Basada en Network Brokers

Transcripción

1 Provisión Incremental de QoS Basada en Network Brokers Alfonso Gazo Cervero, José Luis González Sánchez Área de Ingeniería Telemática Departamento de Informática Universidad de Extremadura III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.1/22

2 Introducción Garantías QoS QoS: posibilidad de ofertar un entorno entorno multiservicio Soluciones propietarias Dificultades con esquemas outsourcing Es la solución el ancho de banda infinito? Necesidad de un modelo de servicio único o que permita interoperabilidad III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.2/22

3 Provisión de garantías QoS Para la provisión de garantías QoS: Tener en cuenta recursos disponibles Realizar decisiones de control de admisión y acceso Controlar comportamiento de flujos Indicación de las necesidades de las aplicaciones III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.3/22

4 IntServ & DiffServ IntServ: Reserva de recursos: existencia de un estado no sólo en los extremos de la comunicación; también en los router. Resource reservation Protocol (RSVP) Control de acceso, de admisión, clasificación y planificación de paquetes. Búsqueda de soluciones más simples que IntServ Necesidad de garantías estrictas? III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.4/22

5 IntServ & DiffServ DiffServ: El servicio por flujo se reemplaza por un servicio por agregación El procesamiento complejo se desplaza de los CR a los ER Reservas de recursos para las clases. Quién? III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.5/22

6 DiffServ & Bandwidth Broker Incorporar un agente en el AS para la gestión de los recursos en DiffServ Decisiones abiertas. Pocas implementaciones Funcionalidad: Gestión de funciones de clasificación y planificación en el borde del dominio Gestión de funciones de planificación en el núcleo Control de acceso Coordinación de provisión de QoS con BB adyacentes III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.6/22

7 Coexistencia tráfico QoS y BE Maximizar eficiencia de recursos: Para QoS: maximizar el número de flujos admitidos en la red Para BE: optimizar throughput y responsiveness Posibilidad de distribución muy diferente en ambos tipos de tráfico: objetivos contradictorios Si se realizan reservas, QoS no se verá afectado por BE Si se sobreestiman, BE verá disminuido su throughput disponible III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.7/22

8 Por qué incremental? Multitud de propuestas realizadas hasta el momento Comparten en la mayoría de los casos el requerir la modificación de todos los router de la red para lograr la provisión de QoS Tamaño de Internet: modificar completamente su estructura no viable a corto-medio plazo: AS con configuración hardware/software propia Políticas organizativas independientes Beneficios para todos? III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.8/22

9 Topología QoS superpuesta a BE (I) Separación de planos: QoS y BE Único solapamiento: mecanismos de control en la ruta de datos Plano best-effort Plano QoS Encaminamiento X (*) X (**) Control ruta de datos X X Control de acceso X Reserva de recursos X (*) Según IGP best-effort en el AS (**) Según algoritmo QoSR específico para el plano QoS III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.9/22

10 Topología QoS superpuesta a BE (II) Plano BE: compuesto por todos los router del AS Plano QoS: compuesto por: Algunos router del AS Agente Network Broker ER1 CR1 CR4 CR2 ER2 Topología QoS superpuesta (Plano QoS) ER1 CR1 CR3 CR4 CR2 ER2 Topología Best Effort (Plano Best Effort) Sistema Autónomo ER=Edge Router III Workshop CR=Core Red TemáticaRouter MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.10/22

11 Topología QoS superpuesta a BE(III) Pertenencia de un router al plano QoS: sii 1. Si es un CR: Capacidad de selección de bases de datos de encaminamiento en función de DSCP Capacidad de aplicación de mecanismos de planificación de paquetes 2. Si es un ER: Capacidad de selección de bases de datos de encaminamiento en función de DSCP Capacidad de aplicación de mecanismos de marcado de paquetes Capacidad de aplicación de mecanismos de planificación de paquetes III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.11/22

12 Network Broker (I) Establece las políticas de control de la ruta de datos para la provisión de QoS Control de acceso Si el usuario no está autorizado, no ha requerido el servicio o los parámetros no han sido aceptados, las conexiones sólo podrán establecerse en modo BE Mantenimiento topología superpuesta Cómputo de parámetros de clasificación y planificación en ruta de datos Cómputo de costes para los enlaces del AS en el plano QoS III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.12/22

