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Índice
- Introdução
- Qualidade de Serviço (QoS)
- QoS na Internet
- Parâmetros de QoS
- Abordagem para QoS na Internet
- A Arquitectura de Serviços Integrados
- A Arquitectura de Serviços Diferenciados
- Roteamento com QoS
- Conclusão
- Bibliografia
Introdução A necessidade da introdução de mecanismos para garantias de qualidade de serviço em redes de alto desempenho, como a Internet, é um debate caloroso. Uma opinião é que com as novas tecnologias (fibras ópticas e WDM) a largura de banda se tornará tão abundante e barata que QoS será obtido automaticamente. Outra opinião diz que largura de banda não elimina a necessidade de QoS. Não importa quanta banda houver, novas aplicações serão inventadas para consumi-la. Logo, serão necessários mecanismos para prover QoS. Com certeza as novas aplicações terão um grande impacto no congestionamento das redes de alta velocidade. Existe um relacionamento recíproco importante entre aplicações, cuja existência e popularidade motivam melhorias na rede, e a rede em si, cujos avanços permitem e inspiram novas aplicações. Mesmo que seja impossível prever exactamente quais aplicações podem evoluir no futuro, é seguro assumir que redes sempre mais rápidas irão estimular o desenvolvimento de aplicações com altas demandas.
Atraso : É o tempo necessário par um pacote ser passado do emissor, através da rede, até o receptor. Quanto maior o atraso, maiores são os problemas causados para o bom funcionamento dos protocolos de transporte, como o TCP. Algumas aplicações exigem o cumprimento de níveis máximos de retardo para funcionar adequadamente (vídeo e áudio, por exemplo). Variação do atraso ( jitter ): É a variação no atraso fim-a-fim. Mesmo com níveis de retardo dentro dos limites aceitáveis, variações acentuadas do retardo podem ter efeitos negativos na qualidade do serviço oferecido a algumas aplicações. Largura de banda : É a taxa de transmissão de dados máxima que pode ser sustentada entre dois pontos finais. Além dos limites físicos (tecnologia utilizada) a largura de banda é limitada também pela quantidade de fluxos que compartilham a utilização de determinados componentes da rede. Confiabilidade : Como uma propriedade dos sistemas de transmissão, pode ser vista como a taxa de erros do meio físico. Na Internet, no entanto, protocolos como o TCP consideram que menos de 1% das perdas de pacotes tem causas físicas. O principal componente para expressar a confiabilidade, é então o roteamento, que pode atrasar os pacotes, alterar a sua ordem ou mesmo descartá- los quando as filas estão cheias. Um serviço com qualidade pode ser visto como aquele que provê baixo atraso e variação do atraso, grande quantidade de banda e muita confiabilidade. Quando se refere a QoS na Internet, no entanto, a questão diz respeito à diferenciação e uma ou mais dessas quatro métricas básicas de qualidade para uma determinada categoria de tráfego. O serviço oferecido pela Internet é justo para com todos os usuários, mas o que se quer, na realidade, é introduzir uma boa dose de injustiça, a fim de beneficiar usuários ou aplicações que desejam ou podem pagar por serviços de melhor qualidade. Abordagem para QoS na Internet A IETF (Internet Engineering Task Force) tem ultimamente dado uma grande atenção à introdução de QoS na Internet e propôs alguns modelos de serviços e mecanismos para
atender essa demanda. Entre eles, com mais destaque estão: a Arquitectura de Serviços Integrados, A Arquitectura de Serviços Diferenciados, MPLS, Roteamento com QoS e Engenharia de Tráfego, apresentados a seguir. A Arquitectura de Serviços Integrados Para BRADEN e SHENKER (1994), A Arquitectura de Serviços Integrados (IntServ) assume que a arquitectura actual da Internet não precisa ser modificada, mas pode ser estendida para fornecer vários novos serviços. O foco principal de IntServ são as aplicações de tempo real, que necessitam de garantias rígidas de QoS para funcionar correctamente. Para isso, foram propostas duas novas classes de serviços, além do serviço de melhor esforço existente: Serviço garantido, para aplicações intolerantes a variações no atraso fim a fim, como conversas telefónicas Serviço de carga controlada, para aplicações que toleram variações no atraso fim a fim, como algumas aplicações unidireccionais de distribuição de áudio e vídeo. Esse modelo supõe que os recursos (dos roteadores, principalmente) devem ser explicitamente gerenciados para atender às necessidades das aplicações. Isso implica na necessidade de realizar reserva de recursos e controle de admissão, do mesmo modo como funciona o sistema telefónico. A reserva de recursos pode ser estática ou, mais adequadamente, dinâmica através do protocolo RSVP. Isso gera uma grande desvantagem ao IntServ, a sua falta de escalabilidade. Em grandes redes, a necessidade de manter recursos reservados em todos os roteadores e o grande número de mensagens trocadas para reserva de recursos pela protocolo RSVP inviabilizam a sua utilização. A Arquitectura de Serviços Diferenciados Segundo BLACK (1998) Entre várias propostas para QoS na Internet, Serviços Diferenciados (DiffServ) vem se destacando por oferecer uma característica indispensável: escalabilidade. Escalabilidade pretende ser obtida através da agregação de fluxos e separação das funções dos roteadores de borda e de núcleo nas grandes redes de backbone. As redes que implementam serviços diferenciados são chamadas Domínios DS.
Conclusão A introdução de Qualidade de Serviço (QoS) na Internet não é simplesmente um assunto de pesquisa, mas uma exigência real do mercado. Provedores de serviço desejam oferecer a seus clientes serviços com vários níveis de diferenciação em qualidade e preços. A Internet, sem dúvida, é um ambiente onde as expectativas dos usuários com relação à qualidade de serviço em aplicações avançadas poderão ser testadas e mensuradas. Aplicações em rede actualmente, principalmente aqueles da Internet, sofrem com uma falta crónica de qualidade de serviço, motivada pelo modelo de melhor esforço, que compartilha toda a banda igualmente com todos os usuários. Para a Internet evoluir para uma plataforma abrangente de serviços integrados, os usuários devem se sentirem confortáveis ao utilizar suas aplicações, a qualquer hora do dia. Da empolgação inicial sentida pelos usuários quando do início da utilização da Web, à irritação manifestada hoje em dia, pode-se concluir que o usuário realmente precisa ter suas expectativas de QoS atendidas para que qualquer projecto de rede, inclusive da Internet tenha sucesso.
Bibliografia Black, D., An Architecture for Differentiated Services, Internet RFC 2475, Dezembro
Braden, R., Clark, D. & Shenker, S., Integrated Services in the Internet Architecture: an Overview, Internet RFC 1633, Junho 1994. Ferguson, P. & Huston, G., Quality of Service in the Internet: Fact, Fiction, or Compromise ?, INET’98, julho 1998. ISO/IEC DIS 13236, Information Technology - Quality of Service - Framework, ISO/OSI/ODP, Julho 1995. Teltelman, B. & Hanss, T., QoS Requirements for Internet2, Internet2 QoS Work Group Draft, Abril 1998. Vogel, L. A. et al., Distributed Multimedia and QoS: A Survey, IEEE Multimedia, Summer 1995.
