1

2

SIEĆ IP

Warstwa 5

Program użytkowy

Warstwa 4

Transport

Warstwa 3

Intersieć

Warstwa 2

Interfejs sieciowy

Warstwa 1

Fizyczna (sprzęt)

MODEL WARSTWOWY TCP/IP

Odpowiada warstwom 6 i 7
modelu ISO.

Sposób realizacji usług
niezawodnego przesyłania danych.

Format i metody przesyłanych w
pakietów.

Podział danych na ramki i zasady
przesyłania ramek przez sieć.

Bazowy sprzęt sieciowy.

3

SIEĆ IP

INTERSIEĆ

Fizycznie intersieć jest zbiorem sieci połączonych za
pomocą ruterów. Każdy ruter jest specjalizowanym
komputerem łączącym dwie (lub więcej) sieci.

SIEĆ

1

SIEĆ

2

SIEĆ

3

SIEĆ

4

SIEĆ

5

SIEĆ

6

Ruter

Sieć
fizyczna

4

SIEĆ IP

Usługi bezpołączeniowego przesyłania pakietów

Usługi niezawodnego przesyłania

Usługi programów użytkowych

Sieć TCP/IP udostępnia trzy zbiory
usług:

5

SIEĆ IP

Podstawowa usługa - przenoszenie pakietów bez
użycia połączenia -

Internet Protocol (IP).



zdefiniowana jako zawodny (

ang. unreliable

) system

przenoszenia pakietów bez użycia połączenia (

nie ma gwarancji, że

przenoszenie zakończy się sukcesem

);



każdy pakiet obsługiwany jest niezależnie od innych;



pakiety z jednego ciągu, wysyłanego z danego komputera do

drugiego, mogą podróżować różnymi ścieżkami, niektóre z nich
mogą zostać zgubione, inne natomiast dotrą do celu bez
problemów.



pakiet może zostać zagubiony, zduplikowany, zatrzymany, lub

dostarczony z błędem, a system nie sprawdzi, że coś takiego
zaszło, a także nie powiadomi o tym ani nadawcy, ani odbiorcy.

6

SIEĆ IP

Protokół IP zawiera trzy definicje:



definicję

podstawowej jednostki

przesyłanych

danych, używanej w sieciach TCP/IP. Określa ona
dokładny format wszystkich danych przesyłanych
przez sieć;



definicję

operacji trasowania

, wykonywanej

przez oprogramowanie IP, polegającej na wybieraniu
trasy, którą będą przesyłane dane;



zawiera

zbiór reguł

, które służą do realizacji

zawodnego przenoszenia pakietów. Reguły te opisują,
w jaki sposób węzły powinny przetwarzać pakiety,
jak i kiedy powinny być generowane komunikaty o
błędach oraz kiedy pakiety mogą być porzucane.

7

SIEĆ IP

Nagłówek datagramu Część datagramu z danymi

Datagram IP



podstawowa jednostka przesyłanych danych;



podzielony na nagłówek i dane;



nagłówek zawiera adres nadawcy i odbiorcy oraz

pole
typu, które identyfikuje zawartość datagramu;



datagram przypomina ramkę sieci fizycznej. Różnica

polega
na tym, że nagłówek ramki zawiera adresy fizyczne,
zaś
nagłówek datagramu adresy IP;



ponieważ przetwarzaniem datagramów zajmują się

programy, zawartość i format datagramów nie są
uwarunkowane sprzętowo.

8

SIEĆ IP

Format Datagramu IP

9

SIEĆ IP

ADRES IP:



jest 32-bitową liczbą całkowitą zawierającą informacje

o
tym do jakiej sieci włączony jest dany komputer,
oraz
jednoznaczny adres w tej sieci.



zapisywany jest w postaci czterech liczb dziesiętnych

oddzielonych kropkami, przy czym każda liczba
dziesiętna odpowiada 8 bitom adresu IP. np. 32-
bitowy
adres 10000000 00001010 00000010 00011110
jest zapisany jako 128.10.2.30



Adresy IP podzielone są na klasy.



