Seminario Protocolli di Rete

Pathrate

Tool per la misurazione della capacità di un percorso end-to-end

Gruppo: 5

Componenti: Davide Favaro (matr. 794069)

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2008/2009

Overview

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2) Tecniche di misurazione:

a) Packet-Pair (Packet-Dispersion)

b) Scelta della dimensione adatta dei pacchetti inviati

c) Packet-Train

3) Simulazione

1) Stima della capacità di un percorso end-to-end:

a) Capacità globale

b) Narrow-link

c) Tight-link

Concetti cardine

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• C = Capacità globale

• A = Available Bandwidth

• Narrow-link:

• Tight-link:

Tecniche: Packet-Pair …

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• Invio di 2 pacchetti consecutivi (back-to-back)

• Dispersione: ritardo introdotto dall’attraversamento di un link (es: narrow-link)

• Il ricevente R calcola la capacità globale del percorso ricavando la dispersione

introdotta durante il tragitto

Tecniche: Packet-Pair

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• Invio consecutivo di più Packet-Pair:

• numerose misurazioni

• rilevazione delle mode locali delle capacità ottenute

• moda globale = moda locale più forte

• Senza traffico concorrente : stima della capacità verosimile

• Con traffico concorrente: stima della capacità inverosimile!

• Sottostima: cross-traffic frapposto fra le coppia del packet-pair

• Sovrastima: cross-traffic rallentante nei post-narrow-links

Tecniche: Packet-Pair

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Mode locali di disturbo:

• Sub Capacity Dispersion Rate (SCDR):

cross-trafic frapposto fra il Packet-Pair

• Post-Narrow Capacity Mode (PNCM):

cross-traffic innanzi al primo pacchetto del Packet-Pair

Dimensione del Packet-Pair

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Qual è la dimensione più adatta per il Packet-Pair?

• L troppo piccolo: formazione di mode PNCM (Sovrastima)

• L grande: cresce probabilità di cross-traffic tra le coppie del Packet-Pair

(Sottostima)

SOLUZIONE: variable packet-size!

Contromisure: dimensione variabile

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Obiettivo: rendere deboli ed ininfluenti le mode di disturbo!

• Dimesione fissa: formazione di mode SCDR molto forti

• Dimensione variabile: distribuisce uniformemente le misurazioni di capacità!

SCDR divengono deboli ed ininfluenti -> più facile rilevare CM!

Tecniche: Packet-Train

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• Invio di un burst di N pacchetti consecutivi! (N>2)

• non adatto a misurare la capacità di un percorso!

• più cresce N più aumenta probabilità di incidenti col cross-traffic!

• ADR (Asymptotic Dispersion Rate) = limite inferiore per la capacità

• N deve essere adeguato (grande)

Pathrate: simulazione a 3 fasi

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1. Iniziale:

• Dimensione massima Packet-Train (evitare congestioni!)

• Preliminary measurements (traffic shaping al narrow-link? Sub-channel?

Heavily o lightly loaded?)

• Capacity resolution (grandezza dell’intervallo che conterrà la capacità)

Output:

--> Minimum acceptable packet pair dispersion: 6 usec

-- Maximum train length discovery --

Train length: 2 -> 8.9 Mbps

Train length: 3 -> 9.9 Mbps

. . . .

Train length: 48 -> 11.9 Mbps

-- Maximum train length: 48 packets

--Preliminary measurements with increasing packet train lengths--

Train length: 2 -> 7.1 Mbps 16 Mbps 6 Mbps 13.1 Mbps 13.0 Mbps 6.3 Mbps

14.1 Mbps

Train length: 3 -> 14.5 Mbps 16 Mbps 13.8 Mbps 6.2 Mbps 10.5 Mbps 21 Mbps

9.6 Mbps

. . . .

Train length: 10 -> 13.6 Mbps 10.4 Mbps 12.0 Mbps 11.5 Mbps 11.4 Mbps 11.0

Mbps 13.3 Mbps

--> Capacity Resolution: 931 kbps

Pathrate: simulazione a 3 fasi

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2. Prima Fase:

• Invio di Packet-Pair (~1000) (scovare tutte le mode locali!)

• Pacchetti di dimensione variabile (indebolisce le mode di disturbo!)

-- Phase I: Detect possible capacity modes –

-> Train length: 2 - Packet size: 600B -> 0% completed

Measurement-1: 13.8 Mbps (349 usec)

Measurement-2: 6.6 Mbps (723 usec)

. . . .

-> Train length: 2 - Packet size: 1152B -> 60% completed

Measurement-1: 19 Mbps (492 usec)

Measurement-3: 1843 Mbps (5 usec) (ignored)

Measurement-7: 4608 Mbps (2 usec) (ignored)

Measurement-8: 13.5 Mbps (681 usec)

-- Local modes : In Phase I –

* Mode: 5.6 Mbps to 6.5 Mbps - 96 measurements

* Mode: 12.2 Mbps to 13.1 Mbps - 84 measurements

Output:

Quindi la banda reale (moda CM) è compresa in [5.6 Mbps , 6.5 Mbps] ???

Pathrate: simulazione a 3 fasi

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2. Seconda Fase:

• Calcola ADR (Asymptotic Dispersion Rate):

• Trova il limite inferiore per la capacità!

• Elimina le mode di disturbo!

-- Phase II: Estimate Asymptotic Dispersion Rate (ADR) –

-- Number of trains: 500 - Train length: 48 - Packet size: 1488B

Measurement- 1 out of 500: 9.4 Mbps (59521 usec)

Measurement- 2 out of 500: 13.0 Mbps (43178 usec

. . . .

Measurement- 500 out of 500: 8.9 Mbps (62975 usec)

-- Local modes : In Phase II --

* Mode: 10.3 Mbps to 11.2 Mbps - 148 measurements

* Mode: 6.1 Mbps to 7.0 Mbps - 21 measurements

10.3 Mbps to 11.2 Mbps - Figure of merit: 357.20

6.1 Mbps to 7.0 Mbps - Figure of merit: 2.53

--> Asymptotic Dispersion Rate (ADR) estimate: 10.3 Mbps

--> Possible capacity values:12.2 Mbps to 13.1 Mbps-Figure of merit:155.81

Final capacity estimate : 12.2 Mbps to 13.1 Mbps

Output: