Figura 8 - Filas Priority Queueing
Há várias opções de classificação de tráfego numa fila PQ. A classificação pode ser por protocolo (IP, IPX, DecNet, SNA, etc), por interface de entrada ou por lista de acesso. Este foi o método que apresentou a melhor qualidade di sinal de voz no estudo de caso que será apresentado no artigo sobre voz sobre IP.
ENFILEIRAMENTO CUSTOM QUEUEING
O algoritmo da fila CQ (Custom Queueing) permite especificar uma percentagem da banda para uma determinada aplicação (alocação absoluta da banda). A banda reservada é compartilhada proporcionalmente, no percentual pré-definido, entre as aplicações e os usuários. O restante da banda é compartilhado entre os outros tipos de tráfego
Figura 9 - Operação do Enfileiramento Custom Queueing
O algoritmo CQ controla o tráfego alocando uma determinada parte da fila para cada fluxo classificado. As filas são ordenadas ciclicamente num esquema round-robin, onde, para cada fila, é enviado a quantidade de pacotes referente à parte da banda alocada antes de passar para a fila seguinte. Associado a cada fila, há um contador configurável que estabelece quantos bytes devem ser enviados antes da passar para a próxima fila.
Figura 10 - Filas Custom Queueing
Até 17 filas podem ser definidas, mas a fila zero é reservada para mensagens do sistemas como sinalização, keep-alive, etc. A classificação CQ pode ser feita por endereço fonte ou destino, por protocolo (IP, IPX, Appletalk, SNA, DecNet, etc), por precedência IP, por interface de entrada e ainda por listas de acesso.
Tabela 1 - Métodos de Enfileiramento
A tabela 1 acima apresenta um resumo dos três métodos de enfileiramento e a figura 11, a seguir, apresenta algumas considerações sobre a escolha de qual método utilizar. De fato, estas são as diretrizes básicas nas considerações iniciais de um projeto VoIP, mas, como todo projeto tem suas próprias pecualiaridades, na prática o que prevalecerá será o método e a configuração dos respectivos parâmetros que se enquandrem nas condições do projeto (disponibilidade de banda nas conexões WAN, topologia do backbone, roteamento estático ou dinâmico, etc.) e que produza uma boa qualidade subjetiva do sinal de voz.
Figura 11 - Esquema para Seleção de Método de Enfileiramento
A DETECÇÃO RED
A detecção RED - Random Early Detection (detecção randômica antecipada ) é um mecanismo para prevenção e inibição de congestionamento ou congestion avoidance. O algoritmo monitora o tráfego antecipadamente utilizando as funções de controle de congestionamento TCP, descartando pacotes aleatoriamente e indicando para a fonte reduzir a taxa de de transmissão, evitando assim situações de congestionamento antes que ocorra picos de tráfego. Quando habilitado numa interface, o RED começa a descartar pacotes a uma taxa que pode ser previamente configurada.
WRED, ou Weighted RED, é uma implementação da Cisco que combina as funcionalidades do RED com a classificação de pacotes por precedência IP. Baseado nessa classificação, o WRED descarta pacotes seletivamente, descartando inicialmente os pacotes de menor prioridade, com diferentes pesos para cada classe.
Figura 12 - O Funcionamento do WRED
É possível desabilitar a classificação precedência IP e habilitar o descarte com base apenas no tamanho do buffer da fila; ou ainda utilizar o WRED em conjunto com o RSVP para se obter um descarte mais seletivo. Nesse caso, antes que ocorra uma situação de congestionamento, os fluxos de menor prioridade nas sessões RSVP serão descartados antes dos outros de maior prioridade.
WRED é útil em qualquer interface na qual a possibilidade de congestionamento seja eminente. Entretanto, é geralmente utilizado em roteadores centrais de backbone (core routers), com a precedência IP habilitada pelos roteadores de acesso (edge routers).
Considerações preliminares
Pode até parecer estranho o título dessa sessão, mas é isso mesmo. Inicialmnte, imaginava-se que, considerando as limitações de tamanho para o artigo, seria possível abordar todos os protocolos e algoritmos planejados mas, infelizmente, não foi possível. Ainda falta assunto. Por isso optou-se por dividir o artigo em duas partes e o próximo artigo (Qualidade de Serviços em VoIP - Parte 2) terá que ser aguardado. Para manter a seqüência lógica, este artigo será apresentado antes do artigo sobre VoIP já prometido no ínício.
No próximo artigo, serão abordados mecanismos para melhorar a eficiência de conexões (link efficiency) como o CRTP (Compressed Real-time Transmission Protocol), LFI (Link Fragmentation and Interleaving, com o Multilink PPP) e FRF (Frame Relay Fragmentation), para moldagem e policiamento de tráfego com GTS (Generic Traffic Shaping), CAR (Commited Access Rate) e FRTS (Frame Relay Traffic Shaping), e qualidade de serviço em LANs com o protocolo IEEE 802.1p (Priotrity Queueing). Aguardem e confiram!
Referências bibliográficas
[1] Adailton Silva, Tecnologias de Alta Velocidade, VoIP e Internet2 - IComNet Tecnologia da Informação - Março/2000.
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[3] Cisco Systems, Quality of Service for Voice over IP Solution Guide, V1.0, Cisco Systems, 1998.
[4] An Architecture for Differentiated Services
[5] Integrated Services in the Internet Architecture: an Overview ou
[6] Definition of the Differentiated Services Field (DS Field) in the IPv4 and IPv6 Headers
[7] Resource reSerVation Protocol (RSVP) - Version 1 Functional Specificatio
[8] Integrated Service Mappings on IEEE 802 Networks
[9] Cisco Connection Online IOS Quality of Service
[10] Cisco Systems, Cisco IOS Quality of Service Solution White Paper, 1998.
[11] Paul Ferguson, Evaluating Quality of Service: Surveying New QoS Technologies, Re-Engineering The Internet - Cisco Systems, 1998.
[12] Paul Ferguson, Quality of Service in the Internet: Fact, Fiction, or Compromise?
Sites relacionados
[IETF] Internet Engineering Task Force
[DIFFSERV] Differentiated Services Working Group Charter
[INTSERV] Integrated Services Working Group Charter
[RSVP] Resource Reservation Setup Protocol Working Group Charter
[ISSLL] Integrated Services over Specific Link Layers Working Group Charter
[DIFFSINT] Differential Service in the Internet
[IETF/RNP] Mirror Oficial IETF no Brasil:
