A method for QoS differentiation in DiffServ networks based on the long-term properties of a video stream

This paper presents a method for adjusting the level of services offered by the network with quality of service differentiation for the long-term characteristics of a transmitted video stream. The Drop Precedence (DP) field located in the header of IP packet for this purpose was used.The DP field is set dynamically, based on the measurement of the long-term properties of a source video stream entering the network. The level of traffic perturbations present in a stream is expressed by the Hurst parameter, and then mapped to the size of a priority encoded in the DP field. By that means, an adaptive differentiation of the preferences of individual streams within the same AF PHB class of service is implemented, depending on the size of perturbations existing in the flow. The use of the long-term Hurst parameter, as a criterion of classification, makes the treatment of packets marked with a given priority value does the job well on a larger time scale

Diseño de una red para analizar el efecto de los tipos de colas

[ES] El presente Trabajo Final de Grado se centra en el estudio de la implementación de QoS, que permite priorizar el tráfico para así garantizar cierto nivel de rendimiento en aplicaciones y flujos de datos de alta importancia a través de la optimización de los recursos disponibles (sin expandir innecesariamente la infraestructura de la red). Por ello, el objetivo principal que sostiene la investigación es el diseño de una red corporativa y la recopilación -así como el análisis- de las estadísticas obtenidas del mismo para observar el efecto que tienen sobre la red las colas y los condicionantes de tráfico utilizados a la hora de implementar QoS en un entorno controlado empleando Omnet++. Para analizar las hipótesis y profundizar en los resultados, el trabajo se organiza en tres bloques principales: en primer lugar, el estudio de los fundamentos de QoS necesarios para el proyecto; en segundo lugar, la revisión del funcionamiento del simulador Omnet++ utilizado en las simulaciones de la red analizada (para así lograr una mejor comprensión del diseño y de los resultados obtenidos); y por último, el desarrollo de la propuesta -configuración de la red, configuración de los escenarios y análisis de los resultados-.[EN] This Final Degree Project focuses on the study of the implementation of QoS, which allows the prioritization of traffic in order to guarantee a certain level of performance in applications and data flows of high importance through the optimization of available resources (without unnecessarily expanding the network infrastructure). Therefore, the main objective of the research is the design of a corporate network and the collection -as well as the analysis- of the statistics obtained from it in order to observe the effect on the network of the queues and traffic constraints used when implementing QoS in a controlled environment using Omnet++. In order to analyze the hypotheses and deepen the results, the work is organized in three main blocks: firstly, the study of the QoS fundamentals necessary for the project; secondly, the review of the operation of the Omnet++ simulator used in the simulations of the analyzed network (in order to achieve a better understanding of the design and the results obtained); and finally, the development of the proposal -network configuration, scenario configuration and analysis of the results-.Martínez Fernández, A. (2021). Diseño de una red para analizar el efecto de los tipos de colas. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/179949TFG

Implementación de una red híbrida SDN/MPLS para la gestión de servicios diferenciados mediante simulación de tiempo real GNS3

Desarrollar una red híbrida SDN/MPLS que permita el análisis de su comportamiento en comparación a una red MPLS tradicional, generando una topología que evidencie el impacto sobre los servicios diferenciados.Con el aumento de nuevos dispositivos y aplicaciones, la última década ha sido testigo de un crecimiento exponencial del volumen de tráfico en las redes de comunicación (Experimen, 2017), por otra parte, dadas las situaciones de pandemia del COVID19, el uso de servicios de streaming, VoIP y WEB (Bahnasse et al., 2018) demanda de grandes recursos donde la calidad de servicio (QoS) se vuelve un tema muy crítico. Según (Servicio, 2016) la QoS se define como un conjunto de tecnologías que permiten a los administradores de red manejar los efectos de la congestión del tráfico usando óptimamente los diferentes recursos de la red, en lugar de ir aumentando continuamente capacidad, sino distribuirlo de acuerdo a las necesidades de la empresa. La gran mayoría de empresas en el Ecuador utilizan redes con el protocolo MPLS (Sonny Eli Zaluchu, 2021), pero tal y como lo menciona en su caso de estudio muchos de los routers con los que se operan ya han cumplido su vida útil o se encuentran obsoletos, también uno de los problemas que se llegan a presentar es el limitado crecimiento de capacidades de transporte dando como resultado que este tipo de redes ya no pueden soportan la demanda del tráfico actual. Dada su infraestructura y administración cerrada las redes MPLS no permiten los cambios dinámicos (Bahnasse et al., 2018) ocasionando que no se puedan alinear a las necesidades de negocio por su retardo en el despliegue, mala gestión de los recursos e interrupciones en su servicio (Sinha et al., 2017). El paradigma denominado SDN junto con el protocolo OpenFlow proporciona muchas funciones nuevas para gestión del tráfico (Xie et al., 2019), entre muchos de los beneficios que proporciona OpenFlow está su capacidad de enrutar y redireccionar el tráfico según el patrón de la red, por lo tanto nos abre un área muy amplia para la investigación sobre ingeniería de tráfico (Wiley, 2020), pero no todo lo que puede aportar SDN se encuentra en OpenFlow, sino que al permitirnos separar el plano de control del plano de datos nos permite mayor flexibilidad para la expansión de las redes. En este sentido, uno de los puntos importantes de las redes SDN se encuentra en plano de control, al cual se le puede definir como el cerebro de la arquitectura (Wu et al., 2020), esta es la plataforma de código abierto para SDN OpenDayLight, la cual se encarga de proporcionar el control programático centralizado, así como la supervisión de los dispositivos de red (Badotra & Singh, 2017) y su compatibilidad con OpenFlow , implementando funcionalidades como el descubrimiento de la topología, descubrimiento de rutas diseñadas, asignación de recursos de manera eficiente, entre otras. Por otra parte, la arquitectura horizontal que nos brinda las redes SDN fomenta la interoperabilidad y potencia la innovación, permitiendo que tan pronto la red comience a operar el controlador que tiene una vista general de la topología y una mejor capacidad de programación es capaz de superar las formas de descubrimiento de rutas de MPLS (Vissicchio et al., 2014). Con esto es muy claro que si se realiza una red híbrida SDN/MPLS utilizando las ventajas que nos llegan a ofrecer como; la reutilización de infraestructura MPLS existente, menor cantidad de interrupciones en los servicios, mejor asignación de los recursos y reducción de costes en equipos. En Ecuador la investigación en esta área es prácticamente una incógnita (Sinha et al., 2017), tomando en cuenta de que según las últimas estadísticas únicamente la transmisión de video por IP ocupa el 82% del tráfico IP total (Servicio, 2016), si a esto le sumamos el tráfico que se genera con VoIP y WEB sin duda alguna que el escenario establecido a analizar es muy prometedor.Ingenierí