Serviços Integrados na
Arquitetura da Internet
Apresentação: Fernando Nadal
Objetivo
► Suporte
a serviços em tempo real com o
serviço IP (não tempo real).
Introdução
► Envio
de voz digitalizada de vídeo através da
internet:
 Workstations modernas com hardware multimídia
incorporado
 Multicasting IP, ou temporariamente um MBONE:
multicasting backbone
 Aplicações sofisticadas em áudio e vídeo digital
► Um
importante elemento técnico é ainda
necessário: aplicações em tempo real não
funcionam bem na internet devido a atrasos
variáveis de espera e perdas de congestionamento
Introdução
►A
internet, inicialmente concebida, oferece
QoS simples: entrega de dados com melhor
esforço ponto a ponto.
► Precisa ser modificada para suportar QoS de
aplicações em tempo real, com controle dos
atrasos dos pacotes fim-a-fim.
► Essa extensão precisa ser desenhada desde
o início para o multicast.
Introdução
► QoS
em tempo real não é o único objetivo:
operadores de rede querem controlar a
distribuição de largura de banda entre
diferentes classes de tráfego em um link.
► Essas classes podem representar diferentes
grupos de usuários ou diferentes famílias de
protocolos: compartilhamento controlado de
link.
Introdução
► Servços
Integrados (IS): serviço de melhor
esforço, serviço em tempo real e
compartilhamento controlado de link.
Arquitetura
►O
modelo fundamental da internet, de
melhor esforço, não teve mudanças desde o
início do projeto de pesquisa internet.
► Modificações para suportar serviços
integrados.
► Os novos mecanismos e componentes irão
suplementar e não repor os serviços básicos
IP.
Arquitetura
►A
extensão tem dois elementos:
 Modelo de serviço extendido (modelo IS);
 Estrutura de referência da implementação, que
fornece o vocabulário e organização
programática genérica para realizar o modelo.
Modelo IS
► Dois
tipos de serviço:
 Serviço garantido;
 Serviço preditivo.
► Esses
serviços serão integrados com
compartilhamento controlado do link.
► Algumas suposições por trás do modelo:
 Os recursos precisam ser explicitamente administrados
para atender aos requerimentos da aplicação: “reserva
de recursos” e “controle de entrada” são blocos
construtivos chaves do serviço.
Modelo IS
 A essência dos serviços em tempo real é o
requerimento de algumas garantias de serviço,
que não podem ser feitas sem reserva de
recursos.
► Roteadores
têm que estar aptos a reservar
recursos para determinadas seqüências de
pacotes, o que representa uma mudança
fundamental na internet.
Modelo IS
► Como
isso implica que alguns usuários terão
tratamento privilegiado, a reserva de
recursos precisa ter uma melhora na política
e no controle administrativo.
► Outra suposição: é desejável utilizar a
internet como uma infra estrutura comum
para serviços em tempo real e não tempo
real: modelo de pilha unificado, um
protocolo de camada de internet único.
Modelo IS
► As
modificações propostas preservam a
robustez e a eficiência da arquitetura da
internet.
Estrutura de Referência da
Implementação
► Quatro




►O
componentes:
Agendamento de pacotes;
Rotina de controle de entrada;
Classificador;
Protocolo de configuração de reservas.
roteador precisa implementar um QoS específico
para cada fluxo, o que é chamado controle de
tráfego, e que precisa de três componentes:
agendamento de pacotes, classificador e controle
de entrada.
Agendamento de Pacotes
► Administra
o encaminhamento usando um grupo
de filas e timers.
► É implementado onde os pacotes são enfileirados,
no driver de saída e corresponde ao protocolo da
camada de enlace.
► Parte do agendamento é o estimador: mede as
propriedades do tráfego de saída para desenvolver
estatísticas que irão controlar o agendamento de
pacotes e o controle de entrada.
Classificador
► Para
o controle de tráfego os pacotes
precisam ser classificados em classes, os da
mesma classe recebem tratamentos iguais.
► Uma classe pode corresponder a uma larga
categoria de fluxo, ex: vídeo ou fluxo de
uma organização em particular. Por outro
lado, pode ser apenas um único fluxo.
Classificador
► Classe
é uma abstração que pode
corresponder a apenas um roteador em
particular, com um mesmo pacote sendo
classificado em diferentes classes por
roteadores ao longo de um caminho.
Controle de Entrada
► Implementa
o algoritmo de decisão que o
roteador ou host usa para determinar se o
fluxo atende ao QoS solicitado.
► Funciona em cada nó, fazendo uma decisão
aceita/rejeita.
► Representa um importante papel na
contabilidade e função administrativa.
Reserva de Recursos
►É
necessário para manter um estado
específico de fluxo nos hosts e roteadores
ao longo do caminho de fluxo.
► Ex: RSVP (ReSerVation Protocol)
► Para estabelecer os requerimentos de
recursos, a aplicação precisa especificar o
QoS desejado usando uma lista de
parâmetros que é chamada “flowspec”.
Reserva de Recursos
►O
flowspec é carregado pelo protocolo de
configuração de reservas, passado para o
controle de entradas para o teste de
“aceitabilidade” e utilizado para os
parâmetros do o mecanismo de
agendamento de pacotes.
Roteador
Hosts
►A
estrutura de implementação para um host
é similar, com a adição das aplicações.
► Ao invés de ser encaminhado, dados se
originam e terminam em uma aplicação.
► O melhor modo de interface para aplicações
ainda precisa ser determinado.