede de teste de quatro ns, chamada ARPANET, e que acabou sendo a origem da internet hoje. No final dos anos 70, esta rede inicial evoluiu, teve seu protocolo principal desenvolvido e transformado na base para o TCP/IP (transmition Control Protocol / Internet Protocol). A aceitao mundial dos conjunto de protocolos TCP/IP deveu-se principalmente a verso UNIX de Berkeley que alm de incluir estes protocolos, colocava-os em uma situao de domnio pblico, onde qualquer organizao, atravs de sua equipe tcnica poderia modific-los e assim garantir seu desenvolvimento. Dentre as vrias organizaes e comits que participaram deste desenvolvimento e divulgao, podemos destacar Internet Engineering Task Force IETF

(http://www.ietf.org) cuja principal funo atual a manuteno e apoio aos padres de Internet e TCP/IP principalmente atravs da srie de documentos Request for Comments RFC. Estes documentos descrevem as diversas tecnologias envolvidas e servem de base

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para as novas tecnologias que devero manter a compatibilidade com as anteriores dentro do possvel. Em resumo, o maior trunfo do TCP/IP o fato destes protocolos apresentarem a interoperabilidade de comunicao entre todos os tipos de hardware e todos os tipos de sistemas operacionais. Sendo assim, o impacto positivo da comunicao computacional aumenta com o nmero de tipos computadores que participam da grande rede internet.

1.1.1 - Modelo de referncia ISO/OSI Dentro deste cenrio de grande variedade de sistemas operacionais, CPUs, interfaces de rede, tecnologia e vrias outras variveis, e a necessidade de interconexo entre os diversos sistemas computacion