Este documento descreve políticas e técnicas para controle de congestionamento em redes de longa distância. Aborda congestionamento de anel aberto e fechado, e controla especificamente congestionamento no Frame Relay usando bits BECN e FECN para alertar fontes e destinos sobre congestionamento.

1. FACULDADE CAMPO GRANDE – FCG
CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA
EM GERENCIAMENTO DE REDES DE COMPUTADORES
Glauco Silva de Moraes
TRABALHO DE REDES DE LONGA DISTÂNCIA E ALTO DESEMPENHO
CAMPO GRANDE–MS
2012

2. Sumário
1. CONGESTIONAMENTO .................................................................................................... 3
1.1. Conceito ........................................................................................................................ 3
1.2. Desempenho da rede: .................................................................................................... 3
1.2.1. Atraso versus carga. .............................................................................................. 3
1.2.2. Throughput versus carga ........................................................................................... 3
2. CONTROLE DE CONGESTIONAMENTO ........................................................................ 4
2.1. Controle de congestionamento de Anel Aberto. ........................................................... 4
2.1.1. Política de retransmissão. ...................................................................................... 4
2.1.2. Políticas de Janelas. ............................................................................................... 4
2.1.3. Política de confirmação. ........................................................................................ 4
2.1.4. Política de Descarte ............................................................................................... 5
2.1.5. Política de Admissão ............................................................................................. 5
2.2. Controle de Congestionamento de Anel Fechado ......................................................... 5
2.2.1. Contrapressão ........................................................................................................ 5
2.2.2. Pacote de Controle ................................................................................................ 6
2.2.3. Sinalização Implícita ............................................................................................. 6
2.2.4. Sinalização Explicita ............................................................................................. 6
3. CONTROLE DE CONGESTIONAMENTO NO FRAME RELAY. ................................... 7
3.1. Congestion Avoidance .................................................................................................. 7
3.1.1. BECN. ................................................................................................................... 7
3.1.2. FECN..................................................................................................................... 7
4. CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 8
5. REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA ...................................................................................... 9

3. 1. CONGESTIONAMENTO
1.1.Conceito
Congestionamento pode ocorrer quando:a carga na rede, o numero de
pacotes enviados para rede, seja maior que a capacidade da rede, ou seja, o
numero de pacotes que a rede é capaz de tratar e superior a capacidade da
mesma trata-los.
1.2.Desempenho da rede:
1.2.1. Atraso versus carga.
Quando a carga for muito menor que a capacidade da rede o atraso se
encontra em seu valor mínimo. O atraso é composto por atraso de
propagação e atraso de processamento, atraso mínimo é desprezível.
Quando a carga atinge a capacidade da rede aumenta o atraso
consequentemente o congestionamento, pois teremos que acrescentar
um tempo de espera maior nas filas de cada roteador. Quando o
pacote não atinge seu destino a fonte retransmite o pacote causando
uma fila ainda maior, e consequentemente o congestionamento.
É como em uma fila de banco, que só tem um caixa e é dia de
pagamento, cada vez mais e mais pessoas vão entrando na fila para
receber, algumas desistem pensando em voltar mais tarde, quando
retornam a fila está maior ainda pois a capacidade do caixa de
atender aos clientes é limitada.
1.2.2. Throughput versus carga
A definição de throughput, é o numero de bit passando por uma rede
em um segundo.
Podemos definir também como o numero de pacotes passando por
uma rede em uma unidade de tempo.
Quando a carga está baixo o throughput aumenta proporcionalmente
com a carga, quando a rede atinge sua capacidade máxima espera-se
que o throughput permaneça constante, mais não é o que acontece e
sim o thoughput declina abruptamente. A razão disso é que quando a
carga excede a capacidade da rede os roteadores descartam alguns
pacotes, descartar pacotes não diminui o numero de pacotes na rede,

4. pois as origens retransmitem os pacotes usando o mecanismo time-
out (tempo esgotado) quando os pacotes não atingem seu destino.
2. CONTROLE DE CONGESTIONAMENTO
2.1.Controle de congestionamento de Anel Aberto.
No controle de congestionamento de anel aberto, são aplicadas políticas para
evitar o congestionamento antes que ele aconteça. O controle pode ser
manipulado tanto pela fonte ou pelo destino.
2.1.1. Política de retransmissão.
A retransmissão é, algumas vezes inevitável, porem se as politicas de
retransmissão forem bem definidas e aplicadas poderão evitar o
congestionamento. A política de retransmissão e os temporizadores
de retransmissão devem ser projetados para otimizar a eficiência e ao
mesmo tempo evitar congestionamento. A política de retransmissão
do modelo TCP foi desenvolvida para impedir ou amenizar
congestionamento.
2.1.2. Políticas de Janelas.
O tipo de janela definida pelo emissor pode afetar também no
congestionamento. A janela de repetição seletiva e mais eficiente do
que a Go-Back-N. pois na janela Go-Back-N quando o time para um
pacote tem seu tempo esgotado outros pacotes podem ser
retransmitidos, embora alguns cheguem ao destino, mais as
replicações feitas desta forma acabam piorando o congestionamento
já na janela seletiva tenta transmitir pacotes específicos que foram
perdidos ou corrompidos.
2.1.3. Política de confirmação.
É uma política importante, pois quando um pacote chega ao destino
oreceptor confirma o recebimento, podendo assim desacelerar o
emissor evitando o congestionamento. Temos vários métodos nesse
caso um receptor pode transmitir uma confirmação apenas se ele tiver
um pacote a ser transmitido ou um timer especial se esgotar. Um
receptor pode decidir confirmar um numero N de pacotes por vez.
Lembrando que as confirmações também fazem parte da carga da

