Parte 4. 1 Introducción 2 Servicios multimedia. 3 Voz sobre IP (VoIP) 4 Televisión sobre IP (IPTV) 5 Calidad de servicio

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Felisa Montes Gil
hace 6 años
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1 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios 1 Parte 4 1 Introducción 2 Servicios multimedia 2.1 Parámetros de la red 2.2 Tipos de servicios multimedia 2.3 Arquitecturas para la provisión de servicios multimedia 2.4 Streaming 2.5 Protocolos multimedia 3 Voz sobre IP (VoIP) 3.1 RTP 3.2 SIP SIP llamada directa SIP registro SIP llamada vía proxy 4 Televisión sobre IP (IPTV) 5 Calidad de servicio 5.1 Intserv 5.2 Diffserv 5.3 Cuándo es útil QoS? 5.4 Conformado de tráfico 5.5 Service Level Agreements (SLAs) 5.6 QoS sobre disponibilidad del servicio

2 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios 2 Internet actual: best effort. 5 Calidad de servicio Internet futura?: con garantías de Calidad de Servicio (Quality of Service, QoS) Ancho de banda garantizado. Ausencia de pérdidas. Retardo máximo. Jitter acotado. Esquemas tradicionales de provisión QoS, estándares IETF: Diffserv, diferenciación de servicios. Garantías relativas. Intserv, servicios integrados. Garantías en firme. RSVP, protocolo para señalización de las reservas.

3 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios 3 Campos de la cabecera IPv4 relacionados con QoS Service Type (8bits) dos interpretaciones Type of Service (TOS), denominación anterior. RFC1349 (1992). Differentiated Services (DS), denominación actual. RFC2474 (1998).

4 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios 4 Campos de la cabecera IPv4 relacionados con QoS Type of Service Precedence (3 bits), prioridad: 0=baja, 7=alta Sólo un bit puede estar a 1 para indicar el tipo de servicio deseado D: minimizar retardo T: maximizar throughput R: maximizar fiabilidad C: minimizar coste Este campo ha sido tradicionalmente ignorado en implementaciones IP de hosts o routers, en particular los bits de precedencia. Differentiated Services Si DEF=000 ABC se interpretan como los bits de prioridad compatible con la interpretación TOS. Si DEF 000 ABCDEF definen 56 tipos de servicio asignados por diferentes autoridades según los últimos bits del codepoint: XXXXX0: Internet XXXX11: Local XXXX01: Temporal o experimental Precedence Codepoint D T R C 0 No usado A B C D E F 0 0 No usado

5 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios Intserv Intserv: arquitectura para la provisión de QoS en redes IP. Basado en reserva de recursos: Los routers mantienen información de estado (recursos reservados). Norma de funcionamiento: ver si un nuevo flujo puede ser admitido con sus requisitos de QoS sin perder las garantías de QoS hechas a los flujos en curso en ese momento. Permite hacer reservas estrictas de QoS (Hard QoS). Mecanismo estándar: RSVP (Resource Reservation Protocol)

6 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios 6 Intserv Señalización explicita -> Clase de servicio La petición se realiza mediante una señalización explicita, de modo que la aplicación informa a la red del perfil o características de su tráfico, y pide una clase particular de servicio que pueda satisfacer sus requerimientos, tanto de ancho de banda como de retardo. La red confirma la petición. La aplicación queda a la espera de enviar la información hasta recibir la confirmación de la petición por parte de la red. La red realiza control de admisión. La red realiza una control de admisión, en función de la petición realizada por la aplicación y los recursos disponibles en la red. La red guarda información de estado La red mantiene información del estado de sí misma por flujos, mirando la clasificación, normas, y el algoritmo de cola en cada estado.

