Marcelo Nascimento dos Santos UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE TECNOLOGIA DEPTO. DE ENGENHARIA ELÉTRICA Disciplina: TE 723 – Transmissão de Dados Profº. Eduardo Parente Ribeiro Transporte de Tráfego TCP/IP sobre o serviço DiffServ Assured Forwarding   Marcelo Nascimento dos Santos

Introdução Desafios da Internet: Aumentar a capacidade da rede; Garantir a qualidade de serviço para as aplicações existentes e para as novas aplicações. Setembro/2004

Introdução Proposta: Uma nova política para controle do tráfego TCP em situações de congestionamento na rede. Setembro/2004

QoS na Internet IETF Frameworks: Integrated Services (IntServ) Differentiated Services (DiffServ) Setembro/2004

Arquitetura DiffServ Condicionamento do tráfego Medição “Shapping” “Dropping” Setembro/2004

Formas de envio O IETF definiu três tipos de envio para o DiffServ: Expedited Forwarding (EF) Assured Forwarding (AF) Best Effort (BE) Setembro/2004

Assured Forwarding Service Classifica o tráfego IP em quatro classes de tráfego e três níveis de precedência para descarte Dependendo do nível do congestionamento pode descartar ou armazenar os pacotes, de acordo com a classificação. Setembro/2004

Tráfego TCP no serviço Assured Forwarding Problema O protocolo TCP aumenta a ocupação da rede de acordo com o nível de descarte de pacotes Essa característica pode levar a uma performance ruim com o serviço “Assured Forwarding” Solução Uma nova técnica adaptativa de marcação de pacotes para solucionar o problema da degradação da performance Utilização de um procedimento de sinalização entre os roteadores de borda e internos Setembro/2004

Algoritmo RIO A operação de descarte de pacotes no serviço Assured Forwarding pode ser realizada pelo algoritmo RIO (RED for In and Out). O RIO é um algoritmo simples para a gerência de filas Baseado no mecanismo RED (Random Early Detection) Setembro/2004

Condicionamento do Tráfego Filtro de tráfego do tipo “token bucket” Divide o fluxo de dados em “conformant flow” e “non-conformant flow” Setembro/2004

O Buffer RIO Setembro/2004

Proposta para um novo Filtro Variando o fator α o percentual de pacotes “non-conformant” pode ser alterado O parâmetro α é controlado por um algoritmo de sinalização de congestionamento (CSA). Setembro/2004

Controle do Tráfego Setembro/2004 Coloca o pacote no buffer de entrada Buffer de entrada cheio? Pacote AF Descarta pacote Existe token no bucket de entrada? Token removido do bucket Conformant Pacote enviado como Conformant para o buffer RIO SIM Para o buffer RIO NÃO Existe token no bucket out of profile? Existe token no bucket out-of-profile? Token removido do bucket Best Effort Tráfego enviado como Best Effort para o buffer RIO SIM Para o buffer RIO NÃO Pacote deixado no Buffer de entrada Setembro/2004

Controle do parâmetro α (t - t0) P = 1 Na chegada do primeiro pacote OUT os contadores T1 e T2 (T1 < T2) são iniciados. P = 2 P = 3 P = 4 P = 5 P = 6 P = 7 Na chegada do oitavo pacote OUT: Caso (t - t0) > T1 o parâmetro α é decrementado em Δα, T1 e T2 são resetados; Caso (t - t0) < T1 o parâmetro α não é alterado. Quando T2 expira, se o RIO buffer não está congestionado, o valor de α é incrementado em Δα. Setembro/2004

Análise da Performance Setembro/2004

Parâmetros de Performance Throughput Respect of Service (RoS) Perda de Pacotes Setembro/2004

Comportamento no Cenário 1 Setembro/2004

Comportamento no Cenário 1 Setembro/2004

Comportamento no Cenário 2 Caso A: NAF = 10, NBE = 10 Setembro/2004

Comportamento no Cenário 2 Caso B: NAF = 25, NBE = 10 Setembro/2004

Comportamento no Cenário 2 Caso C: NAF = 10, NBE = 40 Setembro/2004

Comportamento no Cenário 2 Caso D: NAF = 25, NBE = 40 Setembro/2004

Conclusão O tráfego TCP pode apresentar uma performance ruim com o Assured Forwarding Service Com a implementação de um algoritmo token bucket melhorado e utilização do CSA pode-se garantir um RoS próximo de 100% em condições de congestionamento por excesso de tráfego BE Setembro/2004