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Questions and Answers
¿Cuál es el objetivo de la clasificación de tráfico en QoS?
¿Cuál es el objetivo de la clasificación de tráfico en QoS?
Explique la diferencia entre tráfico elástico e inelástico.
Explique la diferencia entre tráfico elástico e inelástico.
El tráfico elástico es aquel que puede adaptarse a cambios en el retardo y el ancho de banda, mientras que el tráfico inelástico tiene requisitos estrictos en cuanto a retardo y ancho de banda, como el tráfico de voz o video.
El enfoque de "best effort" en redes no ofrece garantías de calidad de servicio.
El enfoque de "best effort" en redes no ofrece garantías de calidad de servicio.
True
¿Cuál es el objetivo principal de "conformado" y "policing" en QoS?
¿Cuál es el objetivo principal de "conformado" y "policing" en QoS?
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¿Cómo se implementa la clasificación en el modelo Diffserv?
¿Cómo se implementa la clasificación en el modelo Diffserv?
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En el modelo Diffserv, ¿qué es un PHB (Per-Hop Behavior)?
En el modelo Diffserv, ¿qué es un PHB (Per-Hop Behavior)?
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El protocolo IEEE 802.1p se enfoca en marcar la prioridad dentro de las tramas Ethernet.
El protocolo IEEE 802.1p se enfoca en marcar la prioridad dentro de las tramas Ethernet.
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Explique la diferencia entre la clasificación unicampo y la multicampo en QoS?
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¿Cuáles de los siguientes algoritmos de planificación se basan en la asignación de prioridades?
¿Cuáles de los siguientes algoritmos de planificación se basan en la asignación de prioridades?
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Mencione dos mecanismos de control que se basan en el Token Bucket.
Mencione dos mecanismos de control que se basan en el Token Bucket.
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En la QoS en redes IP, la clasificación de tráfico se utiliza para diferenciar las aplicaciones que utilizan la red.
En la QoS en redes IP, la clasificación de tráfico se utiliza para diferenciar las aplicaciones que utilizan la red.
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¿Cuál de los siguientes algoritmos es más utilizado para garantizar la asignación justa del ancho de banda a diferentes flujos de tráfico?
¿Cuál de los siguientes algoritmos es más utilizado para garantizar la asignación justa del ancho de banda a diferentes flujos de tráfico?
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¿Cuáles son los dos principales protocolos de marcado de paquetes utilizados en QoS, uno para redes IP y otro para redes Ethernet?
¿Cuáles son los dos principales protocolos de marcado de paquetes utilizados en QoS, uno para redes IP y otro para redes Ethernet?
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El objetivo final de la QoS es garantizar que el tráfico que no sea prioritario no afecte el rendimiento de las redes.
El objetivo final de la QoS es garantizar que el tráfico que no sea prioritario no afecte el rendimiento de las redes.
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Study Notes
Introducción al Máster
- El módulo 5 se centra en redes de ordenadores, enfocándose en los fundamentos de redes IP.
- El tema 4 aborda la Calidad de Servicio (QoS) en redes IP.
- El curso es impartido por Luis Bellido Triana.
- El curso académico es 2024/2025.
Calidad de Servicio (QoS) en Redes IP
- Se requiere QoS para aplicaciones con requisitos específicos.
- Se necesitan enfoques de soporte de red para estas aplicaciones.
- La QoS en redes de paquetes incluye servicios integrados y diferenciados.
- QoS en LAN: 802.1p se menciona como un aspecto relevante de QoS en redes locales.
Internet Actual
- El servicio actual en internet es Best-Effort (BE), no orientado a la conexión y con ancho de banda y retardos variables.
- El tráfico atraviesa diversos proveedores.
- El encaminamiento suele ser unico para cada destino.
Necesidad de QoS
- El servicio de internet es variable, sin garantías de retardos o ancho de banda.
- Depende del tráfico generado por otros usuarios.
- No es posible priorizar algunos tráficos.
- Es necesario dar soporte a aplicaciones en tiempo real (telefonía IP, videoconferencias).
- QoS es necesaria para garantizar tiempos de respuesta en aplicaciones como comercio electrónico y corporativas.
- Se requieren mecanismos para clasificar y priorizar tráficos.
Tipos de Tráfico
- Tráfico Elástico: puede adaptarse a cambios en retardo y throughput (ej: correo electrónico, FTP, SNMP).