7 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios Diffserv Diffserv utiliza un enfoque diferente: Funciones más simples en el núcleo de la red (core) y algo más complejas en los routers frontera (edge). No define clases de servicio, sino que provee componentes funcionales para proveer cualquier clase de servicio. Per-Hop Behavior (PHB) No se especifica el scheduling a usar en cada router, depende del administrador del router. DS-1 DS-2 Ingress Egress Ingress Egress Edge router Core router

8 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios Cuándo es útil QoS? Aquí QoS!! Tiempo de Servicio Sin Congestión Congestión Moderada Congestión Fuerte Carga Rendimiento Sin Congestión Congestión Moderada Congestión Fuerte QoS inútil QoS útil y viable QoS inviable QoS inútil QoS útil y viable QoS inviable Por efecto de retransmisiones

Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios 9 5.

9 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios Conformado de tráfico Conformador de tráfico (traffic shaper) Permite establecer parámetros de QoS: controlar/limitar el uso de la red por ciertos usuarios/aplicaciones y garantizar/priorizar ancho de banda para otros usuarios/aplicaciones críticas. Capado P2P Capacidad de trabajar en los 7 niveles OSI Pueden ser equipos autónomos o estar integrados en switches y routers

10 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios 10 Conformado de tráfico

11 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios Service Level Agreements (SLAs) SLAs: modelo por el que se establece un acuerdos escrito entre cliente y proveedor de servicio que define los objetivos clave del servicio, métricas y niveles aceptables de calidad. En el caso de un servicio de conexión a Internet ofrecido por una operadora a una empresa, la operadora define un SLA con parámetros como: % disponibilidad del servicio (por ejemplo, 99,98% del tiempo) Tasa mínima subida/bajada garantizada Retardo máximo garantizado Alcanzabilidad En general los parámetros que definen la calidad de servicio. En caso de incumplimiento, también debe reflejar las penalizaciones asociadas. Puede realizarse entre iguales (por ejemplo, peering entre ISPs) El cliente deberá verificar si el proveedor le está ofreciendo el servicio acordado en el SLA.

12 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios QoS sobre disponibilidad del servicio Grandes servicios de Internet se proveen a través de granjas de servidores (múltiples servidores físicos localizados) que permiten multiplicar el número de clientes atendidos simultáneamente. Desde el punto de vista del usuario es transparente: el balanceador de carga será el encargado de redirigir cada petición al servidor más descargado en cada momento.

Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios 13 Balanceador de carga Denial of Service (DoS) Attack Discarded Connections and Packets Virtual Application Infrastructure Application

13 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios 13 Balanceador de carga Denial of Service (DoS) Attack Discarded Connections and Packets Virtual Application Infrastructure Application Servers Intern et Legitimate Client Blocked DoS Attack Application Switch Legitimate Traffic Legitimate Client Hacker TCP SYN TCP SYN ACK Special SEQ TCP ACK Special SEQ TCP SYN TCP SYN ACK Special SEQ BAD TCP ACK Special SEQ Intelligent Application Switch Complete 4 TCP Connection NO TCP Connection Server A Server B Servers Protects Server from Attack

14 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios 14 Balanceador de carga (unificando conexión) SYN SN=A SYN SN=B ACK=A ACK=B HTTP request SYN SN=A Client Rewrite Y to X C to B ACK Rewrite X to Y B to C L5 switch VirtualIP=X SYN SN=C ACK=A HTTP request HTTP response ACK=C Real server RealIP=Y

15 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios 15 Resumen La telefonía sobre IP permite reducción de costes al integrarse en la red de datos convencional. Puede necesitar la implantación de algún esquema de QoS. Los servicios de televisión sobre IP se aprovechan del aumento continuo del ancho de banda en las redes de acceso. Sin embargo requieren QoS y soporte multicast en la red del operador. La calidad de servicio no la tenemos en Internet pero sí dentro de redes corporativas o troncales de operadores para poder ofrecer servicios de valor añadido.

16 Área de Ingeniería Telemática Capítulo 5: Nuevos servicios 16 [Forouzan] Capítulo 25 [Kurose] Capítulo 7, secciones 7.2 a 7.4 SIP Referencias Henry Sinnreich, Alan Johnston. Internet Communications Using SIP: Delivering VoIP and Multimedia Services with Session Initiation Protocol. John Wiley & Sons, 2001 VoIP protocols

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