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Traffic Performance Analysis at the NAP
Alejandro Popovsky <[email protected]>, Universidad de Palermo
Pablo Fritz <[email protected]>, CABASE.
LACNOG 2012 – Montevideo, UruguayLACNIC – INTERNET SOCIETY
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Objetivos en el NAP• Distinguir condiciones de tráfico
• Relación entre demanda y oferta de capacidad.
• Evaluar calidad de servicio (QoS) y calidad de experiencia (QoE) del usuario!!
• Objetivos adicionales– detección de problemas de ruteo– detección de anormalidades en los enlaces.
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Estrategia de trabajo
• Aprovechar las características del protocolo TCP para estimar la capacidad disponible.
• Los medios de estimación de TCP varían según la implementación:– packet loss– variaciones en el RTT– otros medios de feedback (ECN)
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Composición del tráfico
• Tráfico inelástico: UDP
• Tráfico elástico: TCP
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Limitaciones al aumento del ritmo de transmisión
– Inelástico• limitado por la velocidad de generación en origen
– Elástico• limitado por red:
(NL) NETWORK LIMITATION• limitado por velocidad de generación en origen:
(DG) DATA GENERATION• limitado por la velocidad de procesamiento en destino
(FC) FLOW CONTROL
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UpPerformanceAnalyzer
– Seguimiento del estado de tcp y de limitación para las conexiones individuales
– Estadísticas individuales por flujo y agregadas por Combinación
– Combinación: tráfico entre dos Grupos de rutas
– Grupos de rutas: conjunto de redes IP
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Condicion de máxima demanda
– Muchos flujos limitados por la red (NL) ocupan la capacidad disponible
– Los cuellos de botella compartidos con otro tráfico
– Permite conocer la capacidad instantánea
– Capacidad instantánea es variable en el tiempo
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Tráfico Proveedor 1
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Tráfico Proveedor 1: abierto
Impacto de la saturación en la composición del tráfico
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Tráfico Proveedor 1: abierto
El tráfico en la dirección opuesta, sin saturación.
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Tráfico Proveedor 1: throughput NL
Calculado solo para las conexiones de interés: las limitadas por red (NL)Indicador de QoE.
Se observa la baja del throughput por usuario al aumentar el %NL
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Tráfico Proveedor 1: pérdidas
Las pérdidas aumentan considerablemente al aumentar el porcentaje de tráfico NL
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Tráfico Proveedor 1: composición
Capacidad disponible: alcanzado para %NL muy altoLimitaciones: el cuello de botella y el resto del tráfico que lo comparte
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Tráfico Proveedor 2
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Tráfico Proveedor 2: abierto
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Tráfico Proveedor 2: composición
Conexiones limitadas mayormente por policing en la red de acceso del proveedor,no por enlace a CABASE como en el proveedor 1
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Tráfico Proveedor 3
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Tráfico Proveedor 3: abierto
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Tráfico Proveedor 3: composición
Dispositivo limitador a nivel de aplicaciónRegula la velocidad de lectura del buffer => disminuye ventana de recepción de TCP.
No varía con el nivel total de tráfico => la capacidad disponible no está alcanzada
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Tráfico Proveedor 4
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Tráfico Proveedor 4: abierto
Detección de problema en el enlace
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Tráfico Proveedor 4: pérdidas
Las pérdidas aumentan considerablemente con el problema en el enlace
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Tráfico Proveedor 5: ruteo asimétrico
En la semana 40 parte del tráfico entrante al proveedor pasa a rutearse por otro camino, pero se sigue detectando a partir del saliente.
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Tráfico Proveedor 6: abierto
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Tráfico Proveedor 6: composición
No varía la composición con el nivel de tráfico (hasta la reparación del enlace)=> no hay problemas de saturación.
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Tráfico Proveedor 6: pérdidas
Hasta la reparación del enlace, se observa un nivel constante de pérdidas a pesar de las variaciones de nivel.
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Tráfico Proveedor 7
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Tráfico Proveedor 7: abierto
Se observan el efecto en la composición de tráfico producidos por los cámbios de ruteo en la red del proveedor.
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Tráfico Proveedor 7: throughput NL
Asimismo se observa la caída en el throughput medio de los flujos NL individuales de los clientes
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Aspectos de Implementación- Ubicación: único punto por NAP
- Medición pasiva
- Sin acceso administrativo a dispositivos o enlaces limitantes
- Procesar solo Info capa 1,2,3,4
- Combinaciones estadísticas de Grupos de rutas
- Procesamiento escalable
- Acceso a resultados: SNMP v2 o v3, memoria compartida, o txt
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Resumen• Mediciones de QoS y QoE del usuario final
• Medición de capacidad disponible
• Datacenters: capacidad de procesamiento vs. capacidad de red
• Detección de problemas en enlaces y dispositivos remotos
• Problemas de ruteo: observación de tráfico asimétrico
• Análsis de rendimiento de stacks de TCP en data centers
• El NAP se adelanta al proveedor en la detección de problemas
• Info valiosa para proveedores