Conformado de tráfico

Frame Relay Traffic Shaping (FRTS) proporciona parámetros útiles para la gestión de la congestión. Las características de FRTS sobre Frame Relay hacen que éste soporte capacidades adicionales que mejoren la escalabilidad y actuación de estas redes, aumentando el número de circuitos virtuales y mejorando el tiempo de respuesta.

Permite configurar los valores de la tasa de tráfico, el CIR u otro valor, así como la prioridad y el encolamiento, dando un mayor control sobre el flujo de tráfico en cada circuito virtual individual. FRTS puede eliminar los cuellos de botella en las redes frame relay con conexiones de gran velocidad en los puntos centrales y conexiones de baja velocidad en los extremos. El administrador podría configurar la tasa de tráfico entre los distintos puntos de la red.

Token bucket es un algoritmo usado para controlar la cantidad de datos inyectados a la red, permitiendo el envío de ráfagas de estos. Aunque tiene varios usos, se entiende mejor en el contexto de conformado de tráfico.

Se suele asociar con el término leaky bucket pese a que son utilizados para propósitos diferentes. Estos difieren principalmente en que el leaky bucket impone una dura limitación en la tasa de transmisión mientras que token bucket permite una cierta cantidad de explosividad a la vez que establece un límite en la velocidad en la transmisión.

Token bucket es un mecanismo de control que dicta cuando se puede transmitir el tráfico basándose en la presencia de tokens en una cubeta (un contenedor abstracto que mantiene agregado tráfico de red listo para ser transmitido). La cubeta contiene tokens, los cuales representan una unidad de bytes o un solo paquete de un tamaño determinado. Los tokens en la cubeta se retiran permitiendo enviar un paquete. El ingeniero de tráfico de la red especifica cuantos tokens son necesarios para el envío de un número determinado de bytes. Cuando los tokens están disponibles, se permite al flujo la transmisión de tráfico. Si no hay tokens en la cubeta, el flujo no puede transmitir esos paquetes. Por lo tanto, un flujo puede transmitir tráfico a su velocidad de pico si se encuentran el número adecuado de tokens en la cubeta y se configura adecuadamente el límite para las ráfagas.

Se puede entender conceptualmente el algoritmo de la siguiente manera:

• Un token se añade a la cubeta cada 1/r segundos.
• El cubo puede contener un número máximo de b tokens. Si un token llega cuando la cubeta está llena, se descarta.
• Cuando llega un paquete (PDU a nivel de red) de n bytes, n tokens se eliminan de la cubeta y el paquete se envía a la red.
• Si están disponibles menos de n tokens, no se eliminan de la cubeta y el paquete se considera como no-conforme.

Los implementadores de este algoritmo en plataformas que carecen de la resolución de reloj necesaria para añadir un bucket cada 1/r segundos pueden considerar una formulación alternativa. Teniendo la habilidad de actualizar la cubeta de tokens cada S milisegundos, el número de tokens a añadir cada este tiempo es de (r*S)/1000.

Los paquetes no conformes se pueden tratar de diferentes maneras:

• se pueden descartar.
• se pueden encolar para su transmisión posterior cuando se hayan acumulado suficientes tokens en la cubeta.
• se pueden transmitir marcados como no-conformes, siendo descartados posiblemente si la red se encuentra sobrecargada.

• Tasa media

La salida de los paquetes conformes está limitada por la tasa de tokens r.

• Tamaño de ráfaga

Permitiendo M como la velocidad máxima de transmisión en bytes/segundo, el tiempo máximo de ráfaga, donde se utiliza la velocidad M, es:

${\displaystyle T_{\text{max}}={\begin{cases}b/(M-r)&{\text{if }}r<M\\\infty &{\text{otherwise}}\end{cases}}}$

El tamaño máximo de ráfaga, por lo tanto, es: ${\displaystyle L_{\text{max}}=T_{\text{max}}*M}$

Leaky bucket es un algoritmo usado en redes conmutadas de paquetes y en redes de telecomunicaciones para comprobar que la transmisión de datos está conforme con lo definido en los límites de ancho de banda o en la explosividad (una medida de la desigualdad o las variaciones en el flujo de tráfico).

El algoritmo leaky bucket se basa en la analogía de una cubeta con un agujero en la parte inferior a través del cual el agua que contiene gotea a una tasa constante a menos que esté vacío. El agua se puede añadir intermitentemente, es decir, en ráfagas, pero si se añade mucha agua de una vez o a una tasa demasiado elevada, el agua excede la capacidad de la cubeta produciendo un desborde de la misma.

Actualmente hay dos métodos diferentes de aplicar esta analogía. Estos dan lo que parecen ser dos algoritmos diferentes, conocidos ambos como leaky bucket. Se ha producido confusión acerca del concepto del algoritmo y cuáles son sus propiedades.

En una versión, la analogía de la cubeta se corresponde con un contador o variable, separado del flujo de tráfico, y que se usa solo para comprobar que el tráfico está conforme a los límites establecidos. Por lo tanto, siguiendo la analogía, el agua es traída a la cubeta por el tráfico y añadida de tal manera que esté conforme a los límites de velocidad y explosividad. Esta versión se conoce como leaky bucket como metro. Esta versión es equivalente al algoritmo de token bucket y tiene en cuenta los mismos parámetros para ver si el tráfico es conforme o no-conforme. En la segunda versión, el tráfico pasa a través de una cola, la cual es la análoga de la cubeta, y por lo tanto, el tráfico es el análogo del agua pasando a través de la cubeta. Esta versión se conoce como leaky bucket como cola y se trata de un caso especial del algoritmo de leaky bucket como metro.