Luento 13: Arkkitehtuurit. Internet tänään

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Luento 13: Arkkitehtuurit. Internet tänään"

Maija Saarnio
6 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Tietoliikenneverkot Luento 13: Arkkitehtuurit Nykyinen Internet: Best Effort palvelua Internet tänään Yhtäläiset mahdollisuudet (resurssit) ja kurjuudet (hukat ja viiveet) Internet on muuttumassa kaupalliseksi verkoksi, jonka palvelut halutaan saattaa kaupallisuuden vaatimalle tasolle.

2 Perusideologia: Best Effort palvelu "niin paljon ja nopeasti kuin suinkin on mahdollista" Tilaaja on ostanut Internet liitynnän ilman minkäänlaisia takuita saadusta kapasiteetista ja sen jatkuvuudesta. Yhteydetön pakettien välitys Mitä mahdollisuuksia... IPv4 otsikko sisältää TOS kentän 3 bitin precedence Prioriteettipohjainen resurssienjako ruuhkatilanteissa 4 bitin TOS Erotella käyttäjän preferenssi/kriteeri reitin valinnassa Versio Hlen TOS Length Ident Flags Offset TTL SourceAddr Protocol Checksum DestinationAddr Options (variable) PAD Prec. TOS 0 Minimoi viive Minimoi kustannus Maksimoi kapasiteetti Maksimoi luottettavuus

3 BE reititin Paketin kohdeosoitteen perusteella valitaan oikea lähtöjohto (jono). Jonotus ja palvelu: FCFS Kaikilla paketeilla samanlainen kohtelu. Yksinomaan!!! Control Plane Routing Forwarder Scheduler User Plane Uudet arkkitehtuurit IPv5 eli ST II ei suurta suosiota, koska: vaatii päätelaitteisiin ja reitittimiin kaksi rinnakkaista protokollaa (Reaaliaika [ST II] ja Normaali [IP]) Internet Integrated Services (IntServ) Differentiated Services (DiffServ)

4 DiffServ Ensimmäinen aste palvelunlaadun jaotteluun Pakettipohjainen käsittely (yhteydetön) Paketit agregoidaan luokiksi Palvelunlaatu luokkapohjaista Luokkakohtainen jonotus Verkko valvoo käyttäjän liikennettä Mitä muutosta... IP paketin otsikon TOS kenttä uudelleen määritellään DS tavuksi. DS tavu: Versio Hlen TOS Length Ident Flags Offset TTL SourceAddr Protocol Checksum DestinationAddr Options (variable) PAD Prec. TOS 0 Geneerisempi kuin vanha mekanismi DSCP CU Mahdollistaa paketin luokan osoittamisen

5 DiffServ verkossa Reunareititin suorittaa luokittelun ja valvonnan Runkoreitin välittää paketit asetettujen luokkien puitteissa Operator 1 Operator 2 DS Access router DS Core router DS border router DiffServ reititin Pakettikohtainen palvelu Luokittelija jakaa paketit eri luokkiin Kohdeosoite ja luokka määrävät lähtöjohdon (jonon) Jonotus ja palvelu luokkakohtaista (CBQ) Control Plane Policy Control Classifier User Plane HUOM!!! Routing Forwarder Scheduler

6 Luokittelija Luokittelija: vapaamuotoinen suodatin (MF) Tarkastelee IP ja TCP/UDP otsikoita ja dataa Mahdollistaa sovellus/käyttäjä kohtaisen liikenteen käsittelyn agregaatti suodatin (BA) jaottelee paketit eri luokkiin MF classifier Marker Marker Marker Marker Asettaa DS tavun (valitsee luokan paketille) (BA ja MF tasolla) Valvoo käyttäjän liikennettä (BA ja MF tasolla) Meter Meter Meter Meter Policer Policer Policer Policer BA classifier Meter Meter Policer Policer Jonotus ja palvelu Kaksi varsinaista verkkopalvelua Vuokrajohto emulaatio Luokka / prioriteetti jako Vuokrajohto emulaatio Tietystä pisteestä tiettyyn pisteeseen Määritelty kapasiteetti Resurssit jaettu (ei välttämättä ole varattu kapasiteettia vaikka myydään semmoisena) Ohittaa muun liikenteen

7 DiffServ palvelut Luokka / prioriteetti palvelu Erinäinen jako luokkia, joiden taso paranee askeleittain Käyttäjällä oikeus tiettyy kapasiteettiin tietyssä luokassa Prioriteetti luokassa riippuu käytetystä kapasiteetista Käyttäjälle myytävät palvelut: on toteutettu edellisillä verkkopalveluilla Verkkopalvelut on operaattorikohtaisia DiffServ EI mahdollista päästä päähän hallittua palvelua. IntServ Mahdollistaa käyttäjille vapauden valita erilaisia palveluluokkia yhteyden laatutasoja Keskeiset komponentit: Merkinanto (RSVP) Yhteyden hyväksymismenettely Yhteydellinen verkkopalvelu Päästä päähän tyyppinen palvelu

