Diseño de un esquema de marcación de tiempos de llegada de paquetes de prueba en un estimador de ancho de banda disponible a través de la NETFPGA con el fin de reducir su error de estimación

El trabajo de investigación titulado “Diseño de un esquema de marcación de tiempos de llegada de paquetes de prueba en un estimador de ancho de banda disponible a través de la NetFPGA con el fin de reducir su error de estimación”, fue desarrollado por la Ing. Nydia Susana Sandoval Carrero bajo la di...

Full description

Autores:
Sandoval Carrero, Nydia Susana
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2015
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
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OAI Identifier:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
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spelling Guerrero, Cesar D.7d0d4921-07b2-4a48-a37f-75a188ce0dabSandoval Carrero, Nydia Susanac8043965-e20c-4458-9532-1262df042b9bGuerrero, Cesar D. [0000809357]Guerrero, Cesar D. [_YgBOOcAAAAJ]Guerrero, Cesar D. [0000-0002-3286-6226]Guerrero, Cesar D. [23094317500]Guerrero, Cesar D. [Cesar-Guerrero-2]Guerrero, Cesar D. [cesar-d-guerrero]Grupo de Investigación Tecnologías de Información - GTIGrupo de Investigaciones ClínicasGuerrero, Cesar D. [cguerrer]2020-06-26T21:35:51Z2020-06-26T21:35:51Z2015http://hdl.handle.net/20.500.12749/3557instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABreponame:Repositorio Institucional UNABEl trabajo de investigación titulado “Diseño de un esquema de marcación de tiempos de llegada de paquetes de prueba en un estimador de ancho de banda disponible a través de la NetFPGA con el fin de reducir su error de estimación”, fue desarrollado por la Ing. Nydia Susana Sandoval Carrero bajo la dirección del profesor Cesar Darío Guerrero Santander. Existen en la literatura diversas herramientas que buscan estimar el ancho de banda disponible de extremo a extremo. Estas herramientas basan sus cálculos en las marcaciones de tiempo cuando los paquetes de prueba usados por las herramientas, llegan al receptor de la medición. Dado que esta marcación se realiza a nivel de software, existen diferentes fuentes de error principalmente asociadas a variaciones generadas por otros procesos que toman control del sistema operativo. El propósito de esta investigación es diseñar un mecanismo que permita realizar el marcado de tiempo de los paquetes a nivel de hardware utilizando una tecnología denominada NetFPGA. Esta plataforma permite modificar su comportamiento por los arreglos lógicos programables que esta posee e interactuar con el software de estimación, en este proyecto es la herramienta TRACEBAND. Como resultado de esta investigación, se plantean módulos para realizar el marcado de tiempo o timestamp utilizando la estructura HATS. Se diseñó un módulo de identificación de los paquetes de prueba usando los identificadores de tipo de protocolo y puerto destino. El almacenamiento de los timestamp se realiza en la RAM de la NetFPGA para luego ser leídos desde TRACEBAND. Adicionalmente, se describe la forma en que la NetFPGA y TRACEBAND deben comunicarse a través del módulo REGISTER IO de la NetFPGA y las llamadas IOCTL con sus funciones readreg y writereg en TRACENBAND.LISTA DE FIGURAS 8 LISTA DE ECUACIONES 9 LISTA DE TABLAS 10 ANEXOS 11 ABREVIATURAS 12 RESUMEN 13 ABSTRACT 14 INTRODUCCIÓN 15 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 16 2. OBJETIVOS 19 2.1 OBJETIVO GENERAL 19 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 19 3. MARCO REFERENCIAL 20 3.1 MARCO CONCEPTUAL 20 3.1.1 Redes IP 20 3.1.2 Estimación de parámetros de rendimiento sobre internet 23 3.1.2.1 Mediciones Pasivas. 23 3.1.2.2 Mediciones Activas 24 3.1.3 Ancho de banda 25 3.1.3.1 Medición de ancho de banda disponible (Available Bandwidth Estimations ABW). 28 3.1.3.2 Modelo de Velocidad de Paquetes PRM 28 3.1.3.3 Modelo de Separación de Paquetes PGM 29 3.1.4 Plataforma NetFPGA 30 3.1.4.1 Descripción de la plataforma NetFPGA 31 3.1.4.2 Diseño de referencia de la NetFPGA de la plataforma NetFPGA 32 3.1.4.3 Análisis de la plataforma NetFPGA 33 3.1.5 Marca de tiempo en paquetes de datos (TIMESTAMP) 36 3.2 ESTADO DEL ARTE 38 3.2.1 Herramientas de estimación de ancho de banda disponible. 