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Inferencia de Árboles Multicast Evaluación de Performance en Redes de Telecomunicaciones 2005 Diego Corbo Florencio Alonso Guillermo Dalla Vecchia.

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1 Inferencia de Árboles Multicast Evaluación de Performance en Redes de Telecomunicaciones 2005 Diego Corbo Florencio Alonso Guillermo Dalla Vecchia

2 Motivación y Objetivos Motivación y Objetivos Configuración de la red. Configuración de la red. Algoritmo de Inferencia de Árbol Algoritmo de Inferencia de Árbol Resultados y Conclusiones Resultados y Conclusiones Índice

3 Motivación y Objetivos Motivación y Objetivos Configuración de la red. Configuración de la red. Algoritmo de Inferencia de Árbol Algoritmo de Inferencia de Árbol Resultados y Conclusiones Resultados y Conclusiones Índice

4 Motivación Multicast envío de información de manera eficiente. Multicast envío de información de manera eficiente. Determinadas aplicaciones requieren confiabilidad en el flujo de datos multicast. Determinadas aplicaciones requieren confiabilidad en el flujo de datos multicast. Pero eventuales perdidas destruyen esta confiabilidad Pero eventuales perdidas destruyen esta confiabilidad Se necesita un protocolo de transporte confiable. Se necesita un protocolo de transporte confiable. Problema: ¿Como retransmitir paquetes perdidos de manera eficiente, sin sobrecargar el tráfico en la red? Problema: ¿Como retransmitir paquetes perdidos de manera eficiente, sin sobrecargar el tráfico en la red? Solución: Identificar grupos de receptores con patrones de perdidas similares. Solución: Identificar grupos de receptores con patrones de perdidas similares.

5 Objetivo Implementar un algoritmo, que permita construir una topología de árbol de distribución multicast, creado a partir de medidas en las puntas receptoras. Implementar un algoritmo, que permita construir una topología de árbol de distribución multicast, creado a partir de medidas en las puntas receptoras. Fundamento teórico: S. Ratnasamy, S. McCanne, Inference of Multicast Routing Tree Topologies and Bottleneck Bandwidths Using End-to-end Measurements, Proc IEEE Infocom 99, Fundamento teórico: S. Ratnasamy, S. McCanne, Inference of Multicast Routing Tree Topologies and Bottleneck Bandwidths Using End-to-end Measurements, Proc IEEE Infocom 99, 1999.

6 Motivación y Objetivos Motivación y Objetivos Configuración de la red. Configuración de la red. Algoritmo de Inferencia de Árbol Algoritmo de Inferencia de Árbol Resultados y Conclusiones Resultados y Conclusiones Índice

7 Implementación Nos propusimos trabajar sobre una red real complicaciones de implementación, que nos ocupo mucho tiempo. Nos propusimos trabajar sobre una red real complicaciones de implementación, que nos ocupo mucho tiempo. Complicaciones más importantes: Complicaciones más importantes: Disponibilidad del hardware necesario para montar la red real. Disponibilidad del hardware necesario para montar la red real. Configuración de interfaces, kernels y tablas de ruteo. Configuración de interfaces, kernels y tablas de ruteo. Encontrar e instalar software que implemente un protocolo de ruteo multicast. Encontrar e instalar software que implemente un protocolo de ruteo multicast. Generar tráfico multicast real. Generar tráfico multicast real. Capturar el tráfico para su post-procesamiento. Capturar el tráfico para su post-procesamiento.

8 VMWare Workstation Permite crear máquinas virtuales dentro de la máquina disponible. Permite crear máquinas virtuales dentro de la máquina disponible. Ventajas: Ventajas: Versión beta gratis. Versión beta gratis. Clonación Clonación Cableado virtual. Cableado virtual. Asignación de probabilidades de pérdidas. Asignación de probabilidades de pérdidas. Desventajas: Desventajas: 3 tarjetas de red por máquina. 3 tarjetas de red por máquina. Consume muchos recursos Consume muchos recursos

9 VLC (Video Lan Client) Solución de software libre para el streaming de video. Solución de software libre para el streaming de video. ¿Por que usar VLC? : ¿Por que usar VLC? : Software libre, bajo licencia GNU Software libre, bajo licencia GNU Nuestro conocimiento previo. Nuestro conocimiento previo. Cliente – Servidor. Cliente – Servidor. Soporta unicast y multicast. Soporta unicast y multicast. Trasmite y levanta un muy amplio tipo de codecs. Trasmite y levanta un muy amplio tipo de codecs.