8 Mitä muutosta... Internet RR Subnet1 RR Subnet2 RR RR Applications CSC RTP TCP RSVP UDP IP Link Physical Host IP Link Physical RSVP IP Link Physical Real time Router (RR) Applications CSC RTP TCP RSVP UDP IP Link Physical Host signalling CSC Conference and Session Control IntServ reititin Vuokohtainen palvelu Luokittelija jakaa tulevat paketit vuokohtaisiin luokkiin. Kohdeosoitteen ja palveluluokan perusteella valitaan lähtöjohto (jono). Jonotus ja palvelu: Vuokohtainen (WFQ) Control Plane Policy Control [FilterSpec] [FlowSpec] RSVP [FilterSpec] Routing Classifier User Plane Forwarder Admission Control Scheduler

9 Merkinanto RSVP on IntServ verkon merkinanto RSVP on protokolla, jolla välitetään yhteyspyyntö verkkoon Jokainen reititin päättää hyväksyykö vai hylkääkö se yhteyspyynnön Yhteyspyyntö sisältää Liikennekuvauksen (FlowSpec) Liikennekuvas (TSpec) Palvelukuvaus (RSpec) Yhteyskuvauksen (FilterSpec) Tspec liikennekuvaus Sisältää suodatinfunktion mukaiset parametrit (arvot tavuja tai tavuja/sekunnissa) maksimi purskeen koko (b) keskinopeus (r) Sekä liikennekuvaus parametrit huippunopeuden (p) pienimmän valvottavan datagrammin koon (m) maksimi datagrammmin koko (M)

10 Rspec palvelukuvaus Sisältää parametrit nopeus (R) [tavuja sekunnissa] liukuma arvon (S) [mikrosekunttia] Liukuma arvo S kuvaa erotusta jonotusviiveissä, joka saavutetaan nopeusparametrin arvolla R ja halutussa viiveessä. Verkko voi muuttaa resurssien varausta pienemmäksi, mikäli S parametri antaa myöten. Taattupalvelu Tarkoitettu palveluille, jotka tarvitsevat tietyn kapasiteetin verkosta vaativat tietyn minimiviiveen Ei pyri minimoimaan viiveiden vaihtelua Pyrkii toimimaan kuten vuokrajohto Vuokohtainen yhteyksien käsittely

11 Taattupalvelu Verkko valvoo yhteyden bittinopeutta purskeisuutta Resurssien varaus tehdään aktiivinen protokolla kuten RSVP yliaktiivinen verkonylläpitäjä verkonhallintajärjestelmä Valvotun lähteen palvelu Tarkoitettu sovelluksille, jotka toimivat hyvin vähän kuormitetuissa verkoissa mutta kärsivät kuormituksen kasvaessa. Tarjotaan laatua, joka on rinnastettavissa BE verkkoon, jossa on vain vähän kuormitusta. Taataan myös tilateissa, joissa yksittäiset verkon laitteet ovat ruuhkautuneet.

12 Valvotun lähteen palvelu Ylikuormitusta saattaa esiintyä hetkellisesti, koska useat lähteet voivat samanaikaisesti lähettää purskeita verkkoon. Vrt luentox: Contention Congestion. Pitkäaikaiset tapahtumat ovat osoitus siitä, että resurssien varaus ja yhteyden hyväksymismenettely eivät ole toimineet vaaditulla tavalla. Mitä eroa ja yhteistä Best Effort Service Differentiated Service Guaranteed Service Connectionless Agregated state Local session state 1 Connection oriented End2End session state Session signaling [RSVP] Admission control Leaky bucket traffic control CoS Per class WFQ 2 Per flow QoS Per class and/or per flow WFQ 1 Border routers may keep track individual sessions if required by policing or multifield classification. 2 Scheduling depends on per hop behavior [PHB]. Minimum requirement is FIFO with multilevel RED.

Samankaltaiset tiedostot

" Internet on globaalin mittakaavan koeverkko. " Nykyinen Internet. " yhtäläiset resurssit ja kurjuus. " Best Effort palvelua. " 3 bitin precedence

Internet tänään " Internet on globaalin mittakaavan koeverkko. Tietoliikenneverkot Luento 8: Arkkitehtuurit " Internet on muuttumassa kaupalliseksi verkoksi, jonka palvelut halutaan saattaa kaupallisuuden