Análisis y mejora de la red de datos de la UNSAAC, sobre la plataforma IP - MPLS en un banco de pruebas

La presente tesis propone el diseño e integración de una red IP-MPLS para la Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco, que atenderá las necesidades requeridas y mejoras en el servicio a los usuarios. Previo a un estudio, actualmente la UNSAAC posee una red de datos deficiente y brinda una baja calidad en sus servicios, esto debido a la antigüedad del equipamiento, no diferenciar los tráficos o servicios en la red actual y una arquitectura de red que no soporta un escalamiento físico y lógico; el diagnóstico y panorama que se tiene de la red de datos de la UNSAAC nos llevó a proponer un análisis y mejora en la red actual. Mediante el análisis de la situación actual de los servicios en la UNSAAC y la proyección de la demanda de los mismos, se aplicaron los conocimientos de planificación de redes de telecomunicaciones y comunicaciones ethernet-ópticas para desarrollar la ingeniería del proyecto y mejorar las deficiencias de lentitud y crecimiento de la red, seleccionando la tecnología IP-MPLS y sus diferentes atributos y consideraciones que lo contemplan para la red de transporte, y la propuesta del equipamiento que esta tecnología requiere para implementarse e integrarse a la actual red de datos de la UNSAAC. Durante el desarrollo de esta tesis se realiza la simulación global de toda la arquitectura de red propuesta en el software GNS3 y una pequeña muestra de simulación con equipos reales; se definen escenarios de redes IP; a los cuales serán sometidos a diversos tráficos; se evaluaran los comportamientos resultantes de la interacción con estos tráficos y se comprobará el funcionamiento de esta alternativa tecnológica para proporcionar QoS, Ingeniería de Tráfico, transmisión óptima de información, uso de recursos de red, entre otras características que son de interés. Finalmente se realizó el análisis de costo beneficio que permitió determinar el precio de implementar la red propuesta de la presente tesis.Tesi

Efficient Methods on Reducing Data Redundancy in the Internet

The transformation of the Internet from a client-server based paradigm to a content-based one has led to many of the fundamental network designs becoming outdated. The increase in user-generated contents, instant sharing, flash popularity, etc., brings forward the needs for designing an Internet which is ready for these and can handle the needs of the small-scale content providers. The Internet, as of today, carries and stores a large amount of