Pla docent

Curso 2014-15

Protocolos de Calidad de Servicio en Redes

Titulación:	Código:	Tipo:
Grado en Ingeniería Informática	22628	Optativa
Grado en Ingeniería Telemática	21738	Obligatoria 3º curso
Grado en Ingeniería en Sistemas Audiovisuales	21642	Optativa

Créditos ECTS:

Dedicación:

100 horas

Trimestre:

3º

Departamento:	Dpto. de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones
Coordinador:	Jaume Barceló
Profesorado:	Jaume Barcelo
Idioma:	English
Horario:
Campus:	Campus de la Comunicación - Poblenou

Presentación de la assignatura

Calidad de Servicio es la disciplina que trata sobre la eficiente utilización de los recursos de red por medio de la diferenciación de tráfico. Cubrimos los diferentes tipos de tráfico y sus requisitos, herramientas de calidad de servicio y arquitecturas de calidad de servicio.

Prerequisitos

Este curso asume que el estudiante está familiarizado con

• redes de datos como IP, Ethernet y MPLS,

• dispositivos router y switch, interficies y la existencia de un plano de control y uno de enrutamiento,

• protocolos de enrutamiento como OSPF,

• álgebra elemental,

• diferenciación,

• probabilitat i processos aleatorios,

• principios de teoría de colas,

• programación de sockets,

• programación multi-thread.

Competencias

Competencias transversales	Competencias específicas
Istrumentales G3. Capacidad para aplicar los conocimientos al análisis de situaciones y la resolución de problemas. G6. Capacidad de comunicarse con propiedad de forma oral y escrita en catalán y castellano, frente a audiencias expertas y inexpertas. Interpersonales G8 Capacidad de trabajo en equipo Sistémicas G11. Capacidad de aplicar con flexibilidad y creatividad los conocimientos adquiridos y adaptarlos a contextos y situaciones nuevas. G12. Capacidad para progresar en el proceso de formación y aprendizaje de manera autónoma y contínua.	Competencias específicas comunes de la rama de Telecomunicación T1. Capacidad de aprendizaje de manera autónoma de nuevos conocimientos i técnicas adecuados para la concepción, el desarrollo o explotación de sistemas y servicios de comunicación. T2. Capacidad de utilizar aplicaciones informáticas (ofimáticas, bases de datos, cálculo avanzado, gestión de proyectos, visualización, etc.) para respaldar el desarrollo y explotación de redes, servicios y aplicaciones de telecomunicación y electrónica. T13. Capacidad para conocer, entender y utilizar los conceptos de arquitectura de redes, protocols y interficies de comunicación. T14. Diferenciar los conceptos de redes de acceso y transporte, redes de conmutación de circuitos y paquetes, redes fijas y móviles, así como los sistemas y aplicaciones de red distribuidos, servicios de voz, datos, vídeo y servicios interactivos. T15. Conocer los métodos de interconexión de redes y de encaminamiento. Competencias de tecnología específica: Ingeniería Telemática TE1. Capacidad de construir, explotar y gestionar la redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomuncaciones, entendidas cono como sistemas de captación, transporte, representación, processamiento, almacenaje, gestión y presentación de información multimedia desde el punto de vista de los servicios telemáticos. TE2. Capacidad para aplicar las técnicas en las que se basan las redes, servicios y aplicaciones telemáticas, tales como sistemas de gestión, señalización y conmutación, encaminamiento y enrutamiento, seguridad (protocolos criptográficos, túneles, cortafuegos, mecanismos de cobro, autenticación y protección de contenidos), ingeniería de tráfico (teoría de grafos, teoría de colas y teletráfico) tarificación y fiabilidad y calidad de servicio, tanto en entornos fijos como móviles, personales, locales o grandes distancias, con diferentes anchos de banda, incluyendo telefonía y datos. Competencias de tecnología específica: Sistemas Audiovisuales AU1. Capacidad de construir, explotar y gestionar servicios y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como los sistemas de captación, tratamiento analógico y digital, codificación, transporte, represenatación, procesamiento, almacenamiento, reproducción, gestión y presentación de servicios audiovisuales e información multimedia.

Competencias transversales

Competencias específicas

Istrumentales

G3. Capacidad para aplicar los conocimientos al análisis de situaciones y la resolución de problemas.

G6. Capacidad de comunicarse con propiedad de forma oral y escrita en catalán y castellano, frente a audiencias expertas y inexpertas.

Interpersonales

G8 Capacidad de trabajo en equipo

Sistémicas

G11. Capacidad de aplicar con flexibilidad y creatividad los conocimientos adquiridos y adaptarlos a contextos y situaciones nuevas.

G12. Capacidad para progresar en el proceso de formación y aprendizaje de manera autónoma y contínua.

