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Halexsandrode Freitas Sales +55 81 98802 30 11 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
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