Class of Service (xDSL, ATM, IP MPLS, WDM) Δημήτρης Καλογεράς

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Θέματα Class of Service – ορισμός xDSL ATM IP MPLS WDM

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Class of Service Υπηρεσία με εγγυήσεις –Ελάχιστη εγγύηση Προώθηση πακέτων Καμιά δέσμευση –Σχετική εγγύηση Καλύτερη από την ελάχιστη Μέρος μιας κλάσης ποιότητας Καμιά εγγύηση εντός της κλάσης –Απόλυτη εγγύηση Προσωποποιημένη Αυστηρά χαρακτηριστικά χρόνου / όγκου / περιεχομένου

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Έλλειψη εγγυήσεων Πιθανή προώθηση (congestion - packet –loss) Αβέβαιη χωρητικότητα (throughput) Αβέβαιος συνολικός χρόνος μετάδοσης (end-2- delay) Μοντέλο υπηρεσίας –End-2-end –Congestion Management Περιβάλλον –IP / ATM / MPLS

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ xDSL Θέματα επιπέδου 2 ADSL – (ΑΨΣΒ) –Διαφορετικές ουρές (τουλάχιστον 2 στο CPE) –Τεχνολογία ATM (ΑΤΜ ΤΜ PVCs) –DSLAM (Απλή αρχιτεκτονική) –Πιθανή συμφόρηση στην κατεύθυνση καθόδου μόνο –Partial Packet discard – Early Packet Discard Πιθανή συμφόρηση και σε επίπεδο IP

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ ATM Qos (quality != Class) 4 Classes ( CBR, VBR(rt-,nrt) ABR, UBR) Χρήση δίκτυα φωνής – δεδομένων Adaptation Layer (επιπλέον εργαλείο) Αμιγώς Δίκτυα φωνής ( CBR + AAL1ή vbr + AAL2) Δίκτυα δεδομένων (UBR + VBR-nrt – ABR) Αριθμοδότηση = (Σηματοδοσία + Δρομολόγηση) CDV,CTD, CLR

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ ATM - Δίκτυα Φωνής Το ΑΤΜ είναι η καλύτερη λύση για αυτά Circuit-oriented- ISDN Q.931 ~ BISDN ATM –Εκτιμούμενος χρόνος μεταγωγής –Απόλυτη εγγύηση με end-2-end –Ευκολία στην δημιουργία μονοπατιών με σηματοδοσία –UNI Soft VP / PVC (Sprint) –Δρομολόγηση με PNNI ( OSPf ~ με ιεραρχία)- ΠΟΛΥ ΚΑΛΟ (Cranking –Προτεραιότητες)- MPLS-TE –Τηλεφωνικά κέντρα με CES /v1.0 CES v2.0 Αύξηση χωρητικότητας από το ΑΤΜ HEADER –E1 ~ 1,2 E1 !!!

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ ATM – Δίκτυα Δεδομένων  = πίκρα ΜΟΝΟ για μόνιμες συνδέσεις VBR / UBR –UBR PVCs Μέσα σε VBR paths –Πρόβλημα επίδοσης TCP –B(p) – throughput in terms of packets per second –p – loss probability of a packet –b – number of packets acknowledged by a received ACK (I.e., delayed ACK, typically 2) –RTT – round trip time 1 cell drop – 1 packet Έλλειψη δικαιοσύνης στην ίδια κλάση!!! TCP: UBR με EPD > UBR χωρίς EPD > ABR

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ ATM – συνέχεια- δίκτυα VBR PCR – SCR – MBS TCP sessions in VBR –Μικροί Buffers για το TCP –Σε όλες τις συνδέσεις –Έλλειψη δικαιοσύνης –Συνολικός ρυθμός ~ SCR –Ανά σύνδεση SCR/k Μόνη περίπτωση SCR=PCR ~CBR-nrt !!

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ IP QoS Circuit –oriented –IPv4 – Soft State – RSVP – –Περιορισμός ρυθμού στην ΠΗΓΗ + Προορισμό!!!! –Δυνατός συνδυασμός με ΑΤΜ –Μόνο με σηματοδοσία + CLIP !! –(no multicast) RSVP (εφαρμογές / δρομολογητές) –Voip - H.323 –Guaranteed delay / Bandwidth –Υποστήριξη από δρομολογητή (WFQ) –Software Queues !!

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ IP – RSVP -συνέχεια Access – control –Ανά IP διεύθυνση –Ανασφαλής μέθοδος ως προς τον χρήστη χωρίς πιστοποίηση –Μερικό resource control –Ανά εφαρμογή !! Subnet Bandwidth Manager –Μόνο για Ethernet –Υλοποίηση σε Win2k και ΧP –Χωρητικότητα ανά χρήστη / εφαρμογή και υποδίκτυο !!

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ IP – RSVP συνέχεια Συντήρηση κατάστασης για κάθε reservation στο δρομολογητή Εφικτό στο CPE Μη κλιμακώσιμο στο δίκτυο κορμού Εύκολη επέκταση χρήσης σε δίκτυα multicast

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ IP QoS στο δίκτυο κορμού Ανάγκη για ποιότητα υπηρεσίας χωρίς την συντήρηση κατάστασης Class oriented-Αρχιτεκτονική diffserv Δεν υπάρχει ενδογενής περιορισμός κίνησης Κλάση = Ουρά  Prec/TOS/ DSCP Δύο τύποι υπηρεσιών EF (Expedited Forwarding = No packet loss, minimal jitter) AF (Assured Forwarding = Bandwidth Assurance)

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Expedited Forwarding Service Κίνηση CBR και ίσως VBR κατάλληλη για Voice/Video Μορφοποίηση (shaping) ακραίας κίνησης στην είσοδο: –Host or ingress router Αστυνόμευση (policing) ακραίας κίνησης στην έξοδο –Excess traffic discarded Ρύθμιση ουρών με ρυθμό πάνω από το SLA Ουρά με απόλυτη προτεραιότητα: –Low loss latency “virtual leased line” Χρήση ουρών μέχρι 25 % της γραμμής

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Προβλήματα με την EF Μια κλάση για voice/video –Voice deadline ~ 60 ms –MPEG (30 fps) deadline ~ 3*33=99 ms –Motion JPEG (15 fps) deadline ~3*66=198 ms Δεν υπάρχει έλεγχος αποδοχής χωρητικότητας (bandwidth admission) –Περιορισμός κίνησης Μόνος τρόπος ο περιορισμός της κίνησης εισόδου

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Μετρήσεις για την υπηρεσία EF Boundary Router Intra-Domain Premium Path Inter-Domain Premium Path Active Measurements MIB-based statistics Passive Measurements PM node AM node Collection –  metrics, EF and BE... –Active metrics (paths) One-way delay-variation One-way loss Traceroutes e.g. IPPM Surveyors –Passive metrics (interfaces) Load EF reservation load Discards (suggested) Link bandwidths (suggested) e.g. OCxMon, RTFM, MIBs

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Assured Forwarding Μόνο για TCP services Δεν υπάρχει κέρδος ανά συμμετέχοντα αλλά ανά κλάση. Το κέρδος ανά συμμετέχοντα είναι ο μέσος χρόνος αναμονής Με χρήση RED ο χρόνος αναμονής μπορεί να περιορισθεί (χρόνος ~ $). Άρα μπορεί να γίνει χρήση για Video.

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Μηχανισμοί για EF /AF Class based Weighted Fair Queuing + Priority Queue Weighted Round Robin (WRR) Deficit Round Robin (DRR) Modified Deficit Round Robin (MDRR)

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Προβλήματα στα Diffesrv Δυσκολία στο provisioning –Δεν υπάρχει αυτοματοποίηση Δυσκολία στην σχεδίαση / διαστασιοποίηση Ειδικός εξοπλισμός για Monitoring –Απαίτηση για συνεχείς μετρήσεις Ειδικό λογισμικό για χρέωση –Ογκοχρέωση (δύσκολο και ακριβό) –Χρονοχρέωση (Εύκολο και προσιτό στον πελάτη)

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ MPLS Qos Το MPLS –TE δεν είναι QoS To MPLS βασίζεται στους μηχανισμούς του Diffserv Μόνο με Prec bits σε αντιστοίχηση στα EXP bits Qos μέσα σε MPLS VPNs Δυνατότητα για δύο μοντέλα παροχής QoS Hose model και Customer Pipe. Customer Pipe = diffserv provisioning

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Hose Model Αγαθά ανά VPN και συμμετέχοντα σε αυτό αντί ανά QoS κλάση Εγγύηση επίδοσης για συνολική κίνηση ("aggregate" traffic) Είσοδο / Έξοδο για κάθε σημείο πρός όλα τα άλλα σημεία.

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Πλεονεκτήματα του μοντέλου Hose Απλή τυποποίηση – ένας ρυθμός εισόδου/εξόδου ανά VPN Ευελιξία – κίνηση πρός πολλούς αποδέκτες πολυπλέκεται ως ένα hose Multiplexing gain – Σύνολο των ρυθμών hose < Συνολική κίνησης στο ιδιωτικό δίκτυο Billing – Δυναμική διαστασιολόγηση των hose

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Δυναμικά Διαστασιολογούμενα VPNs Τα στατικά VPNs δεσμεύουν χωρητικότητα περισσότερη από αυτή που χρειάζονται Δυναμικά Provider Pipes Δυναμικά δένδρα

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Κέρδος των Hoses για τον Πελάτη Customer-Pipe Requirement = Hose Requirement = Statically provisioned access host-gain = Customer-Pipe Requirement / Hose Requirement

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ Μεταβλητό Access link Διαπραγμάτευση με τον πάροχο Βάση των στατιστικών της ζήτησης κίνησης

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ WDM QOS - Optical Optical Layer ορισμός από την ITU στο ISO-OSI Data Link layer (Rec. G.805) OL παρέχει lightpaths σε υψηλότερα επίπεδα lightpath: Σύνδεση σημείου-προς σημείο με μόνο οπτικά μέσα μεταξύ μη γειτονικών κόμβων

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ WDM QoS = OL τεχνικές προστασίας End-to-end Path –Shared-Path Protection (SPP) –Dedicated-Path Protection (DPP) WDM Self-Healing Ring (WSHR) –Shared-Line-switched WSHR (SL-WSHR) or WDM SPRING (Shared Protection RING) –Dedicated-Path-switched WSHR (DP-WSHR) or Unidirectional Path-Protected Ring (UPPR) –Shared-Path-switched WSHR (SP-WSHR)

Ε.Μ.Π.- E.Δ.ΕΤ OL τεχνικές προστασίας