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

  • 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
  • Tópicos da Apresentação
    • Introdução
    • Cenários de Simulação
    • Fazendo as Experiências
    • Resultados das Experiências
    • Considerações Finais
    Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • Introdução
    • Com o desenvolvimento da Internet , serviços multimídia vêm se tornando cada vez mais populares.
    • 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.
    • 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.
    Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • Introdução
    • 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 .
    • Para melhorar o suporte à QoS em uma rede multimídia IP, é preciso implementar, juntamente com o MPLS, os chamados Serviços Diferenciados ( DiffServ ).
    • O DiffServ propõe uma estrutura de priorização de pacotes, na qual, eles são classificados de acordo com o tipo de informações que levam.
    Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • Introdução
    • 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.
    • Assim, este trabalho descreve a nossa experiência em ensinar estas tecnologias, utilizando um laboratório de simulação .
    Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • Cenários de Simulação
    • 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.
    • Três cenários de
    • simulação são usados.
    • O objetivo é avaliar
    • uma metodologia
    • para implantação e
    • engenharia de novos
    • serviços em uma rede
    • IP com QoS.
    Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • Cenários de Simulação
    • Primeiro Cenário
      • Não utiliza nem MPLS , nem Diff-Serv .
      • Utiliza 5 aplicações:
        • Banco de Dados ( Database ), VoIP ( Voice over IP), FTP ( File Transfer Protocol ), HTTP ( HyperText_Transfer_Protocol ) e Videoconferência.
        • 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.
      • Duas configurações de perfis foram definidas:
        • O perfil real time é construído para as aplicações em tempo real: Videoconferência e VoIP.
        • O perfil non - real time é construído para as aplicações de tráfego armazenado: Banco de Dados, FTP e HTTP.
        • Configuraram-se os clientes que utilizam aplicações em tempo real, com o perfil RT, e os clientes de tráfego armazenado, com o perfil NRT.
    Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • Cenários de Simulação
    • Segundo Cenário
      • Utiliza MPLS , mas não utiliza Diff-Serv .
      • Utiliza as mesmas aplicações e perfis.
      • Foram criados oito LSP’s manualmente, todos estáticos.
      • Duas FEC’s foram configuradas:
        • Uma para aplicações em tempo real (RT) e outra para as demais aplicações (NRT).
        • A FEC RT aceita tráfego com ToS igual a EF, enquanto a FEC NRT aceita tráfego com ToS igual a AF 11.
    • Terceiro Cenário
      • Utiliza MPLS , Diff-Serv e WFQ ( Weighted Fair Queuing )
      • Utiliza as mesmas aplicações, perfis e configurações de MPLS do segundo cenário.
    Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • Fazendo as Experiências
    • Para cada cenário , uma experiência em laboratório de simulação foi desenvolvida.
    • 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.
    • O aluno que realiza estas experiências já teve contato prévio com o OPNET Modeler .
    Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • Fazendo as Experiências
    • Primeira Experiência
      • Objetivos :
        • Fazer com que os estudantes relembrem os principais conceitos e funcionalidades necessárias para se utilizar o OPNET Modeler .
        • Montar o primeiro cenário e aprender onde estão as limitações da Internet atual no tratamento à aplicações multimídia.
      • Principais Atividades :
        • Criação de um Novo Projeto.
        • Utilização da Palheta de Objetos.
        • Criação das Aplicações e Perfis da Rede.
        • Colocação dos Elementos de Rede.
        • Configuração dos Serviços nos Terminais Fonte e Servidor.
        • Configuração das Estatísticas.
        • Execução da Simulação.
        • Análise dos Resultados.
    Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • Fazendo as Experiências
    • Segunda Experiência
      • Objetivos :
        • 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.
      • Principais Atividades :
        • Duplicação do Primeiro Cenário.
        • Criação dos LSPs, FECs e Troncos.
        • Configuração dos LERs e LSRs.
        • Configuração das Estatísticas dos LSPs.
        • Execução da Simulação.
        • Análise dos Resultados.
    Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • Fazendo as Experiências
    • Terceira Experiência
      • Objetivos :
        • 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.
      • Principais Atividades :
        • Duplicação do Segundo Cenário.
        • Configuração do Perfil de Escalonamento.
        • Configuração dos LERs e LSRs.
        • Execução da Simulação.
        • Análise dos Resultados.
    Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • Resultados das Experiências
    • 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.
    Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • Resultados das Experiências
    • 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 .
    Ensinando QoS na Internet com o OPNET
  • Considerações Finais
    • 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.
    • Com o uso do MPLS, é possível se fazer a engenharia de tráfego na rede.
    • 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 .
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