Aprovisionamiento de calidad de servicio en redes IP heterogéneas aplicando NSIS

Abstract

RESUMEN: Proveer garantías de Calidad de Servicio (QoS: Quality of Service) en las redes basadas en el Protocolo de Internet (IP: Internet Protocol) es motivo de intensa investigación. La principal motivación es la amplia variedad de servicios multimedia disponibles y los nuevos servicios que surge continuamente. Con esta motivación se realizó una prospección y revisión de los diversos protocolos que procuran proporcionar QoS (incluyendo a RSVP, YESSIR, Boomerang y NSIS entre otros). El grupo de trabajo "Próximos Pasos en la Señalización" (NSIS: Next Step in Signaling) de la IETF está especificando un nuevo protocolo para comunicar dominios IP con garantías de QoS disímiles (heterogéneos), cuya principal característica es que no requiere cambiar el esquema de QoS del dominio local, sino que trabaja cooperativamente con los existentes permitiendo su inter-operación. El presente trabajo de tesis emprende el desarrollo de un simulador que opera de acuerdo a la especificación NSIS, enfocándose en la señalización y asignación de clases y niveles de QoS. Entre sus principales características están: (a) Reservar recursos en cada entidad de una trayectoria de red (b) Acepta especificaciones externas con parámetros descriptivos, numéricos o mixtos (retardo, jitter, tasa de pérdida de paquetes, tasa de error en los paquetes) (c) Convierte valores paramétricos descriptivos a valores numéricos (d) Adaptación de los valores paramétricos numéricos de una especificación externa a los valores de la clase QoS de la ITU-T. El simulador se probó intrudiciendo más de doscientas especificaciones externas, que modifican en la dinámica de administración de recursos de la red de prueba. Se verificó la correcta operación del simulador mediante la inspección de los registros de estado de cada entidad y de la información de los mensajes intercambiados. Los resultados confirman la capacidad de adaptación de QoS del simulador, y su capacidad para manejar cualquier combinación de parámetros de la especificación entrante. De esta manera el simulador se constituye en una plataforma de análisis y prueba de algoritmos de adaptación de QoS conocidos y novedosos para dominios IP eterogéneos. ABSTRACT: Providing Quality of Service (QoS) guarantees on Internet Protocol based networks is currently a subject of intense research. The main driver is the wide range of multimedia services already available and the continuosly emerging new services. With this motivation a prospection and revision of the protocols that aim to provide QoS (including RSVP, YESSIR, NSIS and others) si made. The workgroup "Next Steps in Signaling" (NSIS) of the IETF is specifying a new protocol to communicate IP domains with differing (heterogeneous) QoS guarantees, whose main characteristic is that it does not require to change the local domain QoSscheme, as it works cooperatively with the wxisting ones allowing their inter-operation. This thesis embarks on the development of a simulation platform that operates in accordance with the NSIS specification, focusing on the signaling and QoS class-level assignment (NSIS Signaling Layer Protocol). Among its main characteristics are: (a) Resource reservation in each entity of a network trajectory (b) Able to handle external specification with descriptive, numeric or mixed parameters (delay, jitter, rate of packets loss, rate of packet errors) (c) Converts parameters´ descriptive values to numeric values (d) Parameter adaptation of a set of numeric values (external specification) to ITU-T QoS specification. The platform was tested introducing a flow of more than two hundred external specifications that modify the dynamics of resource management of the target-network. The proper operation of the simulator is verified by inspection of the entities state register and the information in the exchanged messages. The results confirm the QoS adaptation ability of the simulator, and its capability to handle any combination of parameters of the incoming specification. On the former grounds, the simulator constitutes a platform of analysis and test for known or new algorithms of QoS adaptation for heterogeneous IP domains.