Qualidade de Serviço de Rede QOS Aula 03

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Halexsandrode Freitas Sales
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QoS- Qualidade de Serviços em Redes
Qos - Qualidade de Serviço
 A implantação de qualidade de serviço (QoS,
Quality of Service) na rede é essencial para o
funcionamento apropriado de diversas aplicações,
como videoconferência e VoIP;
 Estas aplicações demandam, além de grande
largura de banda, um serviço diferenciado. Em
muitos casos, é preciso garantir que a transmissão
de dados seja feita sem interrupção ou perda de
pacotes.
 Protocolo IP não privilegia o Qos:
❖ Tem como objetivo o controle de tráfego baseado 
na regra de menor esforço (sem mecanismos de 
qualidade). 
❖ O tráfego será enviado “o mais rápido que puder” 
sem garantias.
Qos - Qualidade de Serviço
 Latência
❖ O tempo que um pacote leva para ir de sua origem
a seu destino.
 Jitter
❖ Constância dos pacotes
✓ Devido a situações diferenciadas na transmissão de pacotes,
estes podem ser tratados de forma diferente recebendo uma
latência diferente entre cada um. A variação é chamada de Jitter
✓ Normalmente um buffer no recebedor pode ser instituído para
compensar o Jitter. Contudo, quanto maior for o jitter maior terá
de ser o buffer.
Qos - Qualidade de Serviço
Melhor esforço
➢Redes comuns de IP (Internet)
➢A rede não prove nenhuma garantia de transmissão
ou prioridade
✓Quando
✓Como
✓E Se será entregue o pacote
➢Aceitável para algumas aplicações
➢Não aceitável para aplicações em tempo real
Qos - Qualidade de Serviço
Qos - Qualidade de Serviço
Aplicações como Telefonia e Vídeo:
❖Precisam de garantias na transmissão
❖A simples expansão de banda (bandwidth) ainda não 
garante a qualidade e a certeza na entrega dos pacotes
❖Estas aplicações precisam de garantia de performance.
Best Effort x Garantia de Performance (Antônimos)
Qos - Qualidade de Serviço
 Cenários: Telefonia IP
❖ Se tornaram populares devido ao surgimento de hardwares
❖ Aumento das bandas disponíveis ao cliente final (Casa ou
trabalho)
 Problemas:
Compressão de áudio altíssima para utilização de baixa largura de
banda.
✓ Se ao menos um pacote não for entregue ou se atrasar muito haverá uma
queda significativa de qualidade
✓ Em redes longas é difícil não atingir 300ms de delay fazendo a imitação de uma
telefonia normal sucumbir
✓ Jitter – Em função do aumento de tráfego pelas redes ip o congestionamento é
normal. Se a rede estiver ocupada demais os pacotes terão de esperar. A
transmissão em tempo real terá sido afetada.
Qos - Qualidade de Serviço
Vídeo e Áudio simultaneamente
▪ Melhor disponibilidade de redes (casa e trabalho)
▪ Jitter no envio dos pacotes
▪ Não há garantias no envio
➢Quando
➢Como 
➢E se irá chegar
❖Somente uma baixa resolução pode ser ofertada 
Qos - Qualidade de Serviço
 Aumentar a banda (largura de banda disponível)
ajuda?
❖ Em partes resolveria (primeiro momento)
❖ Cenários
✓ Mais serviços e pessoas conectadas transmitindo mais
informações
✓ Mais aplicações pessadas de tempo-real sendo usadas por mais
pessoas
✓ ??? A não garantia da entrega do pacote
✓ A limitação de banda de outras porções da rede não
controladas por você
Qos - Qualidade de Serviço
 Soluções para redes de Best Effort (melhor esforço)
➢ Serviços Integrados
▪ Permite ao remetente definir demanda de latência e Jitter
necessários
➢ Serviços diferenciados
▪ Permite tráfegos distintos serem tratados e enviados por
caminhos diferenciados
➢ MPLS e Engenharia de Tráfego
▪ Permite que os roteadores escolham o melhor caminho
ajudando-os a trabalharem mais rapidamente diminuindo
latência e jitter
Qos - Qualidade de Serviço
Qos - Qualidade de Serviço
• Os 4 pontos de Qos
❖Serviços Integrados
• Reserva de um canal na rede para que haja uma garantia
de banda disponível
❖Serviços diferenciados
• Separação de tráfegos diferentes. Tráfego de aplicações
em tempo real podem ser processados mais rapidamente
❖MPLS
• Evita congestionamento em backbones
▪ Serviços Integrados
 Garantia de Serviço
 Carga de trabalho controlada
 RSVP((Resource reSerVation Protocol), é um protocolo para a arquitetura
de serviços integrado, empregue para fazer reservas, É um protocolo de
QoS e de habilitação de negócios.
