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Calidad de ServicioCalidad de Servicioen Redes de Computadoresen Redes de Computadores
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¿Qué es QoS?
QoS: Quality of ServiceQoS: Quality of Service
Conjunto de medidas de rendimiento
Conjunto de medidas de rendimiento
Valores (o rango de valores)
Valores (o rango de valores)
Por ejemplo, la QoS del tráfico de voz especifica:• probabilidad de pérdida de paquetes 10-3 • retardo fin a fin x(ms)
Por ejemplo, la QoS del tráfico de voz especifica:• probabilidad de pérdida de paquetes 10-3 • retardo fin a fin x(ms)
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Algunos ejemplos de QoS en la vida diaria
Servicios Urbanos: agua, electricidad, gas.Servicios Urbanos: agua, electricidad, gas.
Servicios de Comunicación: Teléfono, TV abierta, TV por cable, Radio, etc.
Servicios de Comunicación: Teléfono, TV abierta, TV por cable, Radio, etc.
Construcción, obras viales.Construcción, obras viales.
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Respecto de la QoS en Redes de Computadores existen dos puntos de vista:
Respecto de la QoS en Redes de Computadores existen dos puntos de vista:
F.O.+WDMF.O.+WDM Siempre habrá aplica-ciones que consuman
el BW disponible
Siempre habrá aplica-ciones que consuman
el BW disponible
Mucho BWMucho BW Se necesitan mecanis-mos para entregar
QoS
Se necesitan mecanis-mos para entregar
QoS
QoS será una consecuencia
QoS será una consecuencia QoS en
InternetQoS en ATM
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QoS en redes ATM
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• Usuarios con características particulares de tráfico (voz, video, datos).
• Usuarios con distintos requerimientos de calidad de servicio (QoS).
• Coexistencia de redes separadas adaptadas a las distintas formas de tráfico.
Situación Actual de las redes de comunicaciones
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Redes que dan soporte a los actuales servicios.
red decircuitos
red depaquetes
otrasTelefonía
Video Text
Fax
TV Conferencia
Telefonía
Video Text
Fax
TVConferencia
Fuente Red Destino
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Red para dar soporte común a actualesy futuros servicios.
Red ATM
Telefonía
Fax
Video Texto
TVConferencia
Otros
Telefonía
Fax
Video Texto
TV Conferencia
Otros
Fuente
Red
Destino
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Red para dar soporte común a actualesy futuros servicios.
Red ATM
Telefonía
Fax
Video Texto
TVConferencia
Otros
Telefonía
Fax
Video Texto
TV Conferencia
OtrosNuevo stándar tecnológico para
servicios con distintos QoS :- con alta velocidad de transmisión
- grandes volúmenes de información
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Redes ATM
• El objetivo es diseñar una RDSI que use eficientemente sus recursos, de modo que se cumpla con:
• Dar soporte común a los servicios actuales y futuros.
• Q.o.S de los distintos usuarios.• Restricciones de costo v/s desempeño.
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Redes ATM
• El problema global de administrar la red es dividido en varios subproblemas.
• Cada proceso se encarga de un trabajo específico (un subproblema ).
• Los procesos se coordinan en sus trabajos.
• Entre todos, coordinadamente, resuelven el problema global.
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Redes ATM
• El uso eficiente de los recursos de la red se logra en forma “distribuida”.
• Los procesos operan en :• distintos “lugares” de la topología de la red.
Red ATMUsuario Usuario
periferiao entradaa la red nodos y canales de
comunicación dentro de la red
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Redes ATM
Uso eficiente de los recursos de la red se logra en forma “distribuida”.
Los procesos operan en : distintos instantes de la “vida” de una
conexión.
Red ATMUsuario Usuario
fase de conexiónen proceso
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Redes ATM
Uso eficiente de los recursos de la red se logra en forma “distribuida”.
Los procesos operan en : distintos instantes de la “vida” de una
conexión.
Red ATMUsuario Usuario
fase de conexiónen proceso
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Redes ATM
Uso eficiente de los recursos de la red se logra en forma “distribuida”.
Los procesos operan en : distintos instantes de la “vida” de una
conexión.
Red ATMUsuario Usuario
fase de conexión completa.
