José Augusto Suruagy Monteiro Infra-estrutura para Medição de QoS e Implantação de Serviços Diferenciados José Augusto Suruagy Monteiro

Projeto IQoM Motivação: GT de QoS da RNP Instituições Participantes: UNIFACS / Universidade Salvador UFRGS / Instituto de Informática UFSC / Centro Tecnológico UFPR / Departamento de Informática Fundação CPqD UCL / University College London

Objetivos Implantação de uma Infra-estrutura de medições Implantação de uma arquitetura de Serviços Diferenciados

Atividades Previstas Definição de Métricas de Desempenho e Técnicas de Medição Implantação de uma Infra-estrutura de Medições Implantação de Serviços Diferenciados (DiffServ)

Métricas de Desempenho e Técnicas de Medição Investigação sobre métricas e técnicas de medição conhecidas Definição das métricas de interesse Avaliação das técnicas e plataformas de medição conhecidas para as métricas definidas Proposição de novas métricas Proposição de novas técnicas de medição

Infra-estrutura de Medições Levantamento das Plataformas de Medições Existentes Definição das Plataformas de Medição a serem utilizadas no projeto Implantação de um piloto de medições ativas Implantação de um piloto de medições passivas Implementação de procedimentos seguros para condensação e disponibilização das medidas Utilização e/ou desenvolvimento de ferramentas de análise Ambiente de Monitoração de QoS (QAME)

Implantação de Serviços Diferenciados (DiffServ) Definição das classes de tráfego e proposta de mapeamento das aplicações típicas Definição e implementação de uma arquitetura de serviços para a rede METROPOA Planejamento e implantação de ambiente Diffserv no âmbito da RMAV-FLN e RCT-SC Definição e implantação de um ambiente Diffserv na UNIFACS Integração dos ambientes locais através da RNP2 e internacional com a UCL

Medições Fim-a-Fim em Redes Cristina Duarte Murta Mário E. Augusto Departamento de Informática UFPR

Contexto: Medições de Desempenho Objetivo Desenvolver metodologias e ferramentas para estimar métricas de desempenho fim-a-fim “Despite powerful networks, applications don’t get optimal throughput”

Motivação: porque medir auxiliar a utilização das redes pelas aplicações e serviços avaliar a possibilidade de executar uma aplicação ou serviço verificar acordos sobre níveis de serviço acompanhar e prever o crescimento da utilização planejar aumento de capacidade da infra-estrutura fazer diagnóstico de problemas e otimização do uso dos recursos tarifar provimento de acessos e serviços auxiliar o projeto dos sistemas de redes prover informação para melhorar o desempenho dos servidores etc, etc...

Medições Fim-a-Fim porque fim-a-fim métricas - IETF - IPPM WG requer cooperação apenas dos pontos terminais pode ser a única forma de monitorar um caminho que inclui várias redes métricas - IETF - IPPM WG conectividade, atraso de ida, atraso de ida e volta, variação do atraso, perdas, reordenação de pacotes, largura de banda, utilização, etc

Medições Fim-a-Fim: como medir Medições ativas e passivas Para cada métrica exemplo: largura de banda técnica: método para fazer a medição exemplo: one-packet, packet-pair, packet-train, packet-tailgating ferramentas: implementações das técnicas exemplo: bprobe, cprobe, pathrate, pathchar, nettimer, clink

Medições de Largura de Banda Importância avaliar possibilidade de execução de aplicações e serviços pagamento por banda Motivação área em grande desenvolvimento várias técnicas e ferramentas disponíveis ainda sem solução satisfatória

Medições de Largura de Banda Evolução das técnicas e ferramentas: conceito de dispersão de pacotes: Jacobson, 1988 packet-pair, Keshav, 1991 bprobe e cprobe, Carter e Crovella, 1996 tcpanaly, Paxson, 1996 one-packet, Jacobson, 1997 pchar, Mah, e clink, Downey, 1999 packet tailgating, nettimer, Lai e Baker, 2000 pathrate, Dovrolis, 2001 pathload, Jain e Dovrolis, 2002

Medições de Largura de Banda Métricas Largura de banda de contenção bottleneck bandwidth ou capacity taxa máxima (camada IP) que um fluxo pode alcançar em um caminho quando não existe tráfego (sem carga) Largura de banda disponível available bandwidth taxa máxima (camada IP) que um fluxo pode alcançar em um caminho na presença de tráfego (com carga) Largura de banda utilizada quantidade de tráfego em um enlace num determinado momento

Estágio atual da pesquisa foco em medição de largura de banda várias técnicas e ferramentas disponíveis etapa inicial (já cumprida) estudo das técnicas escolha de ferramentas para teste nettimer, pathrate, bprobe, cprobe, clink, pathrate, etc. escolha de redes para testes LAN, MAN, WAN fase de execução de testes

Resultados iniciais avaliação de largura de banda: metodologia experimentação das ferramentas em redes operacionais validação com mapa de capacidade instalada da rede e com medidas do MRTG critérios de avaliação precisão dos resultados tempo de execução das ferramentas tráfego gerado: intrusão dificuldade de uso das ferramentas resultados iniciais não satisfatórios

