1. Redes de
Computadoras
Control de la congestión, QoS

2. Algoritmos para el control de
la congestión
l Principios generales de control de la
congestión
l Políticas de prevención de la congestión
l Control de la congestión en subredes de
circuitos virtuales
l Control de la congestión en subredes de
datagramas

3. Congestión
Cuando hay mucho tráfico se produce
congestión y el rendimiento decae
rápidamente

4. Principios generales de
control de la congestión
l Monitorear el sistema
l Detectar cuándo y cómo se produce la
congestión. (paquetes perdidos, retardo
promedio…)
l Pasar la información adonde se tomen las
acciones
l Tomar una acción correctiva

5. Taxonomía de Algoritmos de
Congestión (Yang y Reddy)
l Lazo Abierto (basados en buen diseño)
l Actuan desde la fuente
l Actuan desde el destino
l Lazo Cerrado
l Retroalimentación explícita
l Retroalimentación implícita

6. Políticas de prevención de
congestión
5-26

7. Características del QoS
l Depende de:
l Pérdida
l Retardo
l Jitter

8. Jitter
l (a) Jitter alto (b) Jitter bajo

9. Requisitos de calidad de
servicio
Que tan estrictos son los requisitos de QoS

10. QoS para Datos

11. QoS para Voz

12. QoS Streaming Video

13. QoS Video Conferencing

14. Técnicas para lograr una
buena calidad de servicio
l Sobredimensionamiento
l Es caro
l Buferización
l Aumenta el retardo, suaviza el jitter
l Conformación del tráfico
l Suaviza el tráfico del lado del transmisor

15. Buferización
Suavizando el flujo de salida por medio de
buferización de paquetes

16. Algoritmo de la cubeta con
fuga (leaky bucket)
l (a) Una cubeta de agua con fuga (b) Una
cubeta de paquetes con fuga

17. Algoritmo de la cubeta con
fuga (leaky bucket) (2)
l La cubeta consiste de una cola finita
l Si hay espacio en la cola, el paquete se
añade a la cola; si la cola está llena se
descarta el paquete
l Cada intervalo de reloj se transmite un
paquete hasta que la cola esté vacía

18. El algoritmo de la cubeta con
fuga
(a) Entrada a una cubeta con
fuga
(b) Salida de la cubeta con
fuga. Salida de from a leaky
bucket.
(a)Output from a token bucket
con capacidad de
(c) 250 KB, (d) 500 KB,
(e) 750 KB
(f) Salida de una cubeta de
tokens con 500KB que
alimenta a una cubeta con
fuga de 10-MB/sec

19. El algoritmo de la cubeta de
tokens
(a) Antes. (b) Después de transmitir 3 paq.

20. El algoritmo de la cubeta de
tokens (2)
l Se almacena un token en la cubeta por cada
intervalo de reloj
l Si no hay paquetes a transmitir, se almacena
el token, hasta el tamaño de la cubeta, para
usarlos después
l Se pueden transmitir tantos paquetes como
tokens hay en la cubeta
l Descarta tokens; pero, no descarta paquetes

21. Duración máxima de ráfaga
T=Tamaño Balde/(Vent-Vfichas)
l
l Ejemplo:
l Tamaño Balde=512KB (burst-byte)
l Vent=100Mbps
l Vfichas=2Mbps (rate-bps)
l T=5msec
l Ráfaga máxima 522Kb

22. Modelos de la QoS

23. Best Effort Service

24. Integrated services model:
Intserv

25. Differentiated services model:
Diffserv

26. Clasificación de paquetes y
tramas

27. CoS: Clase de Servicio

28. ToS: Tipo de Servicio

29. Differenciated Services Code
Point: DSCP

30. ACL capa 2 para CoS
l Switch(config)#mac access-list extended
name

31. l
Ejemplo con CoS
Switch(config)#mac access-list extended receptionphone
Switch(config-ext-macl)#permit host 000.0a00.0111 any
Switch(config-ext-macl)#exit
l Switch#show access-lists
l Switch(config)#class-map match-all ipphone
Switch(config-cmap)#match access-group name receptionphone
l Switch#show class-map
l Switch(config)#policy-map inbound-accesslayer
Switch(config-pmap)#class ipphone
Switch(config-pmap-c)#set ip dscp 40
l Switch#show policy-map
l Switch(config)#interface range fastethernet 0/1 - 24
Switch(config-if-range)#service-policy input inbound-accesslayer
l Switch#show mls qos interface fastethernet 0/1

32. Ejemplo con DSCP o precedencia
l Switch(config)#ip access-list extended 100
Switch(config-ext-nacl)#permit tcp any any eq ftp
l Switch(config)#class-map reducedservice
l Switch(config-cmap)#match access-group 100
l Switch(config)#policy-map inbound-accesslayer
l Switch(config-pmap)#class reducedservice
l Switch(config-pmap-c)#set ip dscp 0
l Switch(config)#policy-map inbound-accesslayer
l Switch(config-pmap)#class reducedservice
l Switch(config-pmap-c)#set ip precedence 0
l Switch(config)#interface range fastethernet 0/1 - 24
Switch(config-if-range)#service-policy input inbound-accesslayer

33. Control de tráfico en subredes
de datagramas: Colas
Existen varios tipos de colas:
l El primero en llegar el primero en ser
atendido
l (FIFO: First In First Out)
l Colas equitativas
l (WFQ: Weighted Fair Queuing)
l Prioridades (Priority Queuing)
l A la medida (Custom Queuing)

34. Tipos de colas
l En una cola FIFO, el paquete que llega
cuando la cola está llena es desechado, para
evitar esto se usan otros tipos de colas

35. Escogiendo el método
adecuado
El método de determina de acuerdo a las
necesidades

36. FIFO
Manda los paquetes en el orden en el cual se
reciben. Los paquetes pequeños de pegan.

37. Cola FIFO
l Para interfaces > 2Mbps
l Para interfaces <= 2Mbps WFQ

38. Cola con pesos equitativos
(weighted fair queuing)
El tráfico de bajo volumen tiene prioridad

39. Weighted Fair Queuing (WFQ)
l Router(config)#interface serial 0/0
Router(config-if)#fair-queue
l switch(config-if)#no switchport (3550, 6500)

40. WFQ and IP precedence
l 1 + 2(18) + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 = 70
l Flujo con precedencia 1 recibe B=2/70

41. Class-Based Weighted Fair Queuing
(CBWFQ)

42. Ejemplo CBWFQ
l Router(config)#mls qos
Router(config)#class-map prioritytraffic
Router(config)#match dscp 50
l Router(config)#policy-map prioritybw
Router(config-pmap)#class class-
default fair-queue
Router(config-pmap-c)#class
prioritytraffic bandwidth percent 40
queue-limit 200
l Router(config)#interface
gigabitethernet0/1
Router(config-if)#service-policy output
prioritybw
l Válido para 6500 o routers IOS
l No válido 2950 o 3550

43. Low Latency Queung (LLQ)
l Añade cola de prioridad estricta a CBWFQ
l Mejor trato a VoIP
l Útil en enlaces lentos

44. Configurando LLQ
l Router(config)#policy-map prioritybw
Router(config-pmap)#class class-default
fair-queue
Router(config-pmap-c)#class llqtraffic
priority 80 (80Kbps garantizado)

45. Cola de prioridades (1)
Usada cuando se requiere garantizar la
entrega a tiempo de tráfico de misión crítica

46. Cola de prioridades (2)
Algoritmo aplicado a los paquetes entrantes

47. Cola a la medida (custom
queuing) (1)
Permite garantizar ancho de banda al asignar
espacio de cola a cada protocolo

48. Cola a la medida : Filtrado y
envío de paquetes

49. Referencias
l Tanenbaum, Andrew S.. Redes de
Computadoras 3ª Ed. Pearson, México,
1997

50. Resumen
l La conformación de tráfico en Frame Relay le
proporciona una herramienta para asegurar
una calidad de servicio adecuada para las
aplicaciones y protocolos que esté utilizando
l La variedad de formas para la conformación
del tráfico : imposición de tasas fijas o
adaptables y las colas de prioridad o
configurables (custom), le permite una gran
flexibilidad

51. Control de tráfico en subredes de
circuitos virtuales: Frame Relay
Be Be
Valor pico = CIR + = CIR(1 + ) = CIR + EIR
Tc Bc

52. ¿Cuándo usar conformación de
tráfico?
l Cuando se tiene una topología en la cual hay
una gran diferencia entre la velocidad de
acceso del sitio central (alta) y el remoto (muy
baja)
l Cuando se tiene una red Frame Relay con
muchos circuitos virtuales sobre un único
enlace físico
l Si tiene problemas ocasionales de congestión
l Cuando se quiere garantizar un ancho de
banda a todos los tipos de tráfico (IP, IPX, SNA)

53. Tipos de administración de
tráfico
l Imposición de tasa por cada circuito virtual
l Se puede limitar la tasa pico del tráfico de salida
a un valor definido (CIR o EIR)
l Imposición adaptable basada en BECN (default)
l El enrutador ajusta el tráfico basado en los
paquetes recibidos marcados con el BECN
l Conformación de tráfico usando colas
l Varios tipos de colas para tener más control

54. Congestión en Frame Relay
l Uso de los paquetes BECN y FECN

55. Terminología de Frame Relay (1)
l Tasa de acceso local (Local access rate)
l La velocidad del reloj o del puerto de la conexión
(lazo local) hacia la nube F. R.
l Tasa de información convenida (CIR:
Committed Information Rate)
l La velocidad a la cual el conmutador Frame Relay
ha convenido transferir los datos. Es un promedio
en un intervalo de tiempo Tc.

56. Terminología de Frame Relay (2)
l Sobresubscripción (Oversubscription)
l Cuando la suma de los CIR en todos los circuitos
virtuales excede la velocidad de línea
l Ráfaga convenida (Bc: Committed Burst)
l La cantidad máxima de bits que el conmutador
está de acuerdo en transmitir en cualquier
intervalo Tc.
Bc
Tc =
CIR

57. Terminología de Frame Relay (3)
l Ráfaga exceso (Be: Excess Burst)
l Número máximo de bits no convenidos que el
conmutador intenta transferir más allá del CIR
l Tasa de información en exceso: Excess
Information Rate)
l Es el ancho de banda máximo disponible para el
cliente. La suma del CIR y el Be. Típicamente
igual a la tasa de acceso local.

58. Terminología de Frame Relay (4)
l FECN (Forward Explicit Congestion Notification)
l Un bit de la trama de Frame Relay puesto por el
conmutador Frame Relay, que indica al DTE receptor que
debe tomar medidas pues hay congestión en la red.
l BECN (Backward Explicit Congestion Notification)
l Similar al FECN pero enviado al transmisor
l DE (Discard Elegibility)
l Bit que indica que la trama puede descartarse si hay
congestión. Es puesto por el conmutador o el enrutador