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Redes ATM
Uso eficiente de los recursos de la red se logra en forma “distribuida”.
Los procesos operan en : distintos instantes de la “vida” de una
conexión.
Red ATMUsuario Usuario
fase de transferencia
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Redes ATM
Uso eficiente de los recursos de la red se logra en forma “distribuida”.
Los procesos operan en : distintos instantes de la “vida” de una
conexión.
Red ATMUsuario Usuario
fase de transferencia
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Redes ATM
Uso eficiente de los recursos de la red se logra en forma “distribuida”.
Los procesos operan en : distintos instantes de la “vida” de una
conexión.
Red ATMUsuario Usuario
fase de transferencia
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Procesos para explotación eficiente de recursos en redes ATM.
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Redes ATM
• El diseño y operación eficiente de la red ATM se logra gracias a la cooperación entre un conjunto de procesos.
• Cada uno de ellos opera en un lugar y fase determinados de la red.
• Encargándose cada uno de ellos de problemáticas específicas.
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Dónde y Cuándo operan los Procesos:Proceso Dónde Cuándo
CT Fuera de la red Antes de la conexión.
CAC Entrada a la red Fase de la conexión.
Ruteamiento Dentro de la red Fase de la conexión
Policiamiento Entrada a la red Fase de la transferencia.
BW Administración Dentro de la red Fase de la transferencia.
C.Congestión Dentro de la red Fase de la transferencia.
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Caracterización de Tráfico : CT• CT : La caracterización de tráfico no es un
proceso.• CT corresponde a estudiar el flujo de celdas que
genera cada tipo de fuente.• Permite determinar :
• Características del usuario (fuente).• Su QoS.• El nivel de carga a que va a someter a la red.
• En base al resultado de la CT, se diseñan todos los otros procesos de la red ATM.
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Control de Admisión de Conexión : CAC• CAC : Este proceso decide si una nueva petición
de conexión es aceptada o rechazada por la red.
UNI : User Network Interface
usuario consolicitud de acceso
a la red
Usuario Red ATMUNI
CAC
punto de acceso a la red
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Control de Admisión de Conexión : CAC
CAC : Este proceso decide si una nueva petición de conexión es aceptada o rechazada por la red.
Evaluando :
Usuario Red ATMUNI
UNI : User Network Interface
CAC¿ QoS del usuario ?
Fase de Conexiónde la solicitud
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Control de Admisión de Conexión : CAC
CAC : Este proceso decide si una nueva petición de conexión es aceptada o rechazada por la red.
Evaluando :
Usuario Red ATMUNI
UNI : User Network Interface
CAC¿ estado y recursos de la red ?
Fase de Conexiónde la solicitud
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Control de Admisión de Conexión : CAC
CAC acepta la nueva conexión sólo si es posible proveer la QoS solicitada, sin degradar la QoS de las conexiones ya existentes.
Usuario Red ATMUNI
UNI : User Network Interface
CAC
Conexión Aceptada
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Ruteamiento
Este proceso establece el camino (circuito virtual) que será usado por la conexión.
usuario
usuario
usuario
: nodos de la red
usuario
: canales de la red
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Ruteamiento
usuario
usuario
usuario
usuario
: nodos de la red
Este proceso establece el camino (circuito virtual) que será usado por la conexión.
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Ruteamiento
usuario
usuario
usuario
usuario
: nodos de la red
Este proceso establece el camino (circuito virtual) que será usado por la conexión.
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Ruteamiento
usuario
usuario
usuario
: nodos de la red
usuario
Este proceso establece el camino (circuito virtual) que será usado por la conexión.
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Ruteamiento
• El Ruteamiento se ejecuta dentro de la red ATM, en los nodos y canales de comunicación.
• Durante la fase de conexión.
usuario
usuario
usuario
“links” o canales de comunicacióndentro de la red ATM
nodos de la red ATM
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Ruteamiento
usuario
usuario
usuario
Fase de Conexión
El Ruteamiento se ejecuta dentro de la red ATM, en los nodos y canales de comunicación.
Durante la fase de conexión.