13 Network Broker (II) Captura y procesamiento de la información del IGP Obtener información acerca de la topología del AS Tratamiento de estadísticas de tráfico obtenidas desde los ER Obtención de la matriz de tráfico del plano QoS Negociación capacidades QoS con dominios adyacentes Posibilidad de coexistencia AS QoS y AS no-qos Negociación parámetros de provisión QoS con dominios adyacentes III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.13/22

14 Provisión intradominio (I) La separación de planos BE y QoS implica la no alteración de los mecanismos utilizados en BE En el plano QoS, mejor si es posible que los nuevos requerimientos sean fácilmente alcanzables En OSPF, desde OSPFv1 se incorpora la capacidad de selección de la BD de estado de enlace en función del TOS. El NB es el responsable del mantenimiento de un grafo donde sólo están presentes los router del plano QoS. Monitorización de la información del IGP III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.14/22

15 Provisión intradominio (II) Función de cálculo de costes en el NB: El NB dispone de conocimiento acerca de los flujos de tráfico que atraviesan el AS Permite la utilización de encaminamiento hop-by-hop, dotando de cierta autonomía a los router del AS antes de que sea necesario el reaprovisionamiento Minimiza el impacto sobre los requerimientos de los router del AS III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.15/22

16 Provisión interdominio (I) Son necesarios mecanismos de provisión de QoS interdominio? El número de AS que atraviesa un flujo de aplicación: entre 3 y 4 para >70 % de los casos Clasificación AS: AS cliente: cuando un AS tan sólo dispone de una conexión a otro AS AS de tránsito: cuando un AS dispone de dos o más conexiones a otros AS y transporta tanto tráfico local como de tránsito. AS multihoming: cuando un AS dispone de dos o más conexiones a otros AS pero no transporta tráfico de tránsito. (>61 % de AS en Internet) III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.16/22

17 Provisión interdominio (II) SLA ER ER IR Tráfico QoS+BE AS Proveedor (soporta QoS) AS Multihoming Tráfico BE IR AS Proveedor (no soporta QoS) III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.17/22

18 Network Broker - Componentes IU Operador IU Usuario BD Usuarios Network Broker BD Topologia BD SLA BD Matriz trafico Interfaces para configuración y control de los router del AS CR1 CR2 ER1 CR3 CR4 ER2 III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.18/22

19 Control de los mecanismos de la ruta de datos El NB genera e indica los parámetros de clasificación a todos los ER del plano QoS También genera e indica los parámetros de planificación a todos los router del plano QoS Para determinar estos parámetros de forma óptima: conocimiento de La matriz de tráfico Topología del AS SLA establecidos III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.19/22

20 Mantenimiento topología QoS Capacidad de determinar si un router es elegible para formar parte del plano QoS Asignación de costes en el plano QoS para encaminamiento hop-by-hop autónomo OSPF: utilización de al menos una BD de estado de enlace adicional a BE. DSCP == 0x BD Estado Enlace best effort DSCP!= 0x BD Estado Enlace QoS III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.20/22

21 Conocimiento de la Matriz de Tráfico Información BD SLA + Información topológica: Capacidad de determinar un extremo de cada flujo conforme a un SLA En algunos casos, el SLA podría permitir determinar ambos extremos (ej. VPN) Conocimiento impreciso de la forma en la que los flujos atraviesan el AS Mecanismos de recogida de estadísticas desde los ER: RMON III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.21/22

22 Conclusiones Propuesta de arquitectura para una provisión incremental de QoS, orientada a la provisión de QoS incluso en el caso de que no todos los elementos de la red permitan la asignación de restricciones QoS Basada en Network Brokers, como agentes ubicados en un AS para gestionar el plano QoS Intra e inter dominio Escenario especialmente atractivo para clientes que disponen de conectividad mediante más de un proveedor (AS multihoming), que corresponde con más del 61 % de los AS en Internet III Workshop Red Temática MPLS - Girona, 25 y 26 de marzo de 2004 p.22/22