Serviços Diferenciados no NS2. Tutoriais NS2 on-line, Xuan Chen, 2002 (Adaptado)

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1 Serviços Diferenciados no NS2 Tutoriais NS2 on-line, Xuan Chen, 2002 (Adaptado) 1

2 Serviços Diferenciados n Definição de um pequeno número de classes de serviço n Com requisitos de QoS associados n Com filas de espera diferenciadas n Marcação e Classificação de tráfego em classes de serviço n Tratamento diferenciado dos pacotes n De acordo com a classe 2

3 Serviços Diferenciados Grupos de Trabalho n IETF n Descrição da arquitectura RFC 2475 n Campo DS RFC 2774 n PHBs RFC n Internet Drafts n TF-Tant n Ambiente experimental de teste de arquitectura e de serviços 3

4 Serviços Diferenciados n QoS na Internet para agregações de fluxos Sem estado para cada fluxo de dados Sem sinalização para cada nó n 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) 4

5 Contratos e Serviços n SLA: Service Level Agreement Contrato de serviço bilateral Identifica perfil de tráfego (ex. r = 1 Mbps, b = 100 Kb) n Serviço: tratamento global de um determinado subconjunto do tráfego de um utilizador dentro de um Domínio DS, ou fim a fim n PHBs + regras de policiamento = vários serviços n O grupo de trabalho da IETF não vai normalizar os serviços fim a fim (para os utilizadores) 5

6 Contratos e serviços n Para obter serviços diferenciados n Cliente pode ser outro ISP n Aspectos técnicos do contrato n Especificação de Nível de Serviço (Service Level Agreement SLS) n Especifica n Serviços pretendidos n Perfil de tráfego n Propriedades temporais do tráfego n Regras de condicionamento de tráfego 6

7 Especificação do Nível de Serviço Parâmetros de Especificação de Serviços n Identificação do Fluxo n Descrição do tráfego n Características do tráfego e parâmetros de conformidade n Taxa de pico, parâmetros de token-bucket (b,r), MTU min/max n Tratamento ao excesso n Que fazer ao tráfego fora de perfil: descarte, remarcação,calibração? n Desempenho: débito, atraso, perda, jitter n Garantias qualitativas e quantitativas n Temporização: activação/cancelamento do serviço n Fiabilidade: tempo entre falhas 7

8 Arquitetura de Serviços Diferenciados Modelo Lógico Fonte SLA: Service Level Agreement SLA Destino SLA Domínio SLA SLA Domínio SLA Domínio Domínios proporcionam serviços especificados no SLA aos seus clientes 8

9 Arquitetura de Serviços Diferenciados Modelo Físico Policiamento de tráfego nos encaminhadores de fronteira Encaminhadores internos dão tratamento aos pacotes de acordo com o PHB indicado no DSCP 9

10 Arquitetura de Serviços Diferenciados Domínio DS Mundo Exterior SLA deve ser estabelecido Nós de Fronteira Efectua Condicionamento de Tráfego Nós Interiores Nós Interiores Nós de Fronteira Efectua Condicionamento de Tráfego Mundo Exterior SLA deve ser estabelecido Pacotes são adicionados a agregações de comportamento (behavior aggregates - BA) de acordo com o DS field 10

11 Per-Hop Behavior (PHB) n Descreve o comportamento na expedição do tráfego agregado num nó DS n Pacotes com o mesmo DCSP n Determina estratégia de alocação de recursos para construção de serviços diferenciados n É especificado em termos de n Prioridade na obtenção de recursos (buffers, largura de banda) e características de tráfego (atraso, perdas) n É concretizado por mecanismos de n Gestão de Filas (ex. RED) n Escalonamento (ex. WFQ, CBQ,...) 11

12 PHPs Normalizados n PHB EF (Expedited Forwarding) (RFC 2598) Expedição expresso (acelerada) Baixa perda, atraso e variação do atraso (jitter) Preferência total de encaminhamento n 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 12

13 Arquitectura DiffServ n Três componentes principais: n Gestor de políticas e de recursos n Cria políticas n Distribui as políticas pelos routers n Edge routers: fazem marcação dos pacotes n Core routers: PHB 13

14 Routers DiffServ n A diferenciação faz-se no interior dos routers n Os routers Diffserv tem dois novos blocos funcionais: condicionador de tráfego e um policiador 14

15 DiffServ no NS2 passo a passo n Definir os nós fronteira e interiores (Edge Routers e Core Routers) n Configurar as filas de espera (Queues) n Adicionar política: n Entradas na tabela de políticas (policy table) n Entradas na tabela de PHBs (PHB table) n Obter resultados (estatísticas de uso) 15

16 Configuração dos Routers A distinção faz-se ao nível dos links: n Distinguir os links entre edge e core n 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 16

17 Configuração das queues n Aceder às queues: set qe1c [[$ns link $e1 $core] queue] set qce1 [[$ns link $core $e1] queue] n Configurar uma a uma: $qe1c meanpktsize $packetsize $qe1c set numqueues_ 1 $qe1c setnumprec 2 $qe1c configq Tamanho médio dos pacotes Nº Filas Físicas Nº Filas Virtuais Nº da fila física a configurar Probabilidade de Descarte Nº da fila virtual a configurar Limites RED: inferior e superior (em pacotes) 17

18 Configuração das queues DropTail chegadas partidas queue link RED avg>=min N máx min partidas Descarta ou Marca tudo S avg >máx S N Drop? S Descarta ou Marca aleatoriamente N q Pr[descarte] = Pmax avg = avg (1-x) + x q avg - min max - min 18

19 Queues Físicas e Virtuais Packet Packet v0 v1 2 1 physical queue scheduler Diffserv queue 19

20 Configuração das queues n Configurar o escalonador (necessário quando há múltiplas filas) n Definir o algoritmo a usar: n RR, PRI, WRR, etc.. $qce2 setschedularmode PRI $qce2 addqueuerate Algoritmo de escalonamento a usar Fila física Debito máximo 20

21 Políticas e policiadores (edges) n Adicionar entradas na tabela de políticas Identificação do(s) fluxos a que a política se aplica $qe1c addpolicyentry [$s1 id] [$dest id] TokenBucket 10 $cir0 $cbs0 Classificador/Policiador a usar n Adiconar entradas na tabela de policiadores $qe1c addpolicerentry TokenBucket

22 Token Bucket Token Bucket: n bucket pode armazenar b tokens (tamanho de burst) n tokens são gerados à taxa de r token/sec, excepto se o bucket estiver cheio n No intervalo de tempo t, o nº de pacotes admitido é menor ou igual a (r t + b). 22

23 Policiadores suportados n TSW2CM and TSW3CM n Token bucket n Single rate three color marker n Two rate three color marker 23

24 Tabelas PHB n Para que filas (física e virtual) vão os pacotes marcados em cada classe: $qe1c addphbentry $qe1c addphbentry n Nos routers do interior só é necessária esta tabela, porque a marcação já foi feita na entrada do domínio pelos routers de fronteira 24

25 Estatísticas $qe1c printpolicytable $qe1c printpolicertable $qe1c printstats Packets Statistics ======================== CP TotPkts TxPkts ldrops edrops All