- Tráfico Inelástico (tiempo real): no es adaptable a cambios en retardo y throughput (ej: audio, video, juegos en línea).
- La garantía de QoS no es exclusiva del tráfico inelástico.
- Servicios como banca o comercio electrónico, también pueden beneficiarse del soporte QoS.
Utilidad vs Ancho de Banda
- La utilidad de una conexión puede variar en función del tipo de flujo de datos (elástico vs. inelástico) y tolerancia al retardo.
- El ancho de banda disponible es importante para garantizar un buen desempeño de las aplicaciones.
Enfoques de Soporte de Red
- Enfoques de soporte de red para aplicaciones con requisitos QoS.
Dimensionado de Redes "Best Effort"
- El enfoque consiste en desplegar suficiente capacidad en la red para evitar congestión y que aplicaciones como el tráfico multimedia no sufran retrasos ni pérdidas.
- Su complejidad es baja.
- El coste puede ser elevado.
- El desafío es dimensionar adecuadamente la red para evitar cuellos de botella.
Múltiples Clases de Servicio
- Dividir el tráfico en múltiples clases permite a la red tratar cada clase de forma diferente.
- Esto permite asignar un tratamiento preferencial según el tipo de tráfico o aplicación o usuario.
- La analogía de "servicio VIP" frente a "servicio normal" ilustra esta distinción.
- Se puede implementar asignando una marca en la cabecera del paquete.
Ejemplo: Tráfico HTTP y VoIP
- Enlace de 1,5 Mbps
- Atravesado con 1 Mbps de tráfico VoIP y HTTP
- Tráfico HTTP en ráfagas puede producir congestión en el router.
- Pérdida de tráfico multimedia (VoIP audio/video) es un ejemplo crucial de problema con la QoS.
- Marcación de paquetes es clave para que los routers distinquen las clases de tráfico.
- Las nuevas formas de tratar los paquetes por parte del router.
- Es necesario verificar que las aplicaciones no sobrepasen las asignaciones de la red.
Ejemplo: Tráfico HTTP y VoIP (II)
- Se requiere una función de "policía" o "policing" para vigilar el tráfico y asegurarse de que se adecue a la asignación.
- Protección (aislamiento) de una clase de tráfico frente al comportamiento de otras.
Ejemplo: Tráfico HTTP y VoIP (III)
- Ancho de banda fijo para un flujo. - Se realiza un uso ineficiente del ancho de banda cuando no se utiliza el ancho asignado.
- Aislamiento entre clases. - Uso eficiente de recursos.
Garantías por Conexión
- Control de admisión: Los flujos deben declarar sus necesidades para que la red pueda bloquear el flujo si no se cumple con lo requerido
Objetivo de QoS en Redes IP
- Ofrecer un servicio de transporte predecible para algunas clases de tráfico, sin importar las demás.
- QoS se aplica a flujos de tráfico relacionados entre sí, identificables por la red.
Escenario de Garantía de QoS Extremo a Extremo
- Requiere reserva de recursos (establecimiento de llamada, señalización RSVP).
- Declaración de QoS para el tráfico.
- Control de admisión en cada elemento de la red.
- Planificación en cola en los routers que dan soporte a QoS (por ejemplo WFQ).
Enfoques de Soporte de Red para Multimedia
- Aprovechar el servicio Best-Effort
- Servicio Diferenciado
- QoS por conexión
Mecanismos Básicos de QoS en Redes de Paquetes
- Plano de Datos
- Clasificación de paquetes, colas, planificación y conformado de tráfico, marcado y función de policía
- Plano de Control
- Control de admisión, señalización, políticas de QoS, autenticación, y tarificación.
- Control explícito de caminos (Ingeniería de tráfico).
Operaciones Básicas en el Plano de Datos
- Clasificación, Colas y Planificación de paquetes por los routers.
Clasificación
-
Diferenciar clases o tipos de tráfico para ofrecer distintas calidades de servicio.
-
Tipos de clasificadores: Unicampo o Multicampo
-
ejemplos: DSCP de DiffServ, etiqueta MPLS
-
Clasificación multicampo.
-
Las redes definidas por software con tablas de flujos
-
Mapeado paquete a cola para la clasificación.
Planificación
- Algoritmos para regular los envíos de paquetes.
