Architectures de QoS pour Internet

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Pierre-Antoine Charpentier
il y a 8 ans
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1 Architectures de QoS pour Internet IntServ, Diffserv 2011 RMMQoS-chap5 1 Architecture Intserv Intégration de Service définie en 1997 dans les RFC2205 à RFC2216 définie par flux (ex : IP src + IP dst + ports src et dst) Idées analogues à l architecture ATM deux types de QoS Controlled Load Guaranteed Service plus le best effort (BE) 2011 RMMQoS-chap5 2 Intserv (2) rfc2211 Specification of the Controlled-Load Network Element Service service similaire à un réseau peu chargé (pas de garanties) un paramètre (Tspec) : un leaky bucket majorant le trafic engendré Paramètres : débit, taille du seau (rafales), débit max, min et max PDU => contrôle d admission (RSVP) 2011 RMMQoS-chap5 3 1

RMMQoS-chap5 2 Intserv (2) rfc2211 Specification of the Controlled-Load Network Element Service service similaire à un réseau peu chargé (pas de garanties) un paramètre

2 Noyau Application Intserv (3) rfc2212 Specification of Guaranteed Quality of Service garantie de délai et de débit Deux paramètres : Tspec (comme Controlled load) Rspec, en particulier débit réservé > débit du Tspec : voir WFQ => contrôle d admission 2011 RMMQoS-chap5 4 Signalisation IntServ : RSVP Une application sur un hôte connecté à un domaine QoS IntServ désirant une QoS spécifique CL ou GS signale son trafic (Tspec) et ses besoins (Rspec, si GS) => protocole RSVP RFC 2205 signalisation par «session» similaire aux réservations par CV ATM, mais dans un réseau en mode datagramme RSVP ne fait pas de routage Applications unicast ou multicast 2011 RMMQoS-chap5 5 Multimédia : protocoles signalisation Qualité de service Transport média H. 323 SIP RTSP RSVP RTCP Media (H. 261, MPEG) RTP TCP UDP IPv4, IPv6 PPP ATM Ethernet 2011 RMMQoS-chap5 6 2

signale son trafic (Tspec) et ses besoins (Rspec, si GS) => protocole RSVP RFC 2205 signalisation par «session» similaire aux réservations par CV ATM, mais dans un réseau en mode datagramme RSVP ne

3 Messages RSVP Message Path de la source vers le (ou les) récepteurs contient adresse destination (unicast ou multicast) flowspec : description du flux saut précédent (pour réponse) durée de vie 2011 RMMQoS-chap5 7 Messages RSVP (2) Message Resv d un récepteur vers la (les) source bande passante réservée filtres si plusieurs sources indique si» no-filter : réservation partagée par toutes les sources» fixed-filter : réservation pour des sources spécifiques» dynamic-filter : sources changent au gré du récepteur, une seule à la fois 2011 RMMQoS-chap5 8 RSVP Les messages Resv suivent le chemin inverse de Path même si routage asymétrique déclenchent la réservation effective état à mémoriser dans chaque routeur Utilisent le mécanisme «Router Alert» Durée de vie limitée des réservations Path / Resv périodiques robuste aux changements de routage modèle soft state mais réaction lente 2011 RMMQoS-chap5 9 3

sources» fixed-filter : réservation pour des sources spécifiques» dynamic-filter : sources changent au gré du récepteur, une seule à la fois 2011 RMMQoS-chap5 8 RSVP Les messages Resv suivent le

4 RSVP Autres messages RSVP PathErr Erreur sur le chemin aller ResvErr Erreur au retour (réservation) PathTear Suppression tout le chemin ResvTear Suppression réservation (mais pas chemin) ResvConf confirmation 2011 RMMQoS-chap5 10 Conclusion RSVP/IntServ Permet garantie délai/bande passante si routeurs implémentent WFQ Applications doivent réserver (et savoir quoi) API? + Shaping dans l émetteur Très coûteux réservation par flux Backbone : milliers de flux simultanés Pas utilisable de bout en bout à l échelle d Internet 2011 RMMQoS-chap RMMQoS-chap5 12 4

délai/bande passante si routeurs implémentent WFQ Applications doivent réserver (et savoir quoi) API?