5. rede, ou seja, numero menor de confirmação também significa carga
menor na rede.
2.1.4. Política de Descarte
Essa política que são adotadas pelos roteadores também pode evitar o
congestionamento, ao mesmo tempo não prejudicam a integridade da
transmissão. Por exemplo, em transmissão de áudio, se política for
descartar pacotes menos sensíveis quando é provável a ocorrência de
congestionamento, ainda assim preservará a qualidade do som
evitando o congestionamento ou pelo menos amenizando.
2.1.5. Política de Admissão
É um mecanismo de qualidade de serviço, e pode ser útil no controle
de congestionamento nas redes de circuitos virtuais. Os comutadores
em um fluxo verificam a necessidade do recurso de um fluxo antes
de admiti-lo na rede. Sendo assim um roteado poderá negar o
estabelecimento de uma conexão caso aja congestionamento na redo
ou uma possibilidade futura.
2.2.Controle de Congestionamento de Anel Fechado
Tentam amenizar o congestionamento após o mesmo ter ocorrido. Podemos
dizer que o controle de congestionamento de anel fechado e um tipo de
controle reativo já o anel aberto preventivo.
2.2.1. Contrapressão
Essa técnica consiste no seguinte: um nó congestionado para de
receber dados do nó superior que passa a ficar congestionado
parando também de receber dados do seu nó superior e assim
sucessivamente, sendo assim podemos dizer que contrapressão é o
controle de congestionamento nó por nó, iniciando-se com um nó e
espalhando-se no sentido oposto do fluxo de dados, para a origem.
Essa técnica só pode ser aplicada nas redes de circuitos virtuais onde
cada nó conheça o nó superior a partir do qual um fluxo de dados
está provindo.

6. 2.2.2. Pacote de Controle
Temos aqui um método completamente diferente, pois no método de
contrapressão o nó informa o nó superior seguinte já no pacote de
controle o roteador que encontra o congestionamento avisa
diretamente a origem do pacote os nós intermediários não são
avisados.
2.2.3. Sinalização Implícita
Neste método não existe nenhuma comunicação de
congestionamento entre os nós e a origem. A origem deduz haver
congestionamento levando-se em conta alguns sintomas. Por
exemplo, quando uma fonte envia vários pacotes e não obtém
confirmação de recebimento destes pacotes por um determinado
tempo uma das hipóteses e que há congestionamento. Atraso no
recebimento de confirmação e tido como congestionamento na rede,
assim a origem diminui o ritmo de envio.
2.2.4. Sinalização Explicita
Diferente do método de controle de pacotes, não se tem um pacote
separado com o aviso de congestionamento a sinalização e inclusa
nos pacotes que transportam dados. O nó que passa pelo
congestionamento pode transmitir explicitamente um sinal para a
fonte ou origem.
Essa sinalização explícita pode ocorrer no sentido direto e também
no sentido inverso.
2.2.4.1.Sinalização inversa: um bit pode ser ativado em um pacote no
sentido oposto ao congestionamento. Esse bit pode enviar um
alerta para a fonte de que há congestionamento e que ela precisa
reduzir o ritimo.
2.2.4.2.Sinalização direta: um bit pode ser ativado em um pacote que
vai ao sentido direto do congestionamento. Esse bit alerta o
destino que por sua vez através de políticas tais como a
diminuição do ritmo das confirmações amenizando assim o
congestionamento.

7. 3. CONTROLE DE CONGESTIONAMENTO NO FRAME
RELAY.
O congestionamento em uma rede Freme Relay diminui o throughput e aumenta
o atraso. Um throughput elevado e um atraso pequeno são os principais
objetivos de protocolo Frame Relay. O Frame Relay não possui controle de
fluxo. Esse protocolo permite que o usuário transmita dados em rajadas, isso
pode ocasionar congestionamento. Se fazendo necessária um controle de
congestionamento.
3.1.CongestionAvoidance
Para evitar o congestionamento o Frame Relay usa dois bits no frame para
alertar explicitamente a origem e o destino da presença de
congestionamento.
3.1.1. BECN.O bit BECN (backwardExplictCongestionNotification
traduzindo notificação de congestionamento explícito no sentido
inverso.). Alerta o emissor sobre o congestionamento. O comutador
pode usar os frames de resposta do receptor (modo Full-Duplex) ou o
comutador pode usar uma conexão predefinida (DLCI=1023) para
transmitir frames especiais para essa finalidade especifica.
3.1.2. FECN. O bit FECN (forwardexplicitcongestionnotification, ou
notificação de congestionamento explícito no sentido direto). Usado
para alertar o receptor sobre o congestionamento na rede. O
protocolo Frame Relay supõe que tanto transmissor como receptor
estão se comunicando e que irão utilizar alguma política para
gerenciar o congestionamento, como a questão de diminuir a
confirmação dos recebimentos dos pacotes.

8. 4. CONCLUSÃO
Temos no congestionamento um desfio grande para que possamos transpassar,
escolher as melhores política dentro de cada protocolo é essencial para gerenciar
uma rede de computadores.
Fazem-se necessário a pesquisa e o estudo constante para que estejamos
sempre atualizados em relação a todas as ferramentas que compõem uma rede de
computadores inclusive a atualização constante das politicas de cada protocolo
para resolver o problema do congestionamento na rede.

9. 5. REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA
Behrouz A. ForouzanComunicação de dados e rede de computadores quarta edição. AMGH
editorapaginas 761/764.