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Ruteamiento
Durante este proceso se negocian los recursos de la red que serán utilizados. ( “ancho de banda” (BW) de los canales, etc )
usuario
usuario
usuario
usuario
BW contratado en cada linkdel circuito virtual
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Ruteamiento
El Ruteamiento debe resolver peticiones de conexión punto-a-punto.
usuario
usuario
usuario
usuario
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Ruteamiento
usuario
usuario
usuario
usuario
El Ruteamiento debe resolver peticiones de conexión punto-a-punto.
![Page 36: Calidad de Servicio en Redes de Computadores](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814ef8550346895dbc8b4c/html5/thumbnails/36.jpg)
Ruteamiento
El Ruteamiento debe resolver peticiones de conexión punto-a-punto.
Y punto-a-multipunto.
usuario
usuario
usuario
usuario
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Control de Flujo : Policiamiento
Este proceso detecta y castiga a los usuarios que no están cumpliendo con la característica de tráfico negociada con CAC.
usuario 3usuario 1
usuario 4usuario 2
Red ATM
conexiones aceptadas. Ellas deben ser “policiadas”
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Control de Flujo : Policiamiento
Este proceso se realiza en cada punto de entrada a la red donde se ha aceptado una conexión.
El opera durante la fase de transferencia.
usuario 3usuario
usuariousuario 2
Red ATM
Policiamiento delusuario 2
Policiamiento delusuario 3
![Page 39: Calidad de Servicio en Redes de Computadores](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814ef8550346895dbc8b4c/html5/thumbnails/39.jpg)
Control de Flujo : Policiamiento
• Este proceso observa el comportamiento del tráfico de la conexión. ( para ver si sobrepasa lo contratado con el CAC ).
Flujo de la conexión
t
tasa contratada
max permitido
policiamiento
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Control de Flujo : Policiamiento
Este proceso observa el comportamiento del tráfico de la conexión.
Si el tráfico supera lo contratado, el policing corta el exceso y transmite sólo lo contratado.
t
Flujo de la conexión
tasa contratada
max permitido
policiamiento
¡ recortaré tráfico !
![Page 41: Calidad de Servicio en Redes de Computadores](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814ef8550346895dbc8b4c/html5/thumbnails/41.jpg)
Control de Flujo : Policiamiento
Este proceso observa el comportamiento del tráfico de la conexión.
Si el tráfico supera lo contratado, el policing corta el exceso y transmite sólo lo contratado.
t
Flujo de la conexión
tasa contratada
max permitido
policiamiento
¡ lo recorté !
![Page 42: Calidad de Servicio en Redes de Computadores](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814ef8550346895dbc8b4c/html5/thumbnails/42.jpg)
Control de Flujo : Policiamiento
Este proceso observa el comportamiento del tráfico de la conexión.
Si este supera lo contratado, transmite el exceso pero sin garantizar su QoS.
policiamiento
Flujo de la conexión
t
tasa contratada
max permitido
!! no se garantiza el mismo QoS !!
![Page 43: Calidad de Servicio en Redes de Computadores](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814ef8550346895dbc8b4c/html5/thumbnails/43.jpg)
Administración de Ancho de Banda
• Este proceso determina, para cada canal de la red, el ancho de banda que es destinado en cada instante a cada conexión que usa ese canal.
• Esta asignación es dinámica y tiene por objeto :• satisfacer la QoS contratada.• prevenir situaciones de congestionamiento
dentro de la red.
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Administración de Ancho de Banda
Este proceso se ejecuta en cada nodo de la red. En cada nodo de la red existe un “Administrador
de Ancho de Banda” para cada canal de salida del nodo.
nodode la redcanales de
comunicación administradoresde ancho de banda BW
canales decomunicación
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Administración de Ancho de Banda
nodode la redcanales de
comunicación
Este proceso se ejecuta en cada nodo de la red. En cada nodo de la red existe un “Administrador
de Ancho de Banda” para cada canal de salida del nodo.
canal de comunicación.
![Page 46: Calidad de Servicio en Redes de Computadores](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814ef8550346895dbc8b4c/html5/thumbnails/46.jpg)
Administración de Ancho de Banda
nodode la redcanales de
comunicación
Este proceso se ejecuta en cada nodo de la red. En cada nodo de la red existe un “Administrador
de Ancho de Banda” para cada canal de salida del nodo.
canal de comunicación.