38 3.2.2 Estudios comparativos de las herramientas 41 3.2.3 Descripción de TRACEBAND 43 3.2.4 Utilización del módulo TIMESTAMP en aplicaciones con la NetFPGA 44 4. METODOLOGÍA 50 5. RESULTADOS 52 5.1 MÓDULOS TIMESTAMP Y COMUNICACIÓN EN LA NetFPGA 52 5.1.1 Módulo Timestamp 52 5.1.2.1 Código módulos encargados del timestamp 55 5.1.3 Módulo Identificación 57 5.1.3.1 Código en Verilog para el módulo de identificación. 60 5.2 COMUNICACIÓN TRACEBAND CON LA NETFPGA 66 5.2.1 Análisis de TRACEBAND RECEIVER 67 5.2.2 Comunicación entre Traceband_rcv y la NetFPGA 68 6. CONCLUSIONES 72 ANEXOS 74 REFERENCIAS 81MaestríaThe research paper entitled "Designing a scheme dialing arrival times of test packets on an estimate of bandwidth available through NetFPGA order to reduce estimation error" was developed by the Ing. Nydia Susana Sandoval Carrero under the direction of Professor Cesar Dario Guerrero Santander. There are various tools in the literature seeking to estimate the available bandwidth from end to end. These tools base their calculations on the marks of time when the test packets used by tools, arrive at the receiver measurement. Since this marking is done at the software level, there are several sources of error associated with variations mainly generated by other processes that take control of the operating system. The purpose of this research is to design a mechanism for performing marking time of the packets at the hardware level using a technology called NetFPGA. This platform allows you to modify your behavior programmable logic arrays that this has and interact with the software estimation, this project is the TRACEBAND tool. As a result of this investigation, they posed modules for marking time or timestamp using the HATS structure. An identification module test packets using identifiers protocol type and destination port was designed. Storing the timestamp is made in the RAM NetFPGA then be read from TRACEBAND. In addition, the way the NetFPGA and TRACEBAND must communicate through the REGISTER IO module NetFPGA and IOCTL calls with READREG and WRITEREG in TRACENBAND functions described.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaDiseño de un esquema de marcación de tiempos de llegada de paquetes de prueba en un estimador de ancho de banda disponible a través de la NETFPGA con el fin de reducir su error de estimaciónDesign a test packet arrival time marking scheme in a bandwidth estimator available through the NETFPGA in order to reduce your estimation errorMagíster en TelemáticaBucaramanga (Colombia)UNAB Campus BucaramangaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaMaestría en Telemáticainfo:eu-repo/semantics/masterThesisTesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TMSystems engineeringTelematicsResearchBandwidth availableTimestampIngeniería de sistemasTelemáticaInvestigacionesAncho de banda disponibleMarca de tiempoNetFPGASandoval Carrero, Nydia Susana (2015). Diseño de un esquema de marcación de tiempos de llegada de paquetes de prueba en un estimador de ancho de banda disponible a través de la NETFPGA con el fin de reducir su error de estimación. Bucaramanga (Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABAceto, G., Botta, A., Pescapé, A., & D’Arienzo, M. (2011). Unified architecture for network measurement: The case of available bandwidth. Journal of Network and Computer Applications, 1402-1414.Alessio Botta, A. P. (2008). An approach to the identification of network elements composing. Elsevier B.V. Computer Network, 2975-2988Ali, A. A., & Lepage, F. (2007). IGMPS, a new tool for estimating end to end available bandwidth in IP network paths. Networking and service IEEE, 115-120.Antichi, G., Giordano, S., Miller, D. J., & Moore, A. W. (2012). Enabling open-source high speed network monitoring on NetFPGA. Network Operations and Management Symposium IEEE, 1029-1035.Baum, L. E., Petrie, T., Soules, G., & Weiss, N. (1970). 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