Implementación de Modelos de Tráfico en Redes IP (página 2)

Tiempo entre correos Dimensión del texto Probabilidad de attach Dimensión del attach Modelado: distribución de probabilidad Posibilidad de generar tráfico agregado

Modelo estructural específico de tráfico WWW (World Wide Web) Niveles: (Gp:) NIVEL DE SESIÓN (Gp:) NIVEL DE PÁGINA (Gp:) NIVEL DE CONEXIÓN (Gp:) NIVEL DE PAQUETE

Parámetros: Definición de los modelos de tráfico:Tráfico WWW [Reyes’99] (Gp:) Tiempo (Gp:) · · · (Gp:) Sesión 1 (Gp:) Sesión 2 (Gp:) Página 1 (Gp:) Conexión 1 (Gp:) Página 2 (Gp:) Conexión 1 (Gp:) Conexión 2

Tiempo entre inicio de sesiones Número de páginas por sesión Tiempo entre inicio de páginas Número de conexiones por página Tiempo entre inicio de conexiones Número de bytes por conexión Tamaño de los paquetes Tiempo entre paquetes Modelado: distribución de probabilidad Posibilidad de generar tráfico agregado

Modelo estructural específico de transferencia de ficheros Niveles: (Gp:) NIVEL DE SESIÓN (Gp:) NIVEL DE TRANSFERENCIA

Parámetros: (Gp:) Tiempo (Gp:) Dimensión transferencias (Gp:) · · · (Gp:) Transf. 1 (Gp:) Sesión 2 (Gp:) Sesión 1 (Gp:) Transf. 2 (Gp:) Transf. 3 (Gp:) Transf. 1 (Gp:) Transf. 2

Definición de los modelos de tráfico:Transferencia de ficheros Tiempo entre inicio de sesiones Número de transferencias por sesión Tiempo entre inicio de transferencias Probabilidad de envío del cliente Dimensión de las transferencias Modelado: distribución de probabilidad Posibilidad de generar tráfico agregado

Definición de los modelos de tráfico:Tráfico de voz Modelo estructural específico de tráfico de voz Comunicación dúplex Parámetros de cada extremo: (Gp:) Tiempo (Gp:) Tamaño paquetes (Gp:) · · ·

Tiempo de emisión Tamaño de los paquetes Tiempo entre paquetes Modelado: distribución de probabilidad

Definición de los modelos de tráfico:Tráfico de vídeo (1/2) Modelo estructural específico de tráfico de vídeo Parámetros: (Gp:) Tiempo (Gp:) · · · (Gp:) Fotograma 1 (Gp:) Tiempo (Gp:) · · · (Gp:) Fotograma 2 (Gp:) Fotograma 3 (Gp:) Fotograma 1 (Gp:) Fotograma 2 (Gp:) Fotograma 3

Tamaño de los fotogramas Fotogramas por segundo Tamaño del paquete Distribución del fotograma Modelado: distribución de probabilidad, fichero de texto, modelo AR(N) o segmentación del GOP

Definición de los modelos de tráfico:Tráfico de vídeo (2/2) Proceso autorregresivo de orden N: Modelo de segmentación del GOP (estándar MPEG): Fotogramas de tipo I, P y B agrupados en una estructura denominada GOP (Group Of Pictures): NP y NB Modelado del tamaño de la secuencia de GOP: distribución de probabilidad, fichero de texto o modelo AR(N) División del tamaño de cada GOP entre los fotogramas que lo componen en función del peso relativo estimado para cada tipo de fotograma: hI, hP y hB

Conjunto de aplicaciones implementado en lenguaje C y compatible con los sistemas operativos Unix y Linux Interfaz socket Funciones de tiempo: gettimeofday, select y setitimer La precisión obtenida no es de microsegundos, sino menor, debido a dos factores: Frecuencia de interrupción del reloj (Gp:) Tiempo (Gp:) Tick del reloj (Gp:) 10 ms (Gp:) P (Gp:) 1 (Gp:) 2 (Gp:) 3 (Gp:) 4 (Gp:) 5 (Gp:) P pasa a estado ready (Gp:) P se bloquea

Concurrencia de procesos Herramientas software utilizadas (1/2) Aumento de la precisión mediante espera activa (Gp:) Tiempo (Gp:) Tick del reloj (Gp:) P (Gp:) 1 (Gp:) 2 (Gp:) 3 (Gp:) 4 (Gp:) P (Gp:) 10 ms (Gp:) P pasa a estado ready (Gp:) P se bloquea