Klasa adresu IP określona jest przez najstarsze bity,

przy czym do zidentyfikowania jednej z trzech
zasadniczych klas (A, B, C) wystarczą dwa pierwsze
bity.



Taki mechanizm adresowania wykorzystują rutery,

które używają adresu sieci do wyznaczania trasy
pakietów.

10

SIEĆ IP

Klasy adresów IP

11

SIEĆ IP



najstarsze bity adresu - do jakiej klasy należy dany

adres (w
efekcie można stwierdzić ile bitów będzie adresowało
sieć, ile
zaś sam komputer);



adresów klasy A jest niewiele (2

7

=128), ale w każdej

z sieci
klasy może być aż 65535 komputerów;



klasa B to 2

14

sieci i 2

16

komputerów;



w klasie C sieć adresowana jest za pomocą 21 bitów

- daje
to 2

21

sieci, ale w każdej z nich może być co najwyżej

2

8

=256 komputerów;



adres klasy D ma specjalne znaczenie - jest używany

w
sytuacji gdy ma miejsce jednoczesna transmisja do
większej
liczby urządzeń. 

Klasy adresów IP (c.d.)

12

SIEĆ IP

Przydzielanie adresów sieciowych



W celu zapewnienia jednoznaczności identyfikatorów sieci,

wszystkie
adresy przydzielane są przez jedną organizację. Zajmuje się
tym

Internet Network Information Center

(

INTERNIC

).



INTERNIC przydziela adresy sieci, zaś adresy komputerów

administrator może przydzielać bez potrzeby kontaktowania
się z
organizacją. Organizacja ta przydziela adresy tym
instytucjom, które są
lub będą przyłączone do ogólnoświatowej sieci INTERNET.



Każda instytucja może sama wziąć odpowiedzialność za

ustalenie
adresu IP, jeśli nie jest połączona ze światem zewnętrznym.
Nie jest to jednak dobre rozwiązanie, gdyż w przyszłości może
uniemożliwić współpracę między sieciami i sprawiać trudności
przy
wymianie oprogramowania z innymi ośrodkami.

13

SIEĆ IP

Protokół odwzorowania adresów

ARP



Dwa komputery mogą się skomunikować tylko
wtedy,

kiedy znają nawzajem swoje adresy fizyczne.



Zachodzi potrzeba przekształcenia adresu IP
na adres fizyczny tak, aby informacja mogła
być poprawnie przesyłana.

Przekształcenia adresu IP na adres fizyczny dokonuje

protokół odwzorowania adresów

ARP

(

Address Resolution

Protocol

), który zapewnia dynamiczne odwzorowanie i

nie wymaga przechowywania tablicy przekształcania
adresowego.

14

SIEĆ IP

Protokół odwzorowania adresów ARP (c.d.)

15

SIEĆ IP

TCP



Niezawodne strumienie

TCP

(

Transmission Control

Protocol

), biorą odpowiedzialność za wiarygodne

dostarczenie datagramu. Okupione jest to jednak
skomplikowaniem protokołu.



Protokół TCP będąc drugą najważniejszą usługą w

sieci, wraz z IP dał nazwę całej rodzinie protokołów
TCP/IP.



Pomimo związku z protokołem IP - TCP jest

protokołem w pełni niezależnym i może zostać
zaadaptowany do wykorzystania z innymi systemami
dostarczania.



Możliwe jest używanie go zarówno w pojedynczej

sieci takiej jak Ethernet jak i w skomplikowanej
intersieci.

16

SIEĆ IP

Własności TCP

TCP organizuje dwukierunkową współpracę między warstwą
IP, a warstwami wyższymi, uwzględniając przy tym
wszystkie aspekty priorytetów i bezpieczeństwa. Musi:



prawidłowo obsłużyć niespodziewane zakończenie

aplikacji, do której właśnie wędruje datagram,



bezpiecznie izolować warstwy wyższe - w szczególności

aplikacje użytkownika - od skutków awarii w warstwie
protokołu IP.

