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Ensinando Qualidade de Serviço na Internet com o OPNET
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Ensinando Qualidade de Serviço na Internet com o OPNET

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Transcript

  • 1. Ensinando Qualidade de Serviço na Internet com o OPNET Modeler Antônio M. Alberti, Renan S. dos Santos, Thiago F. Lopes, Heyder F. A. Alves, Carles F. C. Vallvé INATEL: Instituto Nacional de Telecomunicações Santa Rita do Sapucaí Brazil
  • 2. Tópicos da Apresentação <ul><li>Introdução </li></ul><ul><li>Cenários de Simulação </li></ul><ul><li>Fazendo as Experiências </li></ul><ul><li>Resultados das Experiências </li></ul><ul><li>Considerações Finais </li></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 3. Introdução <ul><li>Com o desenvolvimento da Internet , serviços multimídia vêm se tornando cada vez mais populares. </li></ul><ul><li>Esses serviços geram tráfegos intensos na rede, que demandam por altas taxas de transmissão e são sensíveis ao atraso e a variação de atraso , experimentados na rede. </li></ul><ul><li>Tipicamente, as redes IP, quando transportam tráfego em tempo real interativo , não conseguem oferecer garantias de qualidade de serviço (QoS), uma vez que elas não reservam recursos, nem realizam o roteamento baseado nos requisitos de QoS. </li></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 4. Introdução <ul><li>Neste cenário, surgiu a tecnologia MPLS ( Multiprotocol Label Switching ), que se propõem, de forma inteligente, a agregar as vantagens do roteamento , com a eficiência e a reserva de recursos existentes nas redes de comutação de pacotes baseadas em circuito virtual . </li></ul><ul><li>Para melhorar o suporte à QoS em uma rede multimídia IP, é preciso implementar, juntamente com o MPLS, os chamados Serviços Diferenciados ( DiffServ ). </li></ul><ul><li>O DiffServ propõe uma estrutura de priorização de pacotes, na qual, eles são classificados de acordo com o tipo de informações que levam. </li></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 5. Introdução <ul><li>Levando-se em conta a atual tendência de que a Internet se tornará uma rede convergente multimídia , o entendimento de tais tecnologias e dos seus fundamentos, é peça chave na formação dos atuais profissionais da área. </li></ul><ul><li>Assim, este trabalho descreve a nossa experiência em ensinar estas tecnologias, utilizando um laboratório de simulação . </li></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 6. Cenários de Simulação <ul><li>Para realizar os experimentos de simulação, foi utilizada a ferramenta OPNET Modeler , que possui um módulo especifíco para a tecnologia MPLS e suporte aos serviços diferenciados IP. </li></ul><ul><li>Três cenários de </li></ul><ul><li>simulação são usados. </li></ul><ul><li>O objetivo é avaliar </li></ul><ul><li>uma metodologia </li></ul><ul><li>para implantação e </li></ul><ul><li>engenharia de novos </li></ul><ul><li>serviços em uma rede </li></ul><ul><li>IP com QoS. </li></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 7. Cenários de Simulação <ul><li>Primeiro Cenário </li></ul><ul><ul><li>Não utiliza nem MPLS , nem Diff-Serv . </li></ul></ul><ul><ul><li>Utiliza 5 aplicações: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Banco de Dados ( Database ), VoIP ( Voice over IP), FTP ( File Transfer Protocol ), HTTP ( HyperText_Transfer_Protocol ) e Videoconferência. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>As aplicações Videoconferência e VoIP enviam datagramas com o campo ToS configurado para EF, enquanto as aplicações Banco de Dados, FTP e HTTP, utilizam AF 11. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Duas configurações de perfis foram definidas: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>O perfil real time é construído para as aplicações em tempo real: Videoconferência e VoIP. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>O perfil non - real time é construído para as aplicações de tráfego armazenado: Banco de Dados, FTP e HTTP. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Configuraram-se os clientes que utilizam aplicações em tempo real, com o perfil RT, e os clientes de tráfego armazenado, com o perfil NRT. </li></ul></ul></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 8. Cenários de Simulação <ul><li>Segundo Cenário </li></ul><ul><ul><li>Utiliza MPLS , mas não utiliza Diff-Serv . </li></ul></ul><ul><ul><li>Utiliza as mesmas aplicações e perfis. </li></ul></ul><ul><ul><li>Foram criados oito LSP’s manualmente, todos estáticos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Duas FEC’s foram configuradas: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Uma para aplicações em tempo real (RT) e outra para as demais aplicações (NRT). </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>A FEC RT aceita tráfego com ToS igual a EF, enquanto a FEC NRT aceita tráfego com ToS igual a AF 11. </li></ul></ul></ul><ul><li>Terceiro Cenário </li></ul><ul><ul><li>Utiliza MPLS , Diff-Serv e WFQ ( Weighted Fair Queuing ) </li></ul></ul><ul><ul><li>Utiliza as mesmas aplicações, perfis e configurações de MPLS do segundo