(Gp:) 40 ms

Herramientas software utilizadas (2/2) Creación de procesos: fork Generación de variables aleatorias: srand y rand Mecanismos de comunicación entre procesos (tuberías sin nombre): pipe, write, read y close Mecanismos de sincronización entre procesos (semáforos): semget, semctl y semop Tratamiento de señales (SIGINT y SIGALRM): signal y pause Funciones para realizar salto incondicional: sigsetjmp y siglongjmp

Manual de usuario de InetTraffic Características generales (1/2) InetTraffic es un conjunto de 6 aplicaciones: GENER, EMAIL, WWW, FTP, VOICE y VIDEO Cada aplicación está constituida por un cliente y un servidor que reciben un fichero de entrada de datos y generan un fichero de resultados Los ficheros de entrada de datos contienen parámetros y comandos Distribuciones de probabilidad implementadas: Determinista (a) Uniforme (a, b) Multimodal (n, ai, Pi) Exponencial (m) Pareto (m, a) Pareto trunc. (m, a, z) Gamma (m, s) Normal (m, s) Lognormal (m, s) Distribuciones de probabilidad adicionales (Gp:) a = 1

(Gp:) a = 1 b = 3

(Gp:) n = 3 a1 = 1 a2 = 2.5 a3 = 5 P1 = 0.3 P2 = 0.5 P3 = 0.2

(Gp:) m = 1.3

(Gp:) m = 1 a = 1.5

(Gp:) m = 1 a = 1.5 z = 4

(Gp:) m = 2 s = 1

(Gp:) m = 2 s = 1

(Gp:) m = 2 s = 1

Manual de usuario de InetTraffic Características generales (2/2) El conjunto de aplicaciones contiene tres constantes enteras que pueden ser modificadas por el usuario: MAXPAQUDP, MAXPAQTCP y MAXBLOQUE Los comandos de los ficheros de entrada de datos permiten especificar: El idioma a utilizar (español o inglés) en los mensajes mostrados en pantalla El tiempo de simulación La semilla para la generación de números aleatorios El nombre del fichero de resultados El protocolo de transporte a utilizar (UDP o TCP) La dirección IP del servidor El puerto UDP o TCP asociado al servidor

Fase de pruebasGeneralidades Herramientas para la realización de las pruebas: Programas en Matlab Herramienta de captura de tráfico: Tcpdump Pruebas: Simulaciones en un host individual Simulaciones en una red de área local (LAN) con tecnología TCP/IP (Gp:) Tcpdump (Gp:) Servidor (Gp:) Cliente (Gp:) PC con sistema operativo Linux (Gp:) SUN con sistema operativo Unix (Gp:) Red Ethernet IEEE 802.3

Fase de pruebasGENER, host individual (1/2) (Gp:) IDIOMA: Castellano TIEMPO_SIMULACION: 900 DIRECCION_SERVIDOR: 127.0.0.1 PUERTO_SERVIDOR: 6000 PROTOCOLO: TCP

(Gp:) IDIOMA: Castellano TIEMPO_SIMULACION: 900 FICHERO_RESULTADOS: sim/gen2.ser PUERTO_SERVIDOR: 6000 PROTOCOLO: TCP SEMILLA: 3

TIEMPO_ESTADO1: Exponencial Media 2

TIEMPO_ESTADO2: Pareto Media 1 Alfa 8.7

TAM_PAQUETES_ESTADO1: Uniforme A 100 B 1100

TIEMPO_ENTRE_PAQUETES_ESTADO1: Gamma Media 0.05 Desv_tipica 0.04

TAM_PAQUETES_ESTADO2: Normal Media 600 Desv_tipica 100

TIEMPO_ENTRE_PAQUETES_ESTADO2: Lognormal Media 0.025 Desv_tipica 0.03

Fase de pruebasGENER, host individual (2/2) (Gp:) Exponencial

Media 2

(Gp:) Pareto

Media 1 Alfa 8.7

(Gp:) Uniforme

Mínimo 100 Máximo 1100

(Gp:) Gamma

Media 0.05 Desv. típica 0.04

(Gp:) Normal

Media 600 Desv. típica 100

(Gp:) Lognormal

Media 0.025 Desv. típica 0.03

(Gp:) Parámetros del (Gp:) modelo de tráfico (Gp:) Media (Gp:) elegida (Gp:) Desv. típica (Gp:) elegida (Gp:) Media (Gp:) obtenida (Gp:) Desv. típica (Gp:) obtenida (Gp:) Tiempo en estado 1 (seg.) (Gp:) 2 (Gp:) 2 (Gp:) 2.0388 (Gp:) 2.0022 (Gp:) Tiempo en estado 2 (seg.) (Gp:) 1 (Gp:) 1.13952 (Gp:) 0.9179 (Gp:) 1.4208 (Gp:) Tamaño paquetes estado 1 (bytes) (Gp:) 600 (Gp:) 288.675 (Gp:) 597.9963 (Gp:) 288.728 (Gp:) Tiempo entre paquetes estado 1 (seg.) (Gp:) 0.05 (Gp:) 0.04 (Gp:) 0.049 (Gp:) 0.0389 (Gp:) Tamaño paquetes estado 2 (bytes) (Gp:) 600 (Gp:) 100 (Gp:) 599.7006 (Gp:) 99.5586 (Gp:) Tiempo entre paquetes estado 2 (seg.) (Gp:) 0.025 (Gp:) 0.03 (Gp:) 0.0242 (Gp:) 0.0277

Fase de pruebasWWW, red de área local (1/2) (Gp:) IDIOMA: Castellano TIEMPO_SIMULACION: 700 DIRECCION_SERVIDOR: 150.214.59.31 FICHERO_RESULTADOS: sim/www2.cli

TIEMPO_INICIO_SESIONES: Determinista Valor 701

PAGINAS_POR_SESION: Determinista Valor 100

TIEMPO_INICIO_PAGINAS: Determinista Valor 6

TIEMPO_INICIO_CONEXIONES: Determinista Valor 2

(Gp:) IDIOMA: Castellano TIEMPO_SIMULACION: 700 FICHERO_RESULTADOS: sim/www2.ser

CONEXIONES_POR_PAGINA: Determinista Valor 3

BYTES_POR_CONEXION: Pareto_Trunc Media 4368 Alfa 1.95 Maximo 10000

SIMULACION_CANAL: ON

TAM_CTE_PAQUETES_PAGINA: OFF

TAM_PAQUETES: Multimodal Numero_de_modas 3 Valores 512, 536, 1460 Probabilidades 0.1757, 0.1873, 0.6370

TIEMPO_ENTRE_PAQUETES: Exponencial Media 0.075

Fase de pruebasWWW, red de área local (2/2) (Gp:) Pareto truncada

Media 4368 Alfa 1.95 Máximo 10000

(Gp:) Multimodal

Número de modas 3 Valores 512, 536, 1460 Probabilidades 0.1757, 0.1873, 0.637

(Gp:) Exponencial

Media 0.075

(Gp:) Parámetros del (Gp:) modelo de tráfico (Gp:) Media (Gp:) elegida (Gp:) Desv. típica (Gp:) elegida (Gp:) Media (Gp:) obtenida (Gp:) Desv. típica (Gp:) obtenida (Gp:) Número de páginas por sesión (Gp:) 100 (Gp:) 0 (Gp:) 100 (Gp:) 0 (Gp:) Tiempo entre inicio páginas (seg.) (Gp:) 6 (Gp:) 0 (Gp:) 5.9992 (Gp:) 546.55 10-6 (Gp:) Número de conexiones por página (Gp:) 3 (Gp:) 0 (Gp:) 3 (Gp:) 0 (Gp:) Tiempo entre inicio conexiones (seg.) (Gp:) 2 (Gp:) 0 (Gp:) 1.9992 (Gp:) 713.3 10-6 (Gp:) Número de bytes por conexión (Gp:) 4368 (Gp:) ¥ (Gp:) 2837.7 (Gp:) 3021.9 (Gp:) Tamaño paquetes (bytes) (Gp:) 1120.37 (Gp:) 449.96 (Gp:) 910.4866 (Gp:) 498.9647 (Gp:) Tiempo entre paquetes (seg.) (Gp:) 0.075 (Gp:) 0.075 (Gp:) 0.0787 (Gp:) 0.0757

Conclusiones y líneas futuras Se ha implementado una herramienta de generación de tráfico sintético en tiempo real Disponibilidad de una mayor flexibilidad en el modelado de los parámetros: Modelos de dependencias a corto plazo: modelos markovianos, filtros ARMA y procesos TES Modelos de dependencias a largo plazo: modelos FGN y FARIMA Utilización de otros interfaces de comunicaciones: Winsock, sockets en Java Mejora del interfaz de usuario: entorno gráfico