ICMPv6

Protocolo para los mensajes de control de Internet para IPv6. Un protocolo que proporciona mensajes de error para el enrutado y entrega de data gramas IPv6 y mensajes de información para diagnóstico, descubrimiento de vecinos, descubrimiento de receptores multicast y movilidad IPv6.

• Realiza funciones de ICMP, IGMP y ARP

• Dos tipos de mensajes - Mensajes de error

- Mensajes de información

• Todos ellos van en un paquete IPv6 que puede contener también “extensión headers”.

160 5.3.3 Calidad de servicio

QoS propone un modelo de tratamiento adecuado de la información para mejorar la calidad de los nuevos servicios multimedia. Hoy en día la gran mayoría de la humanidad hace parte de la red de redes Internet. IP es el protocolo que transporta los datagramas de información a través de esta red, sin embargo, dado a que Internet nació antes de QoS, IP no hace un buen trabajo asegurando la calidad del servicio, ya que al manejar un campo en su encabezado denominado “Type of Service” intenta darle tratamiento especial a la información pero no cumple a cabalidad con los requerimientos de QoS y por esta razón es que se hace necesaria la invención de nuevos protocolos como IPv6, SIP y H.323 que buscan solucionar esta situación.

5.3.3.1 Componentes de la calidad de servicio

El término QoS se puede definir desde dos puntos de vista: la calidad de servicio experimentada por el usuario y desde el punto de vista de la red. El primero está basado en la percepción que llega a tener un usuario sobre la calidad con la que recibe el servicio de su proveedor o de la aplicación a la cual está subscrita, ejemplo: audio, video y datos. Desde el punto de vista de la red, se refiere a la capacidad que tiene esta de proveer la calidad esperada por el usuario. Existen dos tipos de habilidades que debe tener una red: Debe ser capaz de diferenciar entre tipos o clases de tráfico tal que sea posible tratar de manera diferente a diferentes usuarios o servicios según privilegios y una vez que la red logra diferenciar entre los tipos de tráfico, debe ser capaz de asegurarle a cada clase los recursos de red necesarios.

La calidad de servicio está por supuesto sujeta a los parámetros de QoS de la red como delay, jitter, pérdida de paquetes y disponibilidad, que dado que el tipo de QoS que recibe un usuario está sujeta a términos generalmente definidos en un contrato, la satisfacción de este puede ser relativa.

Algunos de los beneficios que se obtienen al configurar QoS en nuestro sistema son:

● Control sobre los recursos

● Uso más eficiente de los recursos de red

● Menor latencia

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Linux cuenta con un subsistema para el control del ancho de banda (TC) que se encuentra contenido en una plataforma del kernel. Ella tiene soporte para varios métodos de clasificar, priorizar, modelar y limitar tanto el tráfico entrante como el saliente.

Con el encolamiento o disciplina de colas, es posible determinar realmente la forma en que la información es enviada. Al usar disciplinas de cola, todos los datos que se van a enviar son colocados en colas. Las colas se procesan utilizando diversos algoritmos.

Existen dos tipos fundamentales de disciplinas de colas, las que utilizan clases y las que no. Las clases representan diferentes características en el tráfico, como direcciones IP o tipo de aplicación. Las colas sin clases son más simples, pero las que si utilizan clases son más flexibles y completas. Para hacer que los paquetes sean enviados a una clase en particular dentro de la disciplina de cola, se utilizan filtros que seleccionan los paquetes y los dirigen a una de las clases existentes.

Existen diferentes tecnologías para el control del ancho de banda. La más utilizada por equipos es el uso de Disciplinas de Colas que es un algoritmo que maneja la cola de un dispositivo, sea de entrada o de salida ejemplo de ello:

Qdisc raíz: La qdisc raíz es la qdisc asociada a un dispositivo.

Qdisc sin clases: Una qdisc que no tiene subdivisiones internas configurables.

Qdisc con clases: Una qdisc que puede contener una estructura jerárquica de clases y otras qdiscs.

Clases: Entidad que representa la diferenciación del tráfico basándose en alguna clasificación.

Clasificador: Cada qdisc con clases necesita saber a qué clase debe mandar los paquetes, usa un clasificador.

Filtro: La clasificación puede hacerse usando filtros.

Planificación: Una qdisc, con la ayuda de un clasificador, puede decidir que un paquete necesita salir antes que otro.

Conformación: Es el proceso de demorar paquetes antes de que salgan para hacer que le tráfico se ajuste a una tasa máxima configurada.

Cuando el tráfico llega a una qdisc con clases este necesita ser enviado a alguna de las clases. Para determinar qué hacer con estos paquetes los filtros son consultados siguiendo también un orden de prioridad previamente definido, llamados por las qdisc y no por las clases.

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➢ Algoritmos Basados en Colas sin Clases

• Primero que Entra, Primero que Sale (First In First Out. FIFO): Esta es la disciplina de planificación de cola más básica de todas.

• Token Bucket Filter. (TBF): Esta qdisc es una cola simple que solo pasa paquetes a una taza que no exceda una razón previamente especificada, con la posibilidad de permitir pequeñas ráfagas en exceso a esta razón.

• Stochastic Fairness Queueing. (SFQ): Esta qdisc es una implementación de la familia de algoritmos de cola equitativos. Es menos precisa que otras implementaciones pero requiere menos cálculos y es justa casi a la perfección.

➢ Algoritmos Basados en Colas con Clases

• PRIO: La qdisc PRIO contiene un número arbitrario de clases de diferente prioridad.