cenário. </li></ul></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 9. Fazendo as Experiências <ul><li>Para cada cenário , uma experiência em laboratório de simulação foi desenvolvida. </li></ul><ul><li>Estas experiências fazem parte da disciplina TP 125 – Laboratório de Redes II , do curso de Pós-Gradução em Engenharia de Redes e Sistemas de Telecomunicações do Inatel. </li></ul><ul><li>O aluno que realiza estas experiências já teve contato prévio com o OPNET Modeler . </li></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 10. Fazendo as Experiências <ul><li>Primeira Experiência </li></ul><ul><ul><li>Objetivos : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Fazer com que os estudantes relembrem os principais conceitos e funcionalidades necessárias para se utilizar o OPNET Modeler . </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Montar o primeiro cenário e aprender onde estão as limitações da Internet atual no tratamento à aplicações multimídia. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Principais Atividades : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Criação de um Novo Projeto. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Utilização da Palheta de Objetos. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Criação das Aplicações e Perfis da Rede. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Colocação dos Elementos de Rede. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Configuração dos Serviços nos Terminais Fonte e Servidor. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Configuração das Estatísticas. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Execução da Simulação. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Análise dos Resultados. </li></ul></ul></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 11. Fazendo as Experiências <ul><li>Segunda Experiência </li></ul><ul><ul><li>Objetivos : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Montar o segundo cenário, analisar a tecnologia MPLS e aprender como e onde a tecnologia MPLS pode ser empregada para melhorar o Gerenciamento de Tráfego na rede. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Principais Atividades : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Duplicação do Primeiro Cenário. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Criação dos LSPs, FECs e Troncos. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Configuração dos LERs e LSRs. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Configuração das Estatísticas dos LSPs. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Execução da Simulação. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Análise dos Resultados. </li></ul></ul></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 12. Fazendo as Experiências <ul><li>Terceira Experiência </li></ul><ul><ul><li>Objetivos : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Montar o terceiro cenário e analisar a tecnologia DiffServ, que será utilizada para melhorar o suporte à QoS na rede. Aliado ao DiffServ , tem-se o escalonamento WFQ. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Principais Atividades : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Duplicação do Segundo Cenário. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Configuração do Perfil de Escalonamento. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Configuração dos LERs e LSRs. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Execução da Simulação. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Análise dos Resultados. </li></ul></ul></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 13. Resultados das Experiências <ul><li>Com a utilização do MPLS, ocorre uma redução do atraso para ambas as aplicações em tempo real. Entretanto, o valor de atraso ainda está bastante alto para este tipo de aplicação. Já com o uso do DiffServ e WFQ, o atraso é reduzido drasticamente. </li></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 14. Resultados das Experiências <ul><li>Com o uso de MPLS e/ou DiffServ o atraso experimentado pel as aplicações HTTP, em média na rede, torna-se maior do que em uma rede IP simples. Entretanto, este atraso pode ser tolerado pelas aplicações non-real time . </li></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 15. Considerações Finais <ul><li>Observa-se que a ferramenta OPNET , junto com os cenários estudados , fornecem uma base para que os estudantes estejam aptos a analisar , planejar e implantar uma rede IP com suporte à QoS, bem como avaliar o desempenho dos diversos serviços oferecidos. </li></ul><ul><li>Com o uso do MPLS, é possível se fazer a engenharia de tráfego na rede. </li></ul><ul><li>Com o uso do DiffServ , juntamente com o escalonador WFQ, pode-se modificar o escalonamento e reserva de recursos nas filas dos roteadores, estabelecendo-se níveis de prioridades , o que melhora em muito o desempenho da rede para aplicações real time . </li></ul>Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • 16. <ul><li>Obrigado! </li></ul><ul><li>[email_address] </li></ul><ul><li>35 3471 9200 </li></ul><ul><li>35 9908 3684 </li></ul>

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