I modelli di QoS per il protocollo IP prevedono funzionalità per garantire determinate prestazioni in termini di banda, delay, jitter e packet loss.

Possiamo vedere l'architettura a supporto della QoS all'interno di un nodo di rete come:

 

qos plane

 

  • - Piano di Controllo: contiene tutti i meccanismi che si occupano dei path; questi meccanismi includono:

 

admission control: si occupa del controllo del traffico da ammettere in rete assicurando che esso non provochi degrado o sovraccarico della rete stessa

QoS routing: si occupa di selezionare i path (percorsi) che soddisfino i requisiti di QoS per un determinato flusso (il percorso potrebbe non essere quello più breve su base shortest path)

resource reservation: è responsabile dell'assegnazione delle risorse di rete richieste per garantire determinati vincoli di prestazione in rete 

 

 

  • - Piano Dati: contiene i meccanismi che si occupano del traffico dati user; questi meccanismi includono:

 

buffer (queue) management: si occupa di quali pacchetti in attesa di essere trasmessi, deve mantenere in coda ed eventuale scartare; obiettivo di questa funzione è quella di minimizzare la dimensione della coda mentre abbiamo una sotto utlizzazione di un link di collegamento come pure impedire che un singolo flusso occupi interamente la coda

packet marking: in accordo alle specifiche classi di servizio, si occupa di marcare un field presente nella intestazione del pacchetto come il ToS nell'header IP oppure il field EXP nell'header MPLS; questa funzionalità si applica nei nodi edge o di frontiera di una rete

traffic classification: sempre sui nodi edge di un dominio di rete QoS viene analizzata una sequenza di field nell'header del pacchetto (Multi-Field classifier) e viene determinata quale aggregato di traffico appartiene il pacchetto analizzato ed il livello di servizio associato; un router di transito generalmente analizza il solo BA classifier ossia il Behaviour Aggregate

queueing e scheduling: si occupa di selezionare quali pacchetti debbono essere spediti sulla coda di uscita e di gestirla secondo algoritmi predefiniti e configurabili

congestion avoidance: si occupa di meccanismi che contengono il sovraccarico della rete in modo da poter lavorare con un rendimento accettabile

traffic policing e traffic shaping: si occupa di verificare il rate ed il volume di traffico inserito in rete e lo rende conforme a parametri contrattuali

 

 

  • - Piano di Gestione: si riferisce a meccanismi che si occupano di aspetti operativi, amministrativi e gestionali del traffico utente; questi meccanismi includono:

 

metering e policy: meccanismi di monitoraggio delle priorità temporali (ad es il rate) dei flussi di traffico in relazione al profilo accordato

service level agreement (sla): rappresenta l'accordo che viene concordato tra utente e provider del servizio QoS per specificare il livello di disponibilità, di utilità, delle prestazioni, del funzionamento e/o altri fattori di servizio

 

 

ALGORITMI DI SCHEDULING

 

WFQ (weighted fair queueing): associa un peso ad ogni flusso di traffico ed ogni coda (queue) viene servita in proporzione al peso assegnato, permettendo una ripartizione della banda a disposizione (WFQ è impostato per 256 flussi ed utilizza i valori di IP-Precedence ed EXP per garantire equità alla coda)

LLQ (low latency queueing): associa a classi di traffico differenti valori di priorità diversa in modo da allocare le risorse in base alla classe e garantire i flussi con maggiore priorità ad essere servizi prima e con garanzia.