- Ejemplos de algoritmos: FIFO, Prioridades Estrictas, Round Robin, Deficit Round Robin (DRR), Weighted Fair Queueing (WFQ).
- Conserva la eficiencia de la red.
- Manejo de colas y la asignación de recursos para asegurar el tiempo de respuesta.
Algoritmos de Planificación (I, II, III, IV, V)
- Descripciones de algoritmos específicos, incluyendo sus fortalezas y debilidades.
Conformado y Función de Policía (Policing)
- Objetivo: limitar los tráficos que entran a la red para una calidad de servicio acotada.
- El medidor compara el tráfico con un perfil.
- Las acciones a tomar si el tráfico excede las normas: marcado, conformado o descarte.
Perfiles de Tráfico
- Estándares para definir el comportamiento de flujos de datos.
- Parámetros como tasa media, tasa de pico, tamaño de ráfagas.
- Son utilizados para la caracterización de tráficos.
- Diseños para contratos de QoS.
- Modelos Leaky Bucket y Token Bucket.
Medidores basado en Token Buckete
- Funciones para gestionar los tokens o fichas y controlar el paso de paquetes
- Se puede describir un gráfico del comportamiento.
Garantías de QoS y Policing
- La combinación de token bucket y WFQ ofrece gestión de QoS.
- Cota superior en el retardo de paquetes.
- Garantía cuantitativa de QoS.
QoS en IP: DiffServ
-
Los paquetes IP se clasifican y marcan en la entrada.
-
Los routers internos procesan los paquetes basados en la marca.
-
Tratamiento diferenciado de los paquetes.
-
Agregación a la entrada de la red.
-
Desplazamiento de tareas de procesamiento a routers frontera.
-
No guardar estado de flujos individuales en routers internos.
-
Clasificación basada en un único campo.
Dominio DiffServ
- Interconexión de dominios condicionados por el tráfico.
- Los hosts pueden actuar como Puntos de Frontera (NF) para adaptar sus aplicaciones.
- El nodo interior aplica tratamiento diferenciado según la marca de los paquetes.
Servicios en Diffserv
- Los servicios difieren en comportamiento según las condiciones de la red.
- Los servicios se construyen mediante el establecimiento de bits, uso de Per-Hop Behavior (PHB).
- Uso de bits para determinar cómo se envía el paquete.
Per Hop Behavior (PHB)
- Microflujo: paquetes individuales entre aplicaciones.
- Colección de paquetes con el mismo código identificatorio.
Definiciones de PHBs
- Áreas de enfoque como Assured Forwarding (AF) y Expedited Forwarding (EF) , con sus particularidades en redes.
Campo DSCP y PHBS
- Descripción del contenido y concepto del campo DSCP, y su representación visual.
- Clases de servicio, según la prioridad.
Funciones Diffserv En Los Routers
- Diagrama funcional de la forma en que los routers aplican Diffserv.
Ejemplo: Tabla de Perfiles IPv4
- Ilustración de una tabla que describe el comportamiento de ciertos tipos de tráfico en base a direcciones IP.
QoS en LAN: 802.1p
- Aspectos de QoS en redes locales (LAN).
- Clasificación del tráfico usando el campo PCP de IEEE 802.1p.
- Los switches de capa 2 realizan la separación y planificación.
Elementos para QoS en Switches L2
- Mecanismos en los conmutadores de capa 2 para implementar QoS.
- Clasificación de tráfico, usando IEE 802.1p.
- Separación del tráfico en colas distintas.
Niveles de Prioridad
- Prioridad en los paquetes usando etiquetas VLAN.
- Las transiciones entre prioridad y niveles de QoS.
Configruración de Prioridades
- Ilustración de la configuración de las prioridades de QoS en un dispositivo.
Configuración de Límite de Ancho de Banda
- Configuración de límite de ancho de banda en los dispositivos.
Resumen
- Resumen final de cada elemento principal en el estudio de QoS para redes IP y LAN.
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Description
Este cuestionario explora los fundamentos de la Calidad de Servicio (QoS) en redes IP, destacando su importancia para aplicaciones con requisitos específicos. Se abordan los diferentes enfoques y servicios de QoS en redes de paquetes, así como su relevancia en entornos LAN. Ideal para estudiantes del módulo 5 del máster impartido por Luis Bellido Triana.