UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARAN SETOR DE TECNOLOGIA DEPTO

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 Diff. Serv Assured Forwarding Marcelo Nascimento dos Santos Julho de 2004 707 TE-

Introdução n Desafios da Internet: Aumentar a capacidade da rede; n Garantir a qualidade de serviço para as aplicações existentes e para as novas aplicações. n Setembro/2004 2

Introdução n Proposta: n Uma nova política para controle do tráfego TCP em situações de congestionamento na rede. Setembro/2004 3

Qo. S na Internet n IETF Frameworks: Integrated Services (Int. Serv) n Differentiated Services (Diff. Serv) n Setembro/2004 4

Arquitetura Diff. Serv n Condicionamento do tráfego n n n Medição “Shapping” “Dropping” Setembro/2004 5

Formas de envio n O IETF definiu três tipos de envio para o Diff. Serv: n n n Expedited Forwarding (EF) Assured Forwarding (AF) Best Effort (BE) Setembro/2004 6

Assured Forwarding Service n n 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 7

Tráfego TCP no serviço Assured Forwarding n Problema n n n 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 n n 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 8

Algoritmo RIO n n n 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 9

Condicionamento do Tráfego n n Filtro de tráfego do tipo “token bucket” Divide o fluxo de dados em “conformant flow” e “non-conformant flow” Setembro/2004 10

O Buffer RIO Setembro/2004 11

Proposta para um novo Filtro n n 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 12

Controle do Tráfego Pacote AF Buffer de entrada cheio? Coloca o pacote no buffer de entrada Descarta pacote Existe token no bucket de entrada? SIM Token removido do bucket Conformant Pacote enviado como Conformant para o buffer RIO Para o buffer RIO NÃO Existe token no no Existe token bucket out-ofofprofile? SIM Token removido do bucket Best Effort Tráfego enviado como Best Effort para o buffer RIO Para o buffer RIO NÃO Pacote deixado no Buffer de entrada Setembro/2004 13

Controle do parâmetro α P=1 P=2 P=3 P=4 P=5 P=6 P=7 P=0 Na chegada do primeiro pacote OUT os contadores T 1 e T 2 (T 1 < T 2) são iniciados. t 0 n n (t - t 0) t Na chegada do oitavo pacote OUT: n Caso (t - t 0) > T 1 o parâmetro α é decrementado em Δα, T 1 e T 2 são resetados; n Caso (t - t 0) < T 1 o parâmetro α não é alterado. Quando T 2 expira, se o RIO buffer não está congestionado, o valor de α é incrementado em Δα. Setembro/2004 14

Análise da Performance Setembro/2004 15

Parâmetros de Performance Throughput n Respect of Service (Ro. S) n Perda de Pacotes n Setembro/2004 16

Comportamento no Cenário 1 Setembro/2004 17

Comportamento no Cenário 1 Setembro/2004 18

Comportamento no Cenário 2 n Caso A: NAF = 10, NBE = 10 Setembro/2004 19

Comportamento no Cenário 2 n Caso B: NAF = 25, NBE = 10 Setembro/2004 20

Comportamento no Cenário 2 n Caso C: NAF = 10, NBE = 40 Setembro/2004 21

Comportamento no Cenário 2 n Caso D: NAF = 25, NBE = 40 Setembro/2004 22

Conclusão n n 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 Ro. S próximo de 100% em condições de congestionamento por excesso de tráfego BE Setembro/2004 23