Scentralizowanie wszystkich tych aspektów w jednej
warstwie umożliwia znaczną oszczędność nakładów
na projektowanie oprogramowania.

TCP rezyduje w modelu warstwowym powyżej warstwy IP.
Warstwa ta jest jednak obecna tylko w tych węzłach sieci, w
których odbywa się rzeczywiste przetwarzanie datagramów
przez aplikacje, tak więc nie mają warstwy TCP na przykład
rutery, gdyż warstwy powyżej IP nie miałyby tam nic do
roboty.

17

SIEĆ IP

Kanał wirtualny TCP

Rozpatrując TCP z punktu widzenia funkcjonalności można
potraktować jego pracę jako ustanowienie

kanału wirtualnego

realizującego komunikację między "końcówkami" - tak wygląda
to z punktu widzenia aplikacji użytkownika.
Rzeczywisty przepływ oczywiście odbywa się poprzez warstwę IP
i warstwy niższe.

18

SIEĆ IP

Realizacja niezawodnego połączenia

Aby zagwarantować, że dane przesyłane z jednej
maszyny do drugiej nie są ani tracone, ani duplikowane
używa się podstawowej metody znanej jako pozytywne
potwierdzanie z retransmisją.

Metoda ta wymaga, aby odbiorca komunikował się z
nadawcą, wysyłając mu w momencie otrzymania
danych komunikat potwierdzenia (ACK –

Acknowledgment field significant

). Nadawca zapisuje

sobie informację o każdym wysłanym pakiecie i przed
wysłaniem następnego czeka na potwierdzenie. Oprócz
tego nadawca uruchamia zegar w momencie wysyłania
pakietu i wysyła ten pakiet ponownie, gdy minie
odpowiedni czas, a potwierdzenie nie nadejdzie.

19

SIEĆ IP

Realizacja niezawodnego połączenia

20

SIEĆ IP

Przykład, gdy pakiet został zgubiony lub gdy
przekroczony został limit czasu. Po wysłaniu pakietu
nadawca włącza zegar. Gdy mija określony czas, w czasie
którego powinno nadejść potwierdzenie ACK nadawca
przyjmuje, że pakiet został zagubiony i wysyła go
ponownie.

21

SIEĆ IP

Gdy powstawała wersja 4 protokółu IP, 32-bitowy adres wydawał
się wystarczający na długie lata rozwoju Internetu; wyczerpanie się
adresów (jest ich teoretycznie 2

32

, w praktyce mniej z uwagi na sposób

adresowania, istnienie adresów grupowych i zarezerwowanych)
traktowano jako coś zupełnie niemożliwego.

Rzeczywistość szybko przerosła jednak wyobraźnię. Internet rozrasta
się w postępie geometrycznym, ilość przyłączonych hostów podwaja
się z każdym rokiem. Groźba wyczerpania się możliwości 32-bitowego
adresowania stała się faktem.

W związku z tym pojawiło się kilka propozycji rozwiązania tego
problemu. Zaowocowały one pewnym kompromisem będącym
punktem wyjścia dla opracowania kolejnej wersji protokołu IP.

Wersja ta znana jest pod roboczą nazwą

IP Next Generation

(w skrócie

IPng) lub

IP wersja 6

.

22

SIEĆ IP

IP Next Generation



Nowy, 128-bitowy system adresowania !!! -

przestrzeń adresowa jest tak duża, że nie
może być wyczerpana w przewidywalnej
przyszłości



Udoskonalona postać z rozszerzeniami dla

aplikacji i opcji



Brak sumy kontrolnej



Nowe pole kontrolne zwane etykietą potoku



Zabezpieczenie przed zjawiskiem tzw.

fragmentacji pośredniej

(

Intermediate

fragmentation

)