 Reserva de Canal
▪ Primeiro modelo desenvolvido para Qos pelo IETF
▪ Reservas por fluxo
Diferentemente da arquitetura de datagramas tradicional em que
cada pacote percorre caminhos diferentes. SI permite a reserva de
passagem em um caminho por inteiro
 Efetua a reserva antes de iniciar a transmissão
Qos - Qualidade de Serviço
A aplicação irá primeiramente definir os recursos que irá
precisar.
A rede utilizará um protocolo de reserva RSVP
Cada roteador irá verificar se pode garantir aquele canal
durante toda a transmissão
Depois que todo o caminho (hops) tiverem garantido o
canal a transmissão é iniciada.
Qos - Qualidade de Serviço
Qos – Serviços Integrados
 Plano de Controle
 Encarrega-se das reservas
 Plano de Dados
 Encarrega-se da transferência
 Quanto mais informações de métricas estiverem 
disponíveis para a análise das rotas melhor
➢ Custo do envio
➢ Banda disponivel
➢ Delay esperado
➢ etc
Serviços Diferenciados
– Redes comuns não conseguem distinguir entre pacotes
importantes e pacotes não importantes
– Neste tipo de serviço os roteadores podem trabalhar
sobre os pacotes (per packet basis)
– Enquanto nos serviços integrados temos a reserva de
todo um caminho
– No S. Diferenciado temos que os pacotes receberam
prioridade na passagem pelos roteadores
Qos - Qualidade de Serviço
Classes de envio
– FTP – pertence a classe de menor precedência
– Telefonia IP (Maior precedência)
É codificado no cabecalho do pacote
Cada roteador possui uma tabela de como trabalhar
com essas classes de precedência.
Qos - Qualidade de Serviço
Qos – Serviços Diferenciados
 Os nós de ingresso
– Classificação (Qual tipo de classe é este pacote)
– Medição (Tráfico pago – Quanto de trafego foi pago)
– Marcação (Imprime a classe correta no inicio do pacote)
– Condicionamento e Formatação (baseado no segundo 
item trata o pacote)
Qos – Serviços Diferenciados
Por que usar SD a não somente SI?
– SI podem garantir certa quantidade de banda
– SD pode garantir certa quantidade de banda
– Ambos atuam de forma semelhante nestes aspecto
– Mas os SD não foram desenhados para manter a
garantia seja qual for. Foi projetado para permitir o
tratamento e o processamento (encaminhamento) o
mais rápido possível.
Serviços Diferenciados / Serviços Integrados
Resumindo:
– SD. É mais flexível e permite que todo o fluxo
passe de forma mais ordenada
– SI. Garante a exclusividade temporal sobre a
transmissão de determinado conjunto de
pacotes
– Cada tipo de serviço será apropriado para tipos
diferentes de situações.
Qos - Qualidade de Serviço
– Negociar, definir, medir, administrar e melhorar a qualidade
dos serviços oferecidos, a um custo aceitável.
– Cliente deve perceber que o serviço está sendo fornecido com
o nível de qualidade previamente negociada com o Provedor
do serviço
– Para isso é necessário:
• Elaborar acordos do Nível de Serviço;
• Acordar funcionalidades do Nível Operacional
• Manter Planos de Qualidade de Serviço
–Indicadores de Desempenho
–Gerenciamento de Incidentes
–Gerenciamento de Mudanças
Gerenciamento do nível de serviço:
Qualidade de Serviço
–Mecanismo fim-a-fim de entrega de informações
– Distribuída em diversos níveis de rede
• Os parâmetros de qualidade não estão localizados em
apenas um único equipamento ou componente da rede,
–Camadas de protocolo + equipamentos + entidades
envolvidas
– Necessáriauma infra-estrutura de medições, com a
finalidade de monitorar a QoS que está sendo oferecida
parta as diversas classes de serviços.
Qualidade de Serviço (QoS)
 Efeito coletivo do desempenho do serviço e que determina
o grau de satisfação do usuário deste serviço.
 Novidade das redes integradas e mais recentemente da
Internet:
– Oferecimento de serviços que atendam os diferentes
requisitos de QoS das aplicações.
Quantitativamente, a QoS para uma dada aplicação pode
ser expressa através:
– De um conjunto de parâmetros mensuráveis tais como
retardo máximo, variação máxima do retardo, percentual
máximo de perdas, etc.
Qualidade de Serviço (QoS)
 O conceito de Qualidade de Serviço (QoS) é definido como o efeito
coletivo do desempenho do serviço que determina o grau de satisfação do
usuário.
