Integrated Services Packet Network

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1 Integrated Services Packet Network IntServ Parte 4 Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 1/number 1

2 IntServ Attualmente la rete Internet fornisce unicamente il servizio best effort massimo sforzo (tutte le entità in rete fanno il loro meglio ma non lo garantiscono) IntServ aggiunge nuove classi di servizio Scopo di IntServ: viene garantita una determinata QoS per ogni sessione applicativa (flusso) Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 2/number 2

3 Classificazione delle applicazioni Intserv Applicazioni elastiche Applicazioni real time tolleranti (soft) Applicazioni real time non tolleranti (hard) Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 3/number 3

4 Applicazioni elastiche Le applicazioni elastiche sono flessibili in termini di QoS richiesta telnet ftp Navigazione web Il modello di servizio best effort è accettabile per questo tipo di applicazione Protocollo TCP Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 4/number 4

5 Apllicazioni real time tolleranti La tempestività molto importante In alcuni casi è possibile accettare perdite limitate e piccoli ritardi Conferenze audio Video streaming Protocollo UDP Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 5/number 5

6 Applicazioni real time non tolleranti Queste applicazione hanno bisogno di un QoS molto stringente Esempi: Voce/video interattiva Protocollo UDP Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 6/number 6

7 Classi di servizio IntServ Servizio garantito (Guaranteed Service) Applicazioni real time non tolleranti Servizio a carico controllato (Controlled load Service) Applicazioni real time tolleranti Servizio best effort Applicazioni elastiche Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 7/number 7

8 Servizio garantito (Guaranteed Service) Fornisce al flusso di dati generati dall applicazione client un limite stretto sul ritardo di trasmissione end to end del generico pacchetto Garanzia di banda Protocollo RSVP Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 8/number 8

9 Servizio a carico controllato (Controlled load Service) Controlled best effort Stesse caratteristiche di un servizio best effort su una rete poco carica Servizio poco sensibile alle variazioni del carico della rete Fondamentale il ruolo dell admission control Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 9/number 9

10 Definizione di flusso Un flusso è una catena di pacchetti da una sorgente a un destinatario che attraversa tutti gli elementi di rete ed ha la stessa QoS Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 10/number

11 Specifiche di prenotazione Reservation request si compone di due parti Filterspec: specifica l insieme dei pacchetti Flowspec: specifica il QoS desiderato usato dal admission control e dallo scheduler durante l inoltro dei pacchetti Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 11/number

12 RSpec Flowspecs Specifica la QoS richiesta TSpec Parametri R (bytes/sec) Service rate > r S (microsec) Slack term > 0 Descrizione del traffico per il servizio richiesto Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 12/number

13 Paramentri TSpec Parametro Token rate Bucket depth Peak data rate Minimum policed unit Maximum packet size Simbolo r b p m M Unità Bytes/sec Bytes Bytes Bytes Bytes Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 13/number

14 Flowspecs Il controlled load service è definito usando solo TSpec Guaranteed load service una RSpec per specificare le caratteristiche del ritardo in aggiunta a TSpec Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 14/number

15 Intserv router Routing agent Reservation Setup Agent Management Agent Admission control Routing Database Traffic Control Database Packet Classifier Packet scheduler Input driver Internet forwarder Output driver Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 15/number

16 Admission Control Decide se un nuovo flusso può essere supportato Utilizza i parametri TSpec e RSpec Se accetto un nuovo flusso non devo influenzare le richieste già accettate La decisione è presa sui dati dello schedulatore o su stime della situazione peggiore con gli attuali flussi Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 16/number

17 Policing E l insieme delle azioni eseguite da un elemento di rete quando le caratteristiche di un flusso di dati eccedono il valore negoziato in TSpec Azioni che un NE può eseguire: Rilascio dei pacchetti usando p.esempio RED Abbattimento del livello di servizio Markare il pacchetto come non conforme Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 17/number

18 Packet Classifier Identifica i pacchetti corrispondenti a un particolare flusso Identifica il flusso IPv4: srcaddr, dstaddr, srcport#, dstport#, protocol ID IPv6: FlowLabel Classifica il flusso e associa ogni pacchetto con la propria classe Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 18/number

19 Packet scheduler Gestisce i pacchetti nelle code Varie discipline di scheduling Guaranteed service class potrebbe usare WFQ Decide quali pacchetti scartare in caso di sovracarico Analizza il traffico e ottiene statistiche Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 19/number

20 Controllo del traffico gerarchico Guaranteed Service GS flow 1 GS flow 2 Priority 1 Priority 2 Controlled load service.. Priority n Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 20/number

21 Controllo del traffico gerarchico 2 Ogni flusso è assegnato ad una separata coda e WFQ schedula pacchetti dalla coda con almeno la frazione di banda preconfigurata Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 21/number

22 QoS nelle LAN e non hanno uno schema di priorità a livello 2 Header IP non è accessibile a livello 2 INTERNET Gateway Gateway LAN Users LAN Users Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 22/number

23 Soluzione IEEE per QoS nelle LAN Aggiunta di un campo di priorità nel frame di layer 2 e sostituiscono le code FIFO nei bridge e switch con code multiple Senza avere code multiple diventa difficile, o addirittura impossibile, gestire diversi livelli di trattameno dei frame con varie priorità Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 23/number

24 VLAN tags nel frame eth IEEE 802.1Q definisce un tag di 32 bit Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 24/number

25 Priorità LAN QoS Priorità Descrizione Network control(es mess. Errore ICMP) Voice (minore di 10-ms latency) Video (minore di 100-ms latency) Controlled load(p.e.dati critici di business) Excellent effort (best effort importante) Best effort Attualmente non usata Background (p.e. routine backup) Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 25/number

26 Bridge/switches con code multiple I bridge e switch standard usano una sola coda ad ogni porta di out Code multiple devono essere implementate ad ogni porta out Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 26/number

27 Mapping of Intaserv onto LAN Priorities Intserv Guaranteed Service (10-ms delay bound) Guaranteed Service (100-ms delay bound) Controlled load Best effort LAN QoS Priority Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 27/number

28 Problemi Intserv Scalabilità Mantenere le risorse assegnate per grandi numeri richiede enormi risorse Limitazione del protocollo di segnalazione RSVP Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 28/number

29 Le slide riprodotte in questa presentazione sono esclusivamente di ausilio alla didattica. Alcune illustrazioni sono estratte da A. S. Tanenbaum Competer network 4 th edition Prentice Hall Domenico Massimo Parrucci Condello isti information science Facoltàand di Scienze technology e Tecnologie institute 29/number