Wbudowane narzędzia kryptograficzne i

mechanizmy weryfikacji

23

Klasy usług w sieciach

MPLS

24

• Infrastruktura

przełączanie kanałów

• Ruch

Głos

• Usługi

Transport

• Sieci prywatne

FR/ATM/VPN

• Realizacja sieci VPN

Przez firmę

• Zarządzanie

Siecią

Stary świat

25

• Infrastruktura

przełączanie pakietów

• Ruch

dane

• Usługi

Usługi dodane na bazie IP

• Sieci prywatne

MPLS IP VPN

• Realizacja sieci VPN

Przez operatora

• Zarządzanie

Usługami

Nowy świat

26

Elementy składowe QoS

• są to pewne spostrzeżenia dotyczące

zarządzania zasobami w sytuacjach
przeciążenia

• pasują zarówno do:

- ATM
- FR
- IP
- MPLS
- ruchu samochodów na autostradach

27

Terminologia

• Najczęściej używane pojęcia związane z jakością usług to:

• QoS (Quality of Service) – jakość usługi;

• CoS (Class of Service) – klasa usług, spotyka się również

termin LoS (Level of Service)- poziom usług). Terminy te są

stosowane zamiennie;

• GoS (Grade of Service) – kategoria usług;

• SLA (Service Level Agreement) – umowa pomiędzy

abonentem usługi a operatorem;

• SLS (Service Level Specification)- umówiony pomiędzy

operatorem a abonentem zbiór parametrów sieciowych oraz

ich wartości dotyczące świadczonej usługi;

• TCA (Traffic Conditioning Agreement) – uzgodnienie

definiujące kryteria klasyfikowania pakietów oraz profile

ruchu;

• TCS (Traffic Conditioning Specification) – zdefiniowany zbiór

parametrów technicznych i ich wartości związanych z TCA.

28

Terminologia

• Wyróżnić można trzy podstawowe

pojęcia związane z jakością usług:

• – wrodzoną jakość usług (intrinsic

QoS),

• – postrzeganą jakość usług

(perceived QoS),

• – ocenianą jakość usług (assessed

QoS).

29

Elementy składowe QoS

• Kontrola zgłoszeń

- możliwość sprawdzenia czy dostępne są zasoby,

zarezerwowanie ich dla konkretnego żądania,
odrzucenie żądania jeśli nie ma zasobów

• - IP/MPLS: RSVP
• - ATM: PNNI

30

Elementy składowe QoS

• Kontrola/kształtowanie

(policing/shamping)

- np. CAR, GTS, ATM shamping, FR shamping,

światła przy wjeździe na autostradę

31

Elementy składowe QoS

• Algorytmy kolejkowania
- np. FIFO, PQ, FBWFQ, CBWFQ

32

Elementy składowe QoS

• Algorytm odrzucenia pakietów
- zajętość kolejki
- ważność pakietu
- ...
Np. Tall-Drop, RED

33

Elementy składowe QoS

• PASMO

- jeśli zwiększysz pasmo to unikniesz przeciążeń
• Sieć zajęta np. w 20% oferuje rewelacyjną

jakość

straty spowodowane tylko na poziomie

fizycznym
BER -10exp-7 IP loss rate = 0,1%

Opóźnienie spowodowane tylko prędkością

światła

3 ms na 500 km (w jedną stronę)

34

Elementy składowe QoS

• ATM, IP, MPLS, FR, kontrola autostrad
• Wszystkie te technologie mają

mechanizmy oferowania
zróżnicowanej jakości usług

35

Model Integrated Services

RSVP - sygnalizacja

• Model IntServ zbudowano w oparciu o

koncepcję rezerwacji zasobów end-to-end

• Urządzenia końcowe sygnalizują swoje

potrzeby do sieci, która rezerwuje zasoby
do obsłużenia danej transmisji

• jako protokół sygnalizacyjny

wykorzystywany jest RSVP

RSVP

- Resource Reservation Protocol -protokół sygnalizacyjny

przeznaczony do rezerwacji zasobów sieciowych stosowany w
aplikacjach multimedialnych

36

Model Integrated Services

Usługi

•

Controlled Load (RFC 2211) zapewnia klientowi przepływ danych z

jakością, jaka byłaby zachowana przy sieci nieobciążonej, niezależnie od

obecnego stanu. Chodzi tu o jakość usługi najbliższą best effort w lekko

zajętej sieci.

