La arquitectura de diferenciación de servicios, que está siendo normalizada actualmente por el Grupo de Trabajo DiffServ RFC2475 del IETF, sirve para modificar la manera de compartir los recursos en la red. En la Internet actual, la red trata al máximo de transportar los paquetes sin diferenciarlos. Los encaminadores aplican el mismo tratamiento a cada paquete.

El control de flujo se efectúa extremo a extremo, es decir, la red deja que los extremos se distribuyan la anchura de banda. Por tanto, cabe suponer que las conexiones TCP consumen cada una una parte igual de la anchura de banda utilizada. En la arquitectura de diferenciación de servicios de anchura de banda, la tasa de pérdida de paquetes y el retardo de tránsito dependen de las operaciones de empaquetado del tráfico efectuadas a la entrada de la red y de las modificaciones hechas al comportamiento de los encaminadores en el cuerpo de ésta.

Al existir una diferenciación de servicios, en una situación de congestión es posible atribuir las pérdidas de paquete a ciertas clases de tráfico, con miras a proteger otras. No hay garantía de flujos, puesto que nunca hay un control de admisión dinámico que evite la congestión. El control de admisión se efectúa a priori mediante la definición de un contrato para cada clase de tráfico y dimensionamiento de recursos correspondiente, necesario para garantizarlo.

En la arquitectura de diferenciación de servicios existen dos tipos de encaminadores.

• Los encaminadores de borde, situados en la frontera de un dominio y encargados de conformar y clasificar el tráfico. Una de sus funciones es atribuir una etiqueta de punto de código DiffServ (DSCP) a todos los paquetes que ingresan al dominio, cuyo valor para determinado tren depende de la especificación de nivel de servicio (SLS), que la red ha atribuido al tren, y de su comportamiento instantáneo. Cuando un paquete etiquetado ingresa en la red, utiliza el protocolo DSCP para escoger la cola y decidir cuál paquete ha de pasar en caso de congestión.
• Los encaminadores dentro de la red, cuyo comportamiento por salto (PHB) depende del protocolo DSCP.

De este modo, para incluir un nuevo servicio en una red con diferenciación de servicios, hay que definir el comportamiento de los encaminadores para cada DSCP y las funciones soportadas por los encaminadores de borde.

De hecho, se pueden distinguir tres aspectos de un nuevo servicio: en primer lugar éste ha de poder atribuir recursos de conformidad con el contrato establecido por cada cliente con la red, en otras palabras, debe distribuir la anchura de banda según el SLS aplicable a cada tren; en segundo lugar, tiene que respetar la prioridad atribuida a cada paquete por la fuente.

Cuando el paquete arranca, esta prioridad representa el valor semántico, pero puede ser modificada por los encaminadores de borde de red cuando se acumulen los trenes o el comportamiento de la fuente exceda de los límites establecidos por el contrato. Finalmente, la atribución de recursos debe ser coherente con las diversas especificaciones de SLS, tanto en momentos de congestión como cuando la red sea subutilizada.

Por el momento, el IETF ha definido dos servicios DiffServ (es decir, dos PHB), así como los PHB «sin garantías» por defecto (DSCP = 000000):

• PHB de reenvío expeditivo (EF)
• PHB de reenvío garantizado (AF).

Los paquetes marcados para que tengan un comportamiento por salto EF (DSCP = 101110), reciben un servicio de reenvío que es cualitativamente mejor que el de «sin garantías». Con este fin, se garantiza que la velocidad binaria inicial acumulada EF sea mayor o igual a su velocidad binaria de llegada.

El tráfico EF suele entonces encontrar una cola que debe ser corta y que se procesa rápidamente, de manera que se mantengan bajos el tiempo de latencia, la fluctuación de fase y la pérdida de paquetes. EF puede ofrecer un servicio de tipo «línea arrendada» virtual.

El comportamiento por salto AF está destinado a servicios más generales. La especificación AF define cuatro clases y tres niveles de prioridad de rechazo (DP) que caracterizan la importancia relativa de un paquete en determinada clase cuando hay congestión.

Se puede considerar cada clase como una cola separada que utiliza una determinada proporción de recursos de la red. Para cada clase se utiliza un algoritmo de gestión de cola que tiene en cuenta la prioridad de descarte del paquete. De haber congestión, el algoritmo descarta primero los paquetes menos importantes. El grado de reenvío garantizado de cada paquete en determinada clase AF depende entonces de:

• los recursos atribuidos
• la carga disponible para la clase
• la prioridad de descarte de paquete.

En el caso de flujos que utilizan el comportamiento AF, el DSCP de paquete indica la clase de paquete y su prioridad de descarte. Mientras que los paquetes en el mismo tren deben pertenecer a la misma clase para evitar que sean desordenados, pueden tener diferentes prioridades de descarte. Estas prioridades se pueden utilizar para diferenciar entre trenes o diferenciar entre información diferente dentro del mismo tren.

Tomado de: https://www.itu.int/ITU-D/cyb/publications/2003/IP-tel_report-es.pdf

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