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Il modello Differentiated Service (DiffServ) per il QoS

Daniele Ronzani
Daniele Ronzani

DiffServ 竪 un modello multiservizio che permette di gestire opportunamente la Qualit di Servizio (QoS) in termini di allocazione di risorse. A differenza di molti altri modelli, questo approccio permette di gestire gruppi flussi di traffico evitando di operare a livello di singolo flusso, garantendo quindi scalabilit e banda.

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Differentiated Service (DiffServ) Presentazione Sistemi Ipermediali Ronzani Daniele 5 Settembre 2014
Introduzione (1) La rete Internet tratta tutti i pacchetti in transito allo stesso modo, inoltrando ogni pacchetto il "prima possibile". Questa 竪 quella che si chiama una rete best effort. Vantaggi: semplicit scalabilit servizio mai rifiutato
Introduzione (2) Nella maggior parte delle applicazioni una rete di questo tipo funziona bene, ma esistono applicazioni critiche (es. applicazioni real-time) che hanno necessit di garanzie dei parametri, come: minimo delay massimo throughput minimo delay jitter
QoS Risulta fondamentale quindi l'utilizzo di un controllo della Quality of Service (QoS). Un controllo della QoS 竪 presente in una rete quando questa 竪 in grado di distinguere e gestire opportunamente specifici insiemi di pacchetti in modo da soddisfare le richieste di parametri dell'applicazione che li ha spediti.
Parametri QoS Parametri principali su IP: latency: latenza 竪 il tempo necessario per viaggiare da sorgente a destinazione e dipende dalla distanza fisica, numero di router, carico di rete, ... jitter: variazione della latency quanto varia il tempo di viaggio throughput: capacit trasmissiva 竪 la velocit di trasferimento di dati packet loss: perdita di pacchetti 竪 la percentuale di pacchetti spediti ma non ricevuti
Implementazione di QoS Diversi approcci della QoS nelle reti IP: ToS utilizza il campo Type od Service del pacchetto IP un byte diviso in due parti: IP Precedence e ToS Non efficiente e non scalabile IntServ Si basa su RSVP per la segnalazione complesso, non molto utilizzato, non scalabile tutti i dispositivi del percorso di un pacchetto devono essere compatibili con RSVP l'allocazione di risorse deve essere continuamente aggiornato
DiffServ Differentiated Service tratta i flussi IP come "aggregati di flussi". questi flussi sono chiamati behaviour aggregate (BA) QoS viene applicata ai BA e non alle singole componenti end-to-end (come IntServ).
Modello DiffServ (1) Riutilizzo del campo ToS di IP DS Field CU = solitamente non utilizzato, oppure usato come Explicit Congestion Notification (avvisa il mittente che c'竪 una congestione, cos狸 il mittente rallenta la trasmissione).
Modello DiffServ (2) Codifica di 26 classi di servizio Differentiated Service CodePoint (DSCP) Packet Marking 竪 l'operazione di assegnazione ad un BA il valore in DSCP implica un certo tipo di comportamento
Per Hop Behavior (PHB) Comportamento osservabile esternamente, applicato da un nodo DS compatibile, ad uno specifico BA (RFC 2475). E' il modo di trattare un pacchetto con un determinato DSCP in termini di: scheduling queuing policing (scartare pacchetti particolari) shaping (ritardare i pacchetti in modo da rispettare caratteristiche volute in un flusso dati)
Architettura DiffServ (1) DS Domain insieme contiguo di nodi compatibili con DiffServ DS Region insieme di uno o pi湛 domini DS Nodi DS Boundary nodi di confine di un DS Domain si occupano della classificazione e del condizionamento del traffico per adattarlo alle politiche di QoS Nodi DS Interior nodi interni al DS Domain
Architettura DiffServ (2)
Classificazione (1) Quando un pacchetto arriva al confine di un DS Domain, questo viene classificato. viene modificato il campo DSCP in modo da essere classificato in un BA il classificatore 竪 un modulo che ha il compito di convertire i pacchetti in modo che siano gestibili da un condizionatore
Classificazione (2) Due tipologie di classificazione Behaviour Aggregate Classifier (BA Classifier) classifica il pacchetto basandosi solo sul DSCP Multi-Field Classifier (MF Classifier) si basa su DSCP e altri campi come IP sorgente, IP destinazione, ...
Servizi PHB (1) Expedited Forwarding (EF) servizio "premium" Garanzia prestazionale limitazione pacchetti EF entranti ha la priorit pi湛 alta sugli altri servizi adatto a voce, video, real-time offre basso ritardo, jitter, bassa perdita e banda garantita.
Servizi PHB (2) Assured Forwarding offre daranzia di delivery dei pacchetti, ovvero garantisce la consegna dei pacchetti. contiene x classi di priorit (tipicamente 4: platinum, gold, silver, bronze) comportamento: drop precedence
Servizi PHB (3) Altri servizi: PHB default usato per il tradizionale servizio best effort standard applicato a pacchetti non appartenenti a nessuna classe PHB Class-selector mantiene retrocompatibilit con IP-precedence formato: xxx000

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  • 13. Classificazione (1) Quando un pacchetto arriva al confine di un DS Domain, questo viene classificato. viene modificato il campo DSCP in modo da essere classificato in un BA il classificatore 竪 un modulo che ha il compito di convertire i pacchetti in modo che siano gestibili da un condizionatore
  • 14. Classificazione (2) Due tipologie di classificazione Behaviour Aggregate Classifier (BA Classifier) classifica il pacchetto basandosi solo sul DSCP Multi-Field Classifier (MF Classifier) si basa su DSCP e altri campi come IP sorgente, IP destinazione, ...
  • 15. Servizi PHB (1) Expedited Forwarding (EF) servizio "premium" Garanzia prestazionale limitazione pacchetti EF entranti ha la priorit pi湛 alta sugli altri servizi adatto a voce, video, real-time offre basso ritardo, jitter, bassa perdita e banda garantita.
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