• Zadaniem Controlled Load jest likwidacja natłoku w sieci dla danej aplikacji

nawet, jeśliby on rzeczywiście w sieci wystąpił. Zawiera algorytmy

planowania obsługi aplikacji oraz odrzucania zgłoszeń.

• Podstawowe cechy CL to:

 Ściśle aproksymuje zachowanie sieci widoczne przez aplikacje odbierające

usługi best effort, w warunkach sieci nieobciążonej.

 Nie ma określonej górnej granicy wartości opóźnienia pakietów.

 Zapewnia, że zdecydowana większość pakietów będzie miała możliwą

minimalną wartość opóźnienia transportu w sieci. Zwykle jest to wartość

czasu propagacji powiększona o czas przetwarzania w routerach bez czasu

kolejkowania.

• Bardzo duży procent transmitowanych pakietów jest dostarczany

pomyślnie.

37

Model Integrated Services

Usługi

• Otrzymując zgłoszenie zapotrzebowania od aplikacji

każdy element sieci musi upewnić się, że są dostępne
wystarczające zasoby (określone w żądaniu), aby mogło
dojść do obsługi. Tymi zasobami są:

 przepustowość,
 miejsce w buforach,
 czas procesora w jednostkach przetwarzających pakiety.
• CL nie akceptuje wymagań na straty pakietów, gdyż

gwarantuje ona brak start pakietów aplikacji.

38

Model Integrated Services

Usługi

• W ramach Controlled Load może istnieć system

priorytetów. Najbardziej typowym jest podział na :

 pakiety do obsługi przez CL

 pakiety podlegające normalnemu transportowi

przez sieć – best effort

• Usługa ta została stworzona dla aplikacji

szczególnie wrażliwych na zatkania w sieci, takich

jak na przykład przesyłanie dźwięku lub obrazu

wideo niekoniecznie ściśle w czasie rzeczywistym.

Transfer taki jest możliwy w sieci pracującej

normalnie, lecz parametry jakościowe gwałtownie

spadają gdy zaczynają pojawiać się większe

opóźnienia.

39

Model Integrated Services

Usługi

• Przykłady aplikacji, dla których jest przeznaczony

CL:

          adaptacyjne czasu rzeczywistego, kiedy

odbiornik może nieznacznie niwelować skutki

zmieniającego

się

opóźnienia

poprzez

modyfikację strumienia wyjściowego.

          Video – odbiornik w razie opóźnień może odrobinę

spowolnić wyjściowy strumień ramek lub wstawiać te

same ramki

          Audio – reakcja na niespodziewany wzrost

opóźnienia poprzez wstawianie dodatkowych okresów

ciszy

40

Model Integrated Services

Usługi

• Kolejnym rodzajem usług jest GS (Guaranted Quality of

Service - RFC 2212). Usługa ta zapewnia brak strat
pakietów oraz ograniczenie maksymalnego opóźnienia ich
przejścia przez sieć. Jest to najbardziej wymagająca usługa
w ISA.

• Kluczowe cechy GS są następujące:

 Zapewnienie danego poziomu przepływności danych
 Ustalona górna granica czasu opóźnienia pakietów w sieci.
 Brak strat kolejkowania, tzn. żaden pakiet nie zostanie

stracony nawet w momencie przepełnienia bufora, jedynie z
powodu awarii sieci lub zmian w tablicach routingu.

• GS nie zapewnia stałości opóźnienia, lecz jego ograniczenie,

stąd jest możliwe występowania jittera.

41

Model Integrated Services

Usługi

• Usługa ta jest dedykowana dla aplikacji czasu

rzeczywistego w ścisłym tego słowa znaczeniu
(telekonferencje, aplikacje interaktywne) oraz:

  wymagające ograniczenia z góry czasu

opóźnienia pakietu

   wrażliwe na stratę pojedynczego pakietu

• Aby usługa GS była realizowana, musi być

oczywiście zaimplementowana na całej trasie
pakietów, we wszystkich podsieciach i routerach.