Competencias específicas comunes de la rama de Telecomunicación

T1. Capacidad de aprendizaje de manera autónoma de nuevos conocimientos i técnicas adecuados para la concepción, el desarrollo o explotación de sistemas y servicios de comunicación.

T2. Capacidad de utilizar aplicaciones informáticas (ofimáticas, bases de datos, cálculo avanzado, gestión de proyectos, visualización, etc.) para respaldar el desarrollo y explotación de redes, servicios y aplicaciones de telecomunicación y electrónica.

T13. Capacidad para conocer, entender y utilizar los conceptos de arquitectura de redes, protocols y interficies de comunicación.

T14. Diferenciar los conceptos de redes de acceso y transporte, redes de conmutación de circuitos y paquetes, redes fijas y móviles, así como los sistemas y aplicaciones de red distribuidos, servicios de voz, datos, vídeo y servicios interactivos.

T15. Conocer los métodos de interconexión de redes y de encaminamiento.

Competencias de tecnología específica: Ingeniería Telemática

TE1. Capacidad de construir, explotar y gestionar la redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomuncaciones, entendidas cono como sistemas de captación, transporte, representación, processamiento, almacenaje, gestión y presentación de información multimedia desde el punto de vista de los servicios telemáticos.

TE2. Capacidad para aplicar las técnicas en las que se basan las redes, servicios y aplicaciones telemáticas, tales como sistemas de gestión, señalización y conmutación, encaminamiento y enrutamiento, seguridad (protocolos criptográficos, túneles, cortafuegos, mecanismos de cobro, autenticación y protección de contenidos), ingeniería de tráfico (teoría de grafos, teoría de colas y teletráfico) tarificación y fiabilidad y calidad de servicio, tanto en entornos fijos como móviles, personales, locales o grandes distancias, con diferentes anchos de banda, incluyendo telefonía y datos.

Competencias de tecnología específica: Sistemas Audiovisuales

AU1. Capacidad de construir, explotar y gestionar servicios y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como los sistemas de captación, tratamiento analógico y digital, codificación, transporte, represenatación, procesamiento, almacenamiento, reproducción, gestión y presentación de servicios audiovisuales e información multimedia.

Evaluación

La nota se distribuye como sigue:

• Evaluación contínua en clases de teoría, 5%

• Evaluación contínua en seminarios, 5%

• Resolución de problemas en la pizarra, 10%

• Tareas de laboratorio, 20%

• Test individual de evaluación contínua, 10%

• Exámen final, 50% (Posibilidad de recuperar en julio)

Se deben aprobar todos los aspectos de la evaluación por separado.

Contenidos

• Teoría

1. Sobre el curso

2. QoS metrics

3. QoS tools

4. Scheduling

5. Active queue management

6. Differentiated services

7. RSVP and MPLS-DiffServ-TE

8. Presentación de los proyectos

9. Test de evaluación contínua individual

• Seminarios

1. Revisión de conceptos básicos. Distribución exponencial. Tráfico Poisson. Teorema de Little. Teorema PASTA.

2. Delay en una interfaz de red con llegadas Poisson, un único buffer finito y tiempo de transmisión exponencial.

3. Delay en una interfaz de red con llegadas Poisson, dos clases de tráfico y tiempo de transmisión exponencial. Prioridas "pre-emptive" y "non-preemptive"

4. Ejemplos concretos: Análisis de una cola RED, optimización del consumo de un sensor y otros.

• Laboratorios

1. Programa un generador de tráfico UDP y un "sink" que pueda calcular el delay (min/avg/max). También se debe medir la cola de paquetes. Opcionalmente se puede medir el jitter.

2. Programa un buffer de paquetes. Debería soportar tiempos de servicio exponencial y determinista. El tamaño del buffer se toma como parámetro y debe poder ser infinito.

3. Programa un buffer que implemente prioridades. Debería soportar tiempos de servidicio determinista y exponencial. El tamaño del buffer se toma como parámetro y puede ser infinito.

4. Implementa una herramienta de QoS a tu elección: policer, token bucket, leaky bucket.

5. Haz pruebas con la herramienta que has creado en un escenario que tu propongas.

Metodología

	Hores en clase			Horas fuera de clase
Grupo de contenidos	Grupo grande	Grup mediano	Grupo pequeño
Teoría	18			20
Seminarios			8	20
Laboratorios			10	22
Exámen	2
Total:	20		18	62	Total:100

Recursos

John Evans, Clarence Filsfils “Deploying IP and MPLS QoS for Multiservice Networks”.

Ina Minei, Julian Lucek “MPLS-enabled applications”

https://github.com/jbarcelo/QOS-lecture-notes/blob/master/document.pdf?raw=true