Arquitectura de Servicios Integrados (IntServ)

 

    

    El modelo Integrated Services (IntServ), también conocido como hard QoS model, es un modelo basado en flujos de datos, es decir, en las direcciones IP y puertos origen y destino.

En el modelo IntServ, son las aplicaciones las que solicitan a la red una reserva de recursos explícita para cada flujo de datos. Los dispositivos de red son los que realizan el seguimiento de todos los flujos que atraviesan cada nodo comprobando si los nuevos paquetes pertenecen a un flujo de datos existente y si hay suficientes recursos de red disponibles para aceptar el paquete. Con esta reserva de recursos en la red para cada flujo de datos, las aplicaciones se aseguran recursos que les permiten predecir el comportamiento de la red.

Dentro de la arquitectura de servicios integrados, podrían distinguirse las siguientes funciones principales:

 

• Control de admisión
• Enrutamiento
• Disciplina del servicio
• Descarte de paquetes

 

Control de admisión:

    Antes de enviar la información a través de la red se reservarán los recursos en función de la QoS que se necesite. Para esto hay implementado un protocolo de reserva de recursos denominado RSVP (ReServation Protocol). En una nueva sesión:

• Declaración de los requerimientos de QoS: Se realizará mediante RSPEC (Request SPECification)
• Caracterización del tráfico que será enviado a la red: Se hará mediante TSPEC (Traffic SPECification).

TSPEC define el servicio de cada flujo, donde se pueden diferenciar las siguientes categorías:

• Servicio garantizado: la tasa de transmisión acordada está garantizada. También se garantiza la ausencia de pérdidas. Este servicio es el idóneo para aplicaciones en tiempo real.
• Servicio controlado: la tasa de transmisión acordada se cumple si la red no está sobrecargada, la tasa de pérdidas es bastante baja. Se puede adaptar a aplicaciones en tiempo real pero es más adecuado para navegación web, FTP y aplicaciones similares ya que los routers no darán garantías estrictas.
• Servicio best-effort: es un servicio por defecto que no tiene garantías.

Para la comunicación de RSPEC y TSPEC a través de los routers que conforman la red, se utilizará el protocolo RSVP.

 

Enrutamiento:

    Los routers se basarán en la QoS de cada flujo de datos para enrutar los paquetes. Para ello los paquetes serán clasificados por flujos. Una vez clasificados pasarán por un organizador que dictará el modo en que se envían los paquetes. Los paquetes serán enviados a una de las colas con QoS, o bien, si no se ha especificado QoS alguna, serán enviados a la cola por defecto asociada al servicio Best Effort.

 

Disciplina de servicio:

    Se podría considerar como disciplina de servicio al modo de funcionamiento con el que trabajarán las colas para llevar a cabo la mencionada diferenciación atendiendo a la QoS de los flujos. Para tratar la disciplina de servicio existen varias técnicas:

FIFO (First In First Out): Es la técnica más extendida, aunque para el caso de servicios integrados resulta irrelevante. Esto se debe a que esta técnica no proporciona la opción de dar preferencia a distintos flujos de comunicación.

WFQ (Weighted Fair Queuing): Es una técnica que proporciona múltiples colas de espera. Se asignará a cada cola de espera un determinado flujo, así se logrará un peso (W) distinto en función de cuan buena sea la QoS requerida por cada flujo. Por ejemplo: si un flujo A requiere una calidad de servicio con W=12 y un flujo B requiere otra calidad de servicio con W=1. Este tipo de disciplina enviará 12 bits de flujo A y 1 bits de flujo B por ciclo.

 

Descarte de paquetes:

    Con el fin de evitar colapsos en las redes de comunicación se realizan controles de congestión. Entre los métodos disponibles para realizar control de congestión mediante descarte de paquetes, se encuentran:

1. Tail drop: Descarta los paquetes recién llegados con el fin de no llenar las colas.
2. QoS: Descarta los paquetes con menos calidad de servicio.
3. RED (Random Early Detection): Descarta continua y aleatoriamente paquetes de una manera controlada, así se estará tratando la congestión de la red antes de que se produzca. Es uno de los más utilizados.