42

Zastosowanie?

• Ważny w obszarze przedsiębiorstwa

(mała liczba wywołań)

- dla SNA (via RSVP/DLSW)
- VoIP
• Nie nadaje się do sieci operatorskich

SNA -

SNA -

System Network Architecture -Standaryzacja połączeń

komputerów (opracowanie IBM )

43

Jak sobie poradzić?

• AGREGACJA



mniejsza liczba połączeń

 dłuższy czas życia

44

Differentiated Services

• Bez inżynierii ruchu Internet - tylko usługa „best effort”

Model IP CoS który:

Model IP CoS który:

-

-

oferuje zróżnicowanie usług

oferuje zróżnicowanie usług

- pozostaje wysoce skalowalny

- pozostaje wysoce skalowalny

Diff-Serv

-

wiele klas usług CoS

- wysoka agregacja w jądrze sieci

45

Klasy usług

• W nagłówku każdego

pakietu DSCP ( 6

bitów) określa klasę

usługi

• Obecnie 14 klas
- Expedited Forwarding

FE (najszybsze

przekazywanie)

- Assured Forwarding

AF (4 klasy, każda z 3

prawdopodobieństwami

straty pakietu)

- Best Effort
DSCP

- DiffServ Code Points

• kod 101110

• kod np. 001010,

100110, 010010 itd..

• kod 000000

46

Definicja EF PHB

EF PHB używane jest do tworzenia kanałów w domenie DS o:

• Małej ilości odrzuconych pakietów

(low loss)

• Małym opóźnieniu

(low latency)

• Małej zmienności opóźnienia

(low jiter)

• Zapewnionym paśmie

(assured bandwidth)

• Zapewnieniu usługi „od końca do końca” (end-to-end

service) w domenie Diffserv.

Taki kanał spełnia wymagania na połączenia „ punkt – punkt”

lub zachowuje się jak „wirtualna linia dzierżawiona” (wirtual

leased line)

EF PHB zapewnia minimalny czas dostarczania pakietów.
Zalecane DSCP=101110

47

Definicja AF PHB

• Cztery niezależne klasy AF
• W każdej klasie AF, 3

poziomy
prawdopodobieństwa
odrzucenia pakietu

• Można posługiwać się tylko

częścią kodu, grupując w
ten sposób kilka klas do
jednego PHB

PHB -

Per-Hop Behaviours

• AF Klasa 1:001

dd

0

• AF Klasa 2:010

dd

0

• AF Klasa 3:011

dd

0

• AF Klasa 4:100

dd

0

• 01: małe prawd.
• 10: średnie prawd.
• 11:duże prawd.

48

Klasy usług

EF

Best

Effort

AF11

AF21

AF31

AF41

AF12

AF13

AF22

AF23

AF32

AF33

AF42

AF43

Expedited
Forwarding

Assured Forwarding

Per-Hop Behaviours
(PHB)

DiffServ Code Points

(DSCP)

101

110

001

01

0

001

10

0

001

11

0

010

01

0

010

10

0

010

11

0

011

01

0

011

10

0

011

11

0

100

01

0

100

10

0

100

11

0

Class 1

Class 2

Class 3

Class 4

Low

Drop

Pref

Med

Drop

Pref

High

Drop

Pref

000

00

0

46

10

12

14

18

20

22

26

28

30

34

36

38

0

xxx

- IP Precedence mapping;

dd

- drop probability

49

Klasyfikacja / kontrola

• Usługi =Voice, SNA, E-Commerce, E-mail, Web

• Kolorowanie pakietów

-

Gold Expedited Forwarding

-

Silver Assured Forwarding

-

Bronze Best-Effort

• Klasyfikacja i kontrola ruchu używane na

brzegu chmury DS dla zapewnienia zgodności
z SLA

• Assured Forwarding (AF)
• DSCP: AF11 - AF43

(jedna z 4 klas AF, każda

z 3 prawd. straty)