❖ Os fatores de desempenho considerados são:
– Suporte ao serviço: mede a capacidade de uma organização em
oferecer um serviço e assisti-lo durante a sua utilização;
– Operabilidade do serviço: mede o sucesso do serviço junto ao usuário
quanto à facilidade de operação, interfaces amigáveis, inteligibilidade, etc;
– Servibilidade: mede a capacidade operacional do serviço que deve estar
disponível quando requerido, ser mantido pelo tempo necessário à operação e
respeitar as tolerâncias especificadas, satisfeitas as condições estabelecidas de
operação;
– Integridade do serviço: mede a robustez do serviço quanto ao nível de
reprodução, na recepção, da informação transmitida.
Qualidade de Serviço (QoS)
 No contexto de servibilidade, o desempenho da capacidade operacional do
serviço pode ser classificado em:
– Desempenho de Tráfego: traduz a capacidade de
escoamento de tráfego de um equipamento ou de uma rede de:
telecomunicações: tempos de resposta, bloqueio, controle de
congestionamento, etc. Esse conjunto de indicadores é geralmente
dividido em indicadores de Grau de Serviço (GoS), de Sobrecarga de Tráfego
(supõem a rede sem falhas) e de Degradação (supõe a rede com falhas em
um ou mais de seus elementos);
– Dependabilidade: é um termo coletivo que expressa o grau de confiança
que o usuário pode ter no provimento do serviço. A dependabilidade é
estimada usando-se um ou mais atributos como: a indisponibilidade, a
confiabilidade, a mantenabilidade, perda de informação, serviços incorretos ou
incompletos, etc;
– Desempenho de Propagação: traduz a capacidade de um meio de
propagação em transmitir a informaçãodentro de uma tolerância especificada.
Qualidade de Serviço (QoS)
Além da QoS, a ITU (International Telecommunication
Union) definiu o conceito de Desempenho de Rede
(ITU I.350)
– Medido por meio de parâmetros que são
importantes para o operador da rede e são
usados para o planejamento, configuração,
operação e manutenção. O desempenho da rede é
definido independentemente do desempenho dos
terminais e ações do usuário.
Objetivos:
❖ QualidadedeServiço(QoS) ❖ Desempenho de Rede
✓ Focar nos efeitos percebidos pelo
usuário;
✓ Ser independente de configurações
De rede;
✓ Ser independente de como o serviço
✓ É provido;
✓ Permitir a comparação de serviços
✓ De diferentes fornecedores.
✓ Medir a eficiência das soluções de
rede, adotadas para provisão de
Serviços aos usuários.
Qualidade de Serviço (QoS)
Qualidade de Serviço (QoS)
Infraestrutura de Medições
– Necessidade de monitorar o tráfego para checar se os
objetivos de QoS estão sendo atendidos.
– Falta de um diagnóstico rico e preciso sobre informações
específicas do tráfego e sua tendência.
– Necessidade de visualização permanente das
características do tráfego.
– Necessidade de visualização dos fluxos de tráfegos entre
os diversos ISPs da rede.
Qualidade de Serviço (QoS)
 Infra-Estrutura das Medições
Objetivo :
– Avaliar os recursos oferecidos pelas ferramentas existentes no
mercado, levando em consideração o tipos de medição e
as métricas de desempenho.
– Desenvolver um ambiente de coleta, acompanhamento e
apresentação de resultados sobre as características da rede.
– Obter um ambiente que permita uma análise mais precisa da
rede para definir a prioridade dos serviços.
– Responder às seguintes questões:
❖Qual é a composição do tráfego?
❖O que priorizar?
❖Quais são as origens e destinos do tráfego?
Qualidade de Serviço (QoS)
 Métricas de Interesse :
✓ Largura de banda
✓ Atraso
✓ Jitter
✓ Perda de pacotes
✓ Utilização
✓ Caracterização do tráfego
Qualidade de Serviço (QoS)
 Tipos de Medições
– Ativas – São gerados pacotes de teste e monitorado o
desempenho para os mesmos através da rede.
• Problemas: falta de sincronização dos relógios e tráfego extra na rede.
• Ideais para medições de Jitter, atraso, perda e latência.
– Passivas – são coletadas informações sobre todos os pacotes que
trafegam na rede sem fazer nenhuma interferência.
❖ Requer maior investimento na infraestrutura de
equipamentos.
❖ Ideais para medições de caracterização de tráfego,
utilização.
Qualidade de Serviço (QoS)
Como prover QoS?
– Não existem garantias se diversos usuários necessitam dos
mesmos recursos (largura de banda)
– Controle de Admissão impõe limites no número de usuários
– Usuários devem respeitar contratos de tráfego
• Violação impede a entrada do usuário ou limita o seu
atendimento como sendo de baixa prioridade
• Analisador de pacotes (Flow Filters)
Dúvidas?
✓ Professor : João Freire Abramowicz
✓ E-mail: joaoabramowicz@hotmail.com 
✓ Googledrive: https://goo.gl/VwBgui 
✓ WhatsApp: (81)98752-6532