• Hierarchical Token Bucket (HTB): HTB es una qdisc con clases que permite controlar el uso del ancho de banda de un enlace dado.

5.3.3.2 Campos de la cabecera IPv6⁶⁹

El tamaño de la cabecera que el protocolo IPv6 añade a los datos es de 320 bits, el doble que en la versión 4. Sin embargo, esta nueva cabecera se ha simplificado con respecto a la anterior. Algunos campos se han retirado de la misma, mientras que otros se han convertido en opcionales por medio de las extensiones. De esta manera los routers no tienen que procesar parte de la información de la cabecera, lo que permite aumentar de rendimiento en la transmisión

Existen dos campos en la cabecera de IPv6 relacionados con QoS:

Fig. 95. Campos cabecera IPv6. Fuente: (Autor)

Clase de Tráfico o Prioridad: utiliza DiffServ⁷⁰ (DSCP). Contiene el valor de la prioridad o importancia del paquete que se está enviando con respecto a otros paquetes provenientes de la misma fuente. Tamaño: 4 bit.

69 http://www.gratisweb.com/gulle79/network/ip/ipv6.htm

70 Differentiated Services Internet QoS model

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Identificador de Flujo:, campo que se utiliza para indicar que el paquete requiere un tratamiento especial por parte de los routers que lo soporten. Tamaño: 24 bit. Identifica flujos de datagramas desde un origen a un destino (unicast o multicast) para los que se solicita una determinada QoS.

5.3.3.3 Herramienta Oreneta: captura, filtra y representa los flujos en tiempo real

ORENETA trabaja capturando el tráfico de la red en dos puntos distintos mediante dos sondas. Las sondas capturan el tráfico en modo pasivo, minimizando la interferencia con el tráfico analizado. Esto permite el análisis de tráfico ‘real’ aportando un valor añadido sobre las medidas de tráfico generado.

Aun así es posible el análisis de tráfico generado mediante el uso de otras utilidades.

Las capturas de tráfico son preprocesadas en las sondas y enviadas a un analizador. Éste es el elemento que hace los cálculos de las medidas con los datos obtenidos de las sondas y ofrece la interacción con el usuario. El analizador desglosa las medidas obtenidas en flujos unidireccionales, lo que permite observar de forma clara los parámetros y comportamiento de cada uno de ellos. Esto a su vez permite la caracterización del tráfico. El control de las sondas se realiza desde el analizador. El sistema funciona según la arquitectura cliente/servidor, siendo el cliente el analizador y las sondas los servidores.

Esta herramienta hace especial hincapié en el cálculo de medidas en un sentido, como el “one-way delay”, el “ip delay variation” o el “one-way packet loss”, propuestas por el grupo de trabajo IP Performance Metrics. Las medidas en un sentido no se pueden deducir de las medidas “round-trip”, ya que la composición de las redes de comunicaciones, y sobre todo con QoS, puede hacer que tenga diferentes comportamientos en cada uno de los sentidos de la comunicación. Mediante estos parámetros se puede saber con mayor precisión de qué forma se comporta la red y evaluar el impacto de diferentes políticas de QoS.

5.3.3.3.1 Sincronización de las sondas

Para el cálculo de los valores en un sentido se necesita que las sondas estén sincronizadas entre sí.

ORENETA se basa en la utilización del protocolo NTP como método de sincronización. Este protocolo no es suficiente cuando las distancias, en tiempo, son cortas entre las sondas, dado que no obtiene una gran precisión. Aun así, la herramienta permite la comparación de otras medidas, como el rendimiento,

164 sin que ambas sondas estén sincronizadas.

5.3.3.3.2 Captura pasiva

El hecho de capturar el tráfico de forma pasiva dificulta la tarea de identificar los paquetes de un flujo.

En un sistema de medidas activas cada paquete se marca con un identificador generado artificialmente, mientras que en uno de capturas pasiva este identificador no existe. ORENETA implementa un sistema para generar un identificador a partir de los campos invariables de las cabeceras IP así como 40 octetos de los datos. Este identificador es generado mediante la función CRC-32, creando un identificador de 4 octetos que junto a las direcciones, puertos y marcas de tiempo configuran toda la información que se envía al analizador por cada paquete. Así, por cada paquete de IPv6 se envía al analizador 42 octetos de datos por paquete, siempre de forma independiente al tamaño del paquete IP.

5.3.3.3.3 Filtrado

El tráfico que capturan las sondas puede ser de muy diversa índole. ORENETA permite el filtrado del tráfico no deseado. Dado que las sondas utilizan la librería libpcap, utilizan su sistema de filtros. Estos ORENETA se basa en la utilización del protocolo NTP como método de sincronización filtros se especifican mediante cadenas de texto que siguen la sintaxis de otros programas basados en esta librería, como tcpdump o ethereal y se aplican desde el analizador. La utilización de filtros permite no sólo una mejor claridad en la representación, sino que además reduce el cálculo necesario y por lo tanto mejora su eficiencia.

5.3.3.3.4 Representación de los flujos

Toda esta información se presenta en tiempo real en el analizador. Mediante gráficas dinámicas auto escalables donde se pueden ver los cambios en un flujo, comparar flujos activos entre sí o incluso comparar flujos activos con otros que se hayan almacenado previamente. Se puede entonces comparar las posibles diferencias existentes entre flujos analizados en diferentes horarios o en otros escenarios.