3. CONTROL DE TRÁFICO EN LINUX Y DESCRIPCIÓN DEL TRÁFICO IP
3.4 DESCRIPCIÓN DE LOS DIFERENTES TIPOS DE TRÁFICO
El tráfico de las redes actuales y de Internet, basado en IP, incluye varios servicios multimedia los cuales tienen diferentes características, considerados sus parámetros de tráfico: tasa de bit, burstiness16, tiempo de duración de la conexión (connection
duration time), entre otros, así como, demandas ante diferentes métricas de rendimiento como pérdida de paquetes, retardos y throughput.
Tabla 3.1 Características del tráfico de aplicaciones en Internet
Aplicación Características del tráfico Requerimientos de QoS
Correo electrónico (SMTP) Transferencia de archivos
(FTP) Telnet
Archivos pequeños y transferidos por tandas
Retardo: Muy tolerantes Ancho de banda: Bajo Tipo de servicio: Best Effort
Exploración de páginas Web (HTTP) Series de archivos pequeños y transmisiones en ráfaga Retardo: Moderado Ancho de banda: Variable Tipo de servicio: Best Effort
Comercio electrónico Transmisión de dos vías de varios archivos pequeños
Retardo: Sensible Ancho de banda: Moderado
Pérdida de paquetes: Muy sensible
Tipo de servicio: Debe ser confiable
VoIP
Audio en tiempo real
Tasa de bit constante o variable
Retardo: Altamente sensible Ancho de banda:
Bajo/moderado Pérdida de paquetes: Baja y
predecible
Tipo de servicio: Alta prioridad
Video Tráfico streaming con tasa de bit variable
Retardo: Altamente sensible Jitter: Altamente sensible
Ancho de banda: Alto Pérdida de paquetes: Baja y
predecible
Tipo de servicio: Alta prioridad
3.4.1 Tráfico agregado de Internet
El tipo de servicio dominante en el Internet actual es el servicio best effort, lo que significa que se comparte todo ancho de banda entre todos los flujos de tráfico. Todo el control de transporte se transfiere a los nodos finales del tramo de comunicación. Existen nodos de red que brindan servicios particulares para usuarios de Internet, los
16Burstiness es una medida de la naturaleza del tráfico. Una fuente de información que envía el tráfico utilizando tasas de
servidores, como también aplicaciones corriendo en los terminales de usuario (computadores personales o terminales móviles) las cuales demandan servicios.
Los nodos de red y los terminales segmentan la información a transmitir en paquetes, después se agregan cabeceras a la información contenida en ellos, para incluir información de direccionamiento y de control, esto se hace desde la capa de aplicación hacia el medio físico; en el extremo contrario se extraen las cabeceras y la información de control para entregar la información correcta a la aplicación deseada.
Varias aplicaciones utilizan diferentes protocolos de transporte dependiendo de la demanda de su respectivo tráfico (por ejemplo TCP y UDP), como se sabe, estos protocolos usan sockets para comunicarse con la capa de aplicación [1]; en Internet, entre los protocolos del nivel de transporte y los protocolos del nivel enlace (como SONET y ATM) se tiene el protocolo IP, por esto se referencia el tráfico agregado de Internet como tráfico IP o tráfico Internet.
En [8] los autores reportan medidas en un backbone comercial de Internet sobre dos rangos: 24 horas y 7 días. Las medidas capturan tráfico agregado de Internet, como tráfico por protocolo. El reporte muestra que: el tráfico WEB17 domina, como la aplicación de Internet más utilizada. El protocolo TCP es responsable por la mayoría del tráfico: 95% o más de los bytes, de 85% a 95% de los paquetes y de 75% a 85% de los flujos. La mayoría del tráfico TCP es usualmente tráfico WEB, con aplicaciones cliente-servidor como responsables por más de la mitad de los bytes (65-80%) y de los paquetes (55-75%).
Antes del boom del WEB, la mayor parte del tráfico TCP se generaba por aplicaciones de transferencia de archivos (FTP), correo electrónico y algunas aplicaciones interactivas [9]. Después de la introducción del WWW, que está basado en el protocolo HTTP en la capa de aplicación y TCP en la capa de transporte, el tráfico WEB se convirtió en el dominante de la composición del tráfico agregado de Internet.
Hasta ahora, los análisis de tráfico en Internet muestran que el tráfico TCP es el dominante [1], lo que es predecible, basándose en los principios del Internet actual, el cual fue creado para brindar básicamente un tipo de servicio, el best effort, para todos los servicios y no tiene mecanismos probados para el soporte de calidad de servicio.
La figura 3.2 muestra medidas de tráfico en un enlace entre un Proveedor de Servicios de Internet (Internet Service Provider, ISP) y el Internet obtenidas de [1]. Las medidas muestran separación de tráfico, entre protocolos de transporte utilizados por diferentes aplicaciones. La misma conclusión para el papel dominante del tráfico TCP en Internet, se encuentran en [8][9].
Figura 3.2 Análisis del tráfico de Internet basado en protocolos [1]
3.4.2 Componentes del tráfico de Internet
Usualmente el tráfico de Internet se clasifica con base en su protocolo de transporte (TCP y UDP) o según la aplicación (WEB, FTP, Telnet o correo electrónico) utilizada. Cada uno de estos tipos de tráfico consiste de varios flujos multiplexados de diferentes conexiones.
Como se mencionó anteriormente TCP es el protocolo dominante en el Internet actual; según el análisis realizado en [1], la distribución del tráfico agregado TCP, según aplicación, pertenecía entre un 55% y un 90% al WWW, otro pequeño segmento de este tráfico es generado por FTP, el protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol, SMTP) y otros protocolos de la capa de aplicación; en la Figura 3.3 se muestra la distribución de tráfico en un año.
Figura 3.3 Análisis del tráfico TCP [1]
Actualmente el protocolo UDP es utilizado principalmente para comunicaciones entre servidores y para tráfico del Servicio de Nombres de Dominio (Domain Name Service, DNS). UDP es adecuado para servicios de tiempo real y puede ser utilizado en combinación con el Protocolo de Tiempo Real (Real-Time Protocol, RTP).
3.5 CLASIFICACIÓN DEL TRÁFICO, CON BASE EN LAS EXIGENCIAS DE