Bronz

Bronz

e

e

Silver

Silver

Gold

Gold

Voice, SNA

Voice, SNA

E-Commerce

Klasyfikacja

i kontrola

ruchu

E-mail, Web

Browsing

Klasyfikacja/kontrola

• Expedited Forwarding

(EF)

• DSCP: EF

• Best-Effort
• DSCP: None

• Klasyfikacja i kontrola ruchu stosowane na brzegu chmury DS

w celu zapewnienia zgodności z zawartym kontraktem

51

Klasyfikacja ruchu IP

• Ruch VoIP - obsługa

w pierwszej kolejności
PQ(Prioryty Quele)

• Gold - małe

opóźnienie + szybka
obsługa

• Silver - Premium IP
• Bronze - Best-Effort IP

Delivery

 Każda klasa osobno

kształtuje ruch

 Sposób obsługi kolejki

określa opóźnienia

 Definicja klasy określa

minimalne przydzielone
jej pasmo na łączu

 nie zużyte przez daną

klasę pasmo jest
dzielone pomiędzy
pozostałe klasy

52

Low Latency Queue -

- LLQ (PQ-CBWFQ)

40%

25%

10%

złoty

srebrny

brązowy

Krok 1:

Kolejkowanie

Krok 2:

Przydzielone pasmo

Małe opóźnienia + szybka obsługa

Premium IP

Best Effort IP Delivery

Małe opóźnienia + szybka obsługa

Premium IP

Best Effort IP Delivery

V V

Ruch VoIP:

Sklasyfi-

kowany

ruch IP:

Obsługa w pierwszej kolejności - PQ

• Możliwość zdefiniowania kolejki

traktowanej z bezwzględnym priorytetem

• Możliwość określenia typu ruchu

trafiającego do takiej kolejki

• Dedykowane zastosowanie - VoIP

53

Weighted Random Early Detection

• Mechanizm WRED uwzględnia

klasyfikację pakietów (DSCP) w
algorytmie wyboru pakietu, które
będą gubione w celu uniknięcia
zatłoczenia

54

Weighted Random Early

Detection

Sesja “złota”

Sesja “srebrna”

Sesja “brązowa”

• Mechanizm

WRED

uwzględnia klasyfikację pakietów

(DSCP) w algorytmie wyboru pakietów,
które będą gubione w celu uniknięcia zatłoczenia

55

• MPLS służy do przenoszenia ruchu IP,

dlatego MPLS CoS wspiera model IP
CoS

• MPLS służy do tworzenia sieci o

wysokiej skalowalności, i dlatego
MPLS CoS wspiera DiffServ

• MPLS - Multiprotocol Label Switching

MPLS CoS

56

Zapotrzebowanie na transmisję danych

w Polsce

• Internet

- połączenia pomiędzy i wewnątrz sieci ISP
- wyjście w świat

• sieci korporacyjne
• transmisja pakietowa głosu
• transmisja video ( Video on Demand,

Transmisja MPEG)

• współpraca sieci HFC - telewizje kablowe
• xDLC (ADSL) - nowy rynek powstający w

Polsce

• sieci mobilne 3G

57

Podział usług według wymagań

jakościowych

– Usługi wymagające jakości w postaci QoS

- ATM, Frame Relay, TDM

– Transmisja IP z zapewnieniem CoS

- Internet, IP-VPN, VoIP

– Usługi mieszane oparte na IP i wymagające

QoS

- Video, VoD, telekonferencje
- xDSL, LMDS

58

Usługi dodane

• Usługi transmisji video BTV oraz VoD
• Dostęp do internetu
• Portal oraz usługi WWW

• Wymagania

- zapewnienie QoS dla transmisji video
- obsługa multicast’ów
- interfejsy dostępowe w różnych technologiach
- wspólne centrum zarządzania usługami
- bezpieczeństwo

59

Edge to edge LSP

(aggregation of CAR/CIR

Flows)

Layer 1& 2 Core

POP

TCP/IP

Host

IP

Telephone

Serve

r

Access

POP

DiffServ - WFQ / WRED

IntServ & DiffServ

IntServ & DiffServ

MPLS traffic engineering / Bandwidth Broker

Access

QoS w sieciach IP (2) - istniejące

rozwiązania

60

IP - zalety i wady

IP - zalety

• Przytłaczająca penetracja „brzegu

sieci”, LAN, desktopów

• Postrzegany jako docelowy protokół

dostępu do sieci

• Wsparcie na wszystkich platformach

systemowych i aplikacyjnych

• Dobrze opisane i przetestowane

standardy. Przetestowany i
zoptymalizowany ruting: OSPF, BGP-
4

• Dobrze się skaluje (lepiej niż ATM).
• Bardzo silne wsparcie rynku. Niższa

cena niż ATM.

IP - wady

• Obecnie nie ma tak dobrze

zdefiniowanego QoS jak ATM

• Jest protokołem warstwy

sieciowej

• Rynek ruterów IP jest bardzo

dynamiczny (walka na
standardy)

• Psychologiczny aspekt

negatywnej percepcji w

kręgach ATM

61

Co to jest MPLS ?

• MPLS jest otwartą technologią, która może być

zaimplementowana dla każdego protokołu
warstwy sieciowej

– jest to technologia zorientowana na IP

• connection-oriented (label based) przełączanie

bazujące na IP i protokołach sygnalizacyjnych

• przez MPLS mogą być tunelowane sieci warstwy 2

(e.g. PPP, ATM, Ethernet, PPTP, L2F).

62

Egress

LSR

Ingress

LSR

Paris

Rome

Source

MPLS Forwarding

Model

• Ingress LSR określa FEC i kojarzy konkretny LSP

– ruch do Paryża - zielony LSP, ruch do Rzymu - niebieski LSP

• Pakietu mają wymieniane etykiety w każdym tranzytowym

ruterze

• Egress LSR

– Zdejmuje nagłówek MPLS
– Kieruje pakiet IP w miejsce przeznaczenia

63

Port 1

Port 3

Port 2

Port 4

Connection Table

In

(port, label)

Out

(port, label)

(1, 22)
(1, 24)
(1, 25)
(2, 23)

(2, 17)
(3, 17)
(4, 19)
(3, 12)

Label

Operation

Swap
Swap
Swap
Swap

25

IP

19

IP

Terminologia MPLS

• Wymiana etykiet

– Tablica połączeń ma przyporządkowania etykiet i portów w

urządzeniach

– Input (port, label) określa:

• Przyporządkowanie etykiet
• Output (port, label)

– Algorytm podobny jak we Frame Relay czy ATM

64

Tradycyjna sieć IP

65

IP over ATM

ATM switch -

brzegowy

ATM switch -

brzegowy

Optyczna sieć

szkieletowa

66

Z

es

ta

w

ia

ni

e

śc

ie

żk

i

7

7470 MSP

7670 RSP

7300/7350

ASAM

Alcatel 5620 - zestawianie ścieżki “za

jednym kliknięciem”

67

Podsumowanie

• Nowoczesna wielousługowa sieć szkieletowa
• ATM - zapewnienie jakości
• MPLS - przyszłość dla sieci IP
• Multi-usługowe interfejsy na brzegu sieci
• Wysoka wydajność i duża skalowalność systemu
• Pełne zarządzanie sprzętem „end to end” z jednej

platformy

• Wykorzystywanie obowiązujących standardów
• Otwarcie na przyszłe rozwiązania

68

DOS

TĘP

SZKI

ELET

C U S

T O M E R S

BRZEG

L

A

C

I

T

P

O

7470 MSP

Internet

PSTN

ONE

ONE

7670 RSP

7770 RCP

7620 PDR

M-Router

7410

Access

Server

7300/50

ASAM

A1000

Softswitch

Zintegrowane

zarządzanie

7470 MSP

FR

IP

Tradycyjne protokoły

danych

Podsumowanie