Infra-Estrutura de Medições

Infra-estrutura de Medições Levantamento das Plataformas de Medições Existentes Definição das Plataformas de Medição a serem utilizadas no projeto Implantação de um piloto de medições ativas Implantação de um piloto de medições passivas Implementação de procedimentos seguros para condensação e disponibilização das medidas Utilização e/ou desenvolvimento de ferramentas de análise Ambiente de Monitoração de QoS (QAME)

Piloto no MetroPoa fase I Estação de análise Estações de visualização HTTP FTP RedeA Switch ATM RedeB Estação de captura

Piloto no MetroPoa fase II HTTP SNMP LDAP SNMP

Medições no CPqD Variação de atraso (jitter) Verificação da precisão do sincronismo disponibilizado pelo protocolo NTP em topologias variadas Verificar a precisão do sincronismo utilizando GPS Comparar as medições de variação de atraso (jitter) com e sem sincronismo

Medições no CPqD Atraso Perda de pacotes Vazão Comparação de algumas ferramentas de medição

Pilotos em definição Escolha da plataforma de medições ativas: AMP em estudo. Aquisição de equipamento para sincronização de relógios para medições one-way (GPS ou CDMA) Aquisição de mais uma placa de captura para medições passivas? Uso do Netflow para medições passivas (GT-QoS)

QAME – QoS-Aware Management Environment Lisandro Zambenedetti Granville UFRGS

QAME Objetivos do QAME no contexto do IQoM Controlar o processo de monitoração a partir de uma estação de gerência, disparando ações de medição na rede Recolher os dados da infra-estrutura de medição para análise Compara os dados das medições com o desempenho esperado da rede, e gerar alarmes quando necessário Apresentar os resultados da medição e monitoração ao gerente via interface Web

Implantação de Serviços Diferenciados

Implantação de Serviços Diferenciados (DiffServ) Definição das classes de tráfego e proposta de mapeamento das aplicações típicas Definição e implementação de uma arquitetura de serviços para a rede METROPOA Planejamento e implantação de ambiente Diffserv no âmbito da RMAV-FLN e RCT-SC Definição e implantação de um ambiente Diffserv na UNIFACS Integração dos ambientes locais através da RNP2 e internacional com a UCL

Ambiente Diffserv no âmbito da RMAV-FLN e RCT-SC Plano de Trabalho: Treinamento da equipe de bolsistas e colaboradores; Estudo de implementação DS dos roteadores CISCO e IBM e configuração de rede de testes; Configuração de ambiente DS na RCT e RMAV-FLN; Testes de desempenho / medições do perfil das rede; Utilização da infra-estrutura DS por uma aplicação de teste (Vídeo conferência H.323); Monitoração e medição do ambiente QoS; Definição / padronização de classes de serviços.

Ambiente Diffserv na UNIFACS (1) Etapas: Implantação de infra-estrutura de roteadores (PC Linux-based) e plataforma de coleta de dados (em fase de levantamento e implementação) Implantação do serviço DiffServ em roteadores com código aberto (operacional) Proposta de configuração (Ad Hoc) para Agregação de Serviços Multimídia (em geral) e Aplicações de Telemedicina e VoIP (integrado com projeto Infra-Vida/ CNPq - vídeo) em particular

Ambiente Diffserv na UNIFACS (2) Monitoração de comportamento de tráfego para a configuração proposta: Definição de cenários de teste Medições e comparação com simulação (NS/ VoIP) Adaptação de configuração para diferentes topologias de rede (Ad Hoc e/ou metodologia) Avaliação dos limites operacionais para a configuração e topologias investigadas Elaboração de procedimentos operacionais (implantação e testes) para operação em piloto RNP

Atividades do CPqD Ambiente para implantações de protocolos VoIP Testes com MGCP, SIP-T, SIP e MPLS Planejamento de Redes IP e de Próxima Geração Medições e metodologia para levantamento da matriz de tráfego Mecanismos de QoS MPLS, RSVP, Diffserv, Medição de parâmetros Outras atividades: WLAN, Rede Óptica (GMPLS), Suporte a Multimídia.

Laboratório CPqD MPLS MPLS – TE RSVP (IntServ) DiffServ Rede Óptica Gigabit Servidor de vídeo Router Tester Rede Óptica MPLS MPLS – TE RSVP (IntServ) DiffServ SS7 NUERA Serv. SIP RGW SIP Phone CA IPv6 Access Point WLAN

CPqD: Arquiteturas de QoS Implantação de MPLS, RSVP, Diffserv Verificação de funcionamento Configuração Contigência Interação com as demais arquiteturas Medições.

Benefícios Esperados

Benefícios do Projeto (1/2) Domínio da tecnologia conhecida para medições em redes Desenvolvimento de ferramentas e possivelmente de técnicas para medições Implantação de infra-estrutura piloto de medições na RNP2 Elaboração de procedimentos sugeridos de medição para a RNP2 e backbones similares

Benefícios do Projeto (2/2) Implantação de testbeds locais para serviços diferenciados (dentro de mesmos domínios) Integração dos testbeds entre diversos domínios, e análise do comportamento dos tráfegos de serviços diferenciados

Fim Perguntas?