![Page 47: Calidad de Servicio en Redes de Computadores](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814ef8550346895dbc8b4c/html5/thumbnails/47.jpg)
Administración de Ancho de Banda
nodode la redcanales de
comunicación
Este proceso se ejecuta en cada nodo de la red. En cada nodo de la red existe un “Administrador
de Ancho de Banda” para cada canal de salida del nodo.
canal de comunicación.
![Page 48: Calidad de Servicio en Redes de Computadores](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814ef8550346895dbc8b4c/html5/thumbnails/48.jpg)
Administración de Ancho de Banda
nodode la redcanales de
comunicación
Este proceso se ejecuta en cada nodo de la red. En cada nodo de la red existe un “Administrador
de Ancho de Banda” para cada canal de salida del nodo.
canal de comunicación.
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Administración de Ancho de Banda
nodode la redcanales de
comunicación
Este proceso se ejecuta en cada nodo de la red. En cada nodo de la red existe un “Administrador
de Ancho de Banda” para cada canal de salida del nodo.
canal de comunicación.
![Page 50: Calidad de Servicio en Redes de Computadores](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814ef8550346895dbc8b4c/html5/thumbnails/50.jpg)
Administración de Ancho de Banda
nodode la redcanales de
comunicación
Este proceso se ejecuta en cada nodo de la red. En cada nodo de la red existe un “Administrador
de Ancho de Banda” para cada canal de salida del nodo.
canal de comunicación.
![Page 51: Calidad de Servicio en Redes de Computadores](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814ef8550346895dbc8b4c/html5/thumbnails/51.jpg)
Control de Congestión
• Este proceso determina las acciones a ser ejecutadas por un nodo de la red, en caso de que exista congestionamiento en él.
t tnodo
celdas transmitidasceldas enel nodo
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Control de Congestión
Este proceso determina las acciones a ser ejecutadas por un nodo de la red, en caso de que exista congestionamiento en él.
t tnodo
celdas transmitidasceldas enel nodo
![Page 53: Calidad de Servicio en Redes de Computadores](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814ef8550346895dbc8b4c/html5/thumbnails/53.jpg)
Control de Congestión
Este proceso determina las acciones a ser ejecutadas por un nodo de la red, en caso de que exista congestionamiento en él.
t tnodo
celdas transmitidasceldas enel nodo
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Control de Congestión
Este proceso determina las acciones a ser ejecutadas por un nodo de la red, en caso de que exista congestionamiento en él.
t tnodo
celdas transmitidasceldas enel nodo
![Page 55: Calidad de Servicio en Redes de Computadores](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814ef8550346895dbc8b4c/html5/thumbnails/55.jpg)
Control de Congestión
Este proceso determina las acciones a ser ejecutadas por un nodo de la red, en caso de que exista congestionamiento en él.
t tnodo
celdas transmitidasceldas enel nodo
¡ congestión !
![Page 56: Calidad de Servicio en Redes de Computadores](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814ef8550346895dbc8b4c/html5/thumbnails/56.jpg)
Control de Congestión
Este proceso determina las acciones a ser ejecutadas por un nodo de la red, en caso de que exista congestionamiento en él.
t tnodo
celdas transmitidasceldas enel nodo
¡ congestión !
descarte de células
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Control de Congestión
Este proceso determina las acciones a ser ejecutadas por un nodo de la red, en caso de que exista congestionamiento en él.
t tnodo
celdas transmitidasceldas enel nodo
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Conclusiones
• El diseño y operación eficiente de la red ATM se logra gracias a la cooperación entre un conjunto de procesos.
• Cada uno de ellos opera en un lugar y fase determinados de la red.
• Encargándose cada uno de ellos de problemáticas específicas.
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Dónde y Cuándo operan los Procesos:
Proceso Dónde Cuándo
CT Fuera de la red Antes de la conexión
CAC Entrada a la red Fase de conexión.
Ruteamiento Dentro de la red Fase de conexión
Policiamiento Entrada a la red Fase de transferencia.
BW Administración Dentro de la red Fase de transferencia.
C.Congestión Dentro de la red Fase de transferencia.