5 Conclusion RSVP/IntServ (suite) Utilisable dans un domaine (ex : entreprise) sur des agrégations de flux avec MPLS voir MPLS-TE agrégats moins nombreux et plus stables 2011 RMMQoS-chap5 13 DiffServ Nouvelle architecture (1998) Differentiated Services base décrite dans RFC 2474 et 2475 principe de classes de QoS ( par flux) les paquets sont marqués par leur classe marquage à l entrée du domaine (hôte ou routeur entrée) champ DSCP (DiffServ Code Point) (ex champ ToS du paquet IP) tous les paquets de la même classe traitement identique dans le même domaine Diffserv traitement «simple» : PHB Per Hop Behavior fonction : DSCP => traitement du paquet (PHB) 2011 RMMQoS-chap5 14 Classe EF Expedited forwarding (RFC 3246) paquets EF mis dans file séparée sur réservation de BP pour cette file WFQ par exemple ou Priority Queuing appelé aussi service garanti ou premium par exemple pour VoIP utilisé par applications sensibles à la gigue nécessite contrôle d admission risque famine si Priority Queuing 2011 RMMQoS-chap5 15 5

(hôte ou routeur entrée) champ DSCP (DiffServ Code Point) (ex champ ToS du paquet IP) tous les paquets de la même classe traitement identique dans le même domaine Diffserv traitement «simple» : PHB

6 Classes AF Assured Forwarding RFC classes de priorité «platinium, gold, silver, bronze» chacune a bande passante minimale garantie taux de perte maximal garanti chaque classe a 3 niveaux de «drop priority» permet de distinguer paquets hors profil, policer : la priorité peut diminuer suivant le trafic (à la CLP cell loss riority) au total 12 classes AF AF ij chaque classe doit avoir des ressources minimales 2011 RMMQoS-chap5 16 Classes DiffServ et Dscp Codes DSCP sur 6 bits EF AF à (3 niveaux) AF à AF à AF à BE (paquets sans QoS: Best Effort)) en pratique, moins de classes utilisées Exemples voir RFC RMMQoS-chap5 17 Traitement paquet meter Conditionner classifier marker shaper/dropper 2011 RMMQoS-chap5 18 6

ressources minimales 2011 RMMQoS-chap5 16 Classes DiffServ et Dscp Codes DSCP sur 6 bits EF 101110 AF1 001010 à 001110 (3 niveaux) AF2 010010 à 010110 AF3 011010 à 011110 AF4 100010 à 100110 BE

7 Traitements (2) Métreur (Meter) mesure conformité (token bucket) Marqueur (Marker) change le label de QoS DSCP Shaper/Dropper met en forme (leaky bucket) ou jette paquets 2011 RMMQoS-chap5 19 Management DiffServ Paramétrage des nœuds DiffServ management commun dans un domaine DiffServ possibilité de «bandwidth broker» serveur centralisé de gestion des ressources Connaît La topologie du réseau L état de toutes les réservations (par classe) classes = agrégats : ressources à long terme a priori classification/marquage à l entrée 2011 RMMQoS-chap5 20 Architecture : 1 domaine Console de gestion PDP Policy Repository COPS PDP Policy Decision point Policy Enforcement point 2011 RMMQoS-chap5 21 7

gestion des ressources Connaît La topologie du réseau L état de toutes les réservations (par classe) classes = agrégats : ressources à long terme a priori

8 COPS Protocole COPS RFC2748 Common Open Policy Service Modèle client serveur avec un serveur de politique de QoS Configuration automatique Paramètres de QoS du nœud (routeur, switch, LSR) COPS-PR Provisioning (Diffserv) 2011 RMMQoS-chap5 22 Inter-domaine Interconnexion de domaines DiffServ nécessite des accords Service Level Agreement (SLA) re-classification des paquets correspondance des PHB et DSCP associés 2011 RMMQoS-chap5 23 Architecture : Inter-domaine Console de gestion PDP Console de gestion PDP 2011 RMMQoS-chap5 24 8

Interconnexion de domaines DiffServ nécessite des accords Service Level Agreement (SLA) re-classification des paquets correspondance

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