10 XORP (eXtensible Open Router Plataform) Software router de código abierto, estable y completo para variedad de usos. Software router de código abierto, estable y completo para variedad de usos. Desarrollado por el International Computer Science Institute en Berkeley, California Desarrollado por el International Computer Science Institute en Berkeley, California Ventajas: Ventajas: Software libre, bajo licencia BSD. Software libre, bajo licencia BSD. Implementación del protocolo PIM-SM. Implementación del protocolo PIM-SM. Configurable según necesidad. Configurable según necesidad. Actualización continua por CVS. Actualización continua por CVS.

11 Configuración de la red. AMD Athlon XP 1800, con 512mb de memoria RAM. Workstation. Mandrake Linux 10(k2.6). XORP. VLC. TCPdump. Configurar Kernel. Clones y seteo de perdidas. Interfaces de red y tablas de ruteo. Habilitar forwarding. Prueba de echo.

12 Protocolos de Ruteo Multicast DVMRP DVMRP Implementa algoritmo de Vector Distancia. Implementa algoritmo de Vector Distancia. Implementado en Linux en el demonio Mrouted. Implementado en Linux en el demonio Mrouted. No escala. No escala. Problemas: los propios de Vector Distancia. Problemas: los propios de Vector Distancia. PIM-SM PIM-SM Solución mas usada actualmente. Solución mas usada actualmente. Independiente del protocolo de ruteo unicast. Independiente del protocolo de ruteo unicast. Implementado en Linux en los proyectos XORP y Pimd. Implementado en Linux en los proyectos XORP y Pimd. Ventaja: la información solo le llega a los hosts interesados. Ventaja: la información solo le llega a los hosts interesados.

13 Motivación y Objetivos Motivación y Objetivos Configuración de la red. Configuración de la red. Algoritmo de Inferencia de Árbol Algoritmo de Inferencia de Árbol Resultados y Conclusiones Resultados y Conclusiones Índice

14 Inferencia de Árbol Multicast (1) Patrón de Pérdida: lista ordenada de cuales paquetes llegaron a destino y cuales no. Patrón de Pérdida: lista ordenada de cuales paquetes llegaron a destino y cuales no. Idea: agrupar receptores en grupos con patrones de pérdida similares. Idea: agrupar receptores en grupos con patrones de pérdida similares. Criterio de Agrupación: pérdidas compartidas verdaderas. Criterio de Agrupación: pérdidas compartidas verdaderas.

15 Inferencia de Árbol Multicast (2) Despejando se llega a: Despejando se llega a: Nota: no podemos despejar valores útiles de P a y P b para topologías NO binarias

16 Cálculo de las Pérdidas del Árbol Completo (1) 1. Se calculan las pérdidas compartidas verdaderas entre un receptor y el resto de sus compañeros conectados al mismo nodo.

17 Cálculo de las Pérdidas del Árbol Completo (2) 2. Con ese valor y el de las pérdidas totales se calculan todas las pérdidas del router a cada receptor. 3. Se toma la mínima de sus nodos hijos que representa las pérdidas totales del último router a la fuente. 4. Se realiza un paso de agregación y se calculan las perdidas del tramo por diferencia entre las pérdidas totales y las pérdidas verdaderas del tramo superior.

18 Motivación y Objetivos Motivación y Objetivos Configuración de la red. Configuración de la red. Algoritmo de Inferencia de Árbol Algoritmo de Inferencia de Árbol Resultados y Conclusiones Resultados y Conclusiones Índice

19 Resultados en la red virtual

20 Red simulada Motivación: VMWW consume mucha máquina y solo permite 3 NICs

21 Resultados en la red simulada

22

23 Conclusiones El Algoritmo de inferencia de árbol funcionó correctamente Nuestra estimación de las pérdidas por enlace dio errores menores a 3% (a no ser para enlaces de muy baja pérdida) La obtención de la información de tráfico en la red fue la parte más costosa. Para una solución comercial sería necesario automatizar el proceso de obtención de las trazas y envío de las mismas de vuelta al servidor.

24 FIN Gracias por su atención


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