Diferenciação de fluxos sem manutenção de estados em roteadores

AUTOR(ES)

Salim Suhet Mussi

FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

15/12/2011

RESUMO

O tráfego da Internet é dominado por transações de curta duração. Todavia, apesar da grande quantidade, os fluxos curtos são responsáveis por uma pequena porção da carga total dos enlaces e ainda disputam, injustamente, recursos com conexões que transportam grandes volumes de dados. O desempenho de sessões TCP (Transmission Control Protocol) operando em fase de slow-start ou em regime de pequenas janelas sofre de forma significativa ao compartilhar buffers e capacidade dos enlaces com grandes rajadas oriundas de sessões na fase de controle de congestionamento. Uma forma de amenizar essa desigualdade é tratar diferenciadamente fluxos curtos e longos. Neste trabalho estudamos, desenvolvemos e implementamos técnicas sem manutenção de estados (stateless) de forma a atingirmos um bom compromisso entre eficiência e complexidade na diferenciação de serviço entre fluxos curtos e longos. Do ponto de vista metodológico, optamos pela implementação experimental sobre roteadores físicos e utilizando tráfego real. Esta escolha trouxe maior confiabilidade aos resultados, uma vez que eles não ficaram atrelados à qualidade dos modelos de simuladores, os quais são frequentemente simplórios demais para corresponder ao real comportamento de uma rede. Para a implementação de roteadores que viabilizassem a alteração dos esquemas de tratamento de pacotes utilizou-se a plataforma Click. Em relação à metodologia de testes, propomos um ambiente controlado que possibilita comparações entre diferentes técnicas sob tráfego real, oriundo de um backup de um hard-disk via FTP (File Transfer Protocol). Dentre as técnicas de diferenciação de fluxos, apresentamos, no conhecimento dos autores, a primeira implementação física de um roteador com o mecanismo RuN2C (Running Number 2 Class). Trazemos ainda a contribuição da investigação de seu desempenho quando diferentes técnicas de escalonamento são aplicadas. Propomos ainda um novo método de diferenciação de fluxos, denominado RAFLE (Random Assorter of Flow LEngths), que não exige nenhuma alteração de protocolos hoje existentes, o que facilitaria sua implantação em ambiente em operação. A classificação de pacotes pertencentes a fluxos longos e curtos é inferida a partir de uma pequena tabela com as informações de identificação dos últimos pacotes encaminhados, não sendo necessário manter estados dos fluxos ativos. Como resultados relevantes podemos destacar que o desempenho do RAFLE supera o RUN2C e aproxima-se bastante do desempenho da diferenciação com conhecimento completo dos fluxos (full-state) em diferentes cenários de tráfego.

ASSUNTO(S)

engenharia eletrica roteadores (rede de computador) interconexão em rede (telecomunicações) telecomunicações - equipamento e acessórios

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