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QoS for voice applications
MUM Brazil 2011
Currculo
Antonio Nivaldo F. Leite Junior
Graduao em Cincias da Computao; Graduao em Comunicao Social c/ nfase em Pub. e Propaganda; Ps-graduao em Segurana da Informao em Redes de Computadores; Mikrotik Certified Consultant: (MTCNA, MTCTCE, MTCUME, MTCRE, MTCINE);
Professor dos cursos de redes e telecomunicaes do SENAI; Gerente Regional Teletalk; Responsvel Tcnico Redes Bradel Distribuio (Mikrotik Official Distributors)
Objetivo
Como aplicar qualidade de servio em aplicaes de voz sobre redes IP baseadas em Mikrotik
Sistema de telefonia analgico
O sistema analgico baseia-se no uso de transdutores que convertem a energia sonora em energia eltrica e vice-versa.
Sistema de telefonia analgico
O sinal eltrico modulado pela voz do usuario;
Depois transmitido pela linha telefnica (loop local) at o DG mais prximo do bairro do assinante onde vrios loops so conectados a um multicabo de N pares;
O sinal transmitido ento para uma central telefnica a qual possui switches que roteiam o sinal para o destino, de acordo com o numero digitado pelo usurio.
Sistema de telefonia digital
Deixa de haver uma analogia entre o sinal acstico e o sinal digital, em vez disso o sinal amostrado periodicamente.
Cada amostra representada por um nmero (dgito)
Cadeias de dgitos ordenados no tempo = sinal de udio digital
Tcnicas de Compresso
Tecnologias de compresso de voz
Classificao de MOS para voz digital
Voz sobre IP
QoS
Qualidade de Servio (QoS) um requisito das aplicaes para a qual exigi-se que determinados parmetros (atraso, vazo, ...) estejam dentro dos limites pr-definidos.
QoS garantido principalmente pela rede, seus componentes e equipamentos.
QoS
Parmetros bsicos de Qualidade de Servio (QoS):
Vazo Atraso Jitter Taxa de Perda, Taxa de Erros... Disponibilidade
QoS
Principais fatores que influenciam no atraso da rede:
Atraso de Propagao
Atraso nas filas
Latncia dos equipamentos
QoS
Jitter :Variaes nos atrasos da informao (na entrega de
Pacotes)Redes IP normalmente impe um jitter bastante
significativo:Pode entregar pacotes fora de ordem
Causa do Jitter:Processamento com tempo varivel nos equipamentos de
rede
QoS
Efeito do jitter nas aplicaes
QoS
Jitter Solues para os problemas
Aplicaes sensveis ao jitter.Aplicaes em tempo real, multimdia ou quaisquer outras que
dependam de processar a informao em perodos bem definidos (ex.: VOIP)
Abordagens para o Jitter.Buffering Buffer JitterProtocolo de controle de entrega da informao:
QoS Sequncia e tempo de entrega RTP Real Time Protocol
QoS em roteadores
FIFO First-In First-OutMtodo padro de gerenciamento de filas (queuing) nos roteadores
Princpio:Pacotes so enviados para fila de sada de acordo com a ordem que chegam
Consideraes:FIFO consome pouca capacidade computacional no roteador
QoS em roteadores
HTB
Princpio:Diferencia entre (fila) classes de servioEvita a ausncia completa de recursos para as classes de servio
(buffer starvation)Variao do PQ
Operao:Define a seqncia de atendimento das filas de sada (classes de
servios):N filas podem ser definidas
QoS em roteadores
Operao: (cont)Define a quantidade de trfego tratado por fila para cada atendimento (bytes)Quantidade de trfego servido por fila implica em uma certa priorizaoCada fila pode ser sub-dividida de forma HierrquicaEfeito positivo:Todas as classes de servios so atendidasAloca efetivamente pores da vazo de sada (trfego) por classe de servio
QoS em roteadores
QoS em roteadores
Vantagens:Modelo mais justo para diferentes classes(trfego)Restringe recursos (vazo) sem elimin-laDesvantagens:Overhead computacional considervel
Arquitetura Diffserv
Conjunto de recomendaes proposto pela IETF com o objetivo de contornar o problema de escalabilidade da arquitetura IntServ
Prover diferenciao de servio escalvel e flexvel atravs da agregao de fluxos individuais em classes de servios
Reduz o nmero de estados que devem ser mantidos nos roteadores da rede
Arquitetura Diffserv
Princpios Bsicos
Conjunto de roteadores que formam um domnio administrativo (por exemplo, ISP)Roteador de Borda:Primeiro roteador da redeClassifica e marca os pacotes no campo Differentiated
Service DS (ToS IPv4 e Traffic Class IPv6)Roteador Central:Repassa os pacotes marcados no campo DSPacote repassado de acordo com a classeRoteador se basear somente na classe dos pacotes
Arquitetura Diffserv
Pacotes so CLASSIFICADOS:Classes de servio
Pacotes so MARCADOS / ROTULADOS:Rtulo -> DSCP Differentiated Service Code Point
Pacotes de origens diferentes podem receber rtulos iguaisRecebem mesmo servio
Pacotes processados e comutados (recebem um servio) de acordo com seu rtulo:Servios:EF Expedited FowrardingAF Assured FowrardingPHB Per-Hop Behavior (comportamento de
encaminhamento)
Click to edit the title text formatClique para editar o ttulo mestre
Click to edit the outline text format
Second Outline Level
Third Outline Level
Fourth Outline Level
Fifth Outline Level
Sixth Outline Level
Seventh Outline Level
Eighth Outline Level
Ninth Outline LevelClique para editar o texto mestreSegundo nvel
Terceiro nvel
Quarto nvel
Quinto nvel
Pacotes expedidos encontram uma rede livre de trfego, mesmo quando houver um congestionamento
Arquitetura Diffserv
Cenrio
Implementao no Mikrotik
BORDER ROUTER
/ip firewall mangleadd action=mark-connection chain=prerouting comment=VoIP disabled=no dst-address=x.x.x.x new-connection-mark=voipC passthrough=yesadd action=mark-connection chain=prerouting disabled=no new-connection-mark=voipC passthrough=yes src-address=x.x.x.xadd action=mark-connection chain=prerouting disabled=no new-connection-mark=voipC passthrough=yes protocol=udp src-port=5060add action=change-dscp chain=prerouting connection-mark=voipC disabled=no new-dscp=46add action=mark-connection chain=prerouting disabled=no dscp=46 new-connection-mark=voipC passthrough=yesadd action=mark-packet chain=prerouting connection-mark=voipC disabled=no new-packet-mark=voip passthrough=no
Implementao no Mikrotik
AP ROUTER
/ip firewall mangleadd action=set-priority chain=postrouting comment=VoIP new-priority=from-dscp passthrough=yes
/interface wireless set wlan01 wmm-support=enable
DSCP no end-point
Agradecimentos
Bradel Distribuio
Teletalk
Email: [email protected]: 71 9625-1348
mailto:[email protected]
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