ALGORITMOS PARA ENCRIPTACI?N DE DATOS

2.5 Calidad de Servicio. Tipos de tráfico

2.5.1 Introducción

En este documento se va a emplear la siguiente definición de calidad de servicio [Vogel95]:

“Calidad de servicio representa el conjunto de las características tanto cuantitativas como cualitativas de un sistema distribuido necesarias para alcanzar las funcionalidades requeridas por una aplicación.”

La funcionalidad incluye tanto la presentación de la información como la satisfacción general del usuario. Normalmente, la calidad de servicio es expresada por medio de parámetros que se negocian. Las necesidades dependerán del tipo de aplicación y pueden variar durante la transmisión.

El primer requerimiento para cualquier transmisión en tiempo real es que todos los niveles que compongan la arquitectura de la red deben garantizar unas prestaciones mínimas y deterministas. En este sentido no se puede utilizar Ethernet como protocolo de red aunque usáramos protocolos deterministas a niveles superiores [Banerjea96].

La calidad del servicio vendrá determinado por el punto de vista que se tome. Desde el punto de vista del emisor o receptor los requerimientos están relacionados casi exclusivamente con el tiempo de entrega de los paquetes de información (retraso), la tasa de perdida de información y el ancho de banda. Otros puntos de vista pueden ser la eficiencia en el uso de la red, la tasa de errores o retransmisiones.

El tráfico se puede dividir en distintas categorías bien en función de la tolerancia a los parámetros indicados o bien por los requerimientos de los parámetros [Braden94]. En la siguiente gráfica (Figura 2.10) el tráfico es clasificado en el producto cartesiano (sensibilidad al retraso) X (sensibilidad a la pérdida). Como se observa el grado en que las prestaciones de una aplicación dependan de este retraso varía ampliamente y las podemos catalogar en aplicaciones de tiempo real y aplicaciones elásticas.

2.5.2 Aplicaciones de tiempo real

Una clase importante de estas aplicaciones son las de reproducción. En este tipo de aplicaciones la fuente toma una señal, la convierte en paquetes y los transmite por la red. La red introduce un retraso que debe ser tratado en el receptor. Para poder tratar correctamente los paquetes la aplicación necesita saber a priori el máximo retraso que los paquetes pueden experimentar.

El retraso puede afectar las prestaciones de las aplicaciones en dos maneras. Primero, el tiempo del retraso determina la latencia de la aplicación. Segundo, el retraso individual de los paquetes puede hacer que la fidelidad decaiga si se excede el tiempo de retraso determinado; en este caso la aplicación puede retrasar la ejecución para reproducir estos paquetes retrasados (lo que introduce distorsión) o bien simplemente descartarlos (lo que crea una señal incompleta).

En este sentido se pueden distinguir dos tipos de aplicaciones:

- Aplicaciones intolerantes: Estas aplicaciones no se pueden adaptar a que un paquete se retrase más que el límite predeterminado. Necesitan por lo tanto un límite superior del retraso fiable. Estas aplicaciones requieren un modelo de servicio denominado servicio garantizado.

- Aplicaciones adaptativas: Estas aplicaciones pueden tolerar que lleguen paquetes con un mayor retraso. Estas aplicaciones requieren un modelo de servicio denominado servicio predictivo, que proporciona un servicio bastante fiable pero no seguro. Este tipo de aplicaciones pueden aceptar una merma en la calidad presumiblemente por el menor costo de este modelo, ya que se incrementa el uso de los recursos de red.

Para proporcionar un límite en el retraso el tráfico se tiene que caracterizar y debe haber algún algoritmo de control de admisión que asegure que una petición de flujo puede ser aceptada.

2.5.3 Aplicaciones elásticas

Estas aplicaciones siempre esperan a que los datos lleguen. Este tipo de aplicaciones no requieren ninguna caracterización del servicio para funcionar. Ejemplos de estas aplicaciones son transferencias (FTP), terminales (Telnet, X, NFS), etc. Un modelo de servicio para estas aplicaciones es proporcionar un servicio “tan rápido como se pueda” (ASAP as-soon-as-possible). En contraste a los modelos en tiempo real, estas aplicaciones no están sujetas a control de admisión. Suelen estar basadas en un tipo de servicio usualmente denominado “best-effort”.

2.5.4 Ancho de banda y retraso

Otro aspecto a considerar en el tráfico es el ancho de banda y retraso necesario para la transmisión. En el siguiente gráfica (Figura 2.11), el tráfico es clasificado en el producto cartesiano (ancho de banda) X (retraso). Como se observa, la transmisión de vídeo y audio requiere un gran ancho de banda y bajos retrasos. El caso contrario es el correo electrónico, que tiene bajo ancho de banda y tolera un alto retraso (en la mayoría de los casos).

Valores típicos para distintos tipos del tráfico se describen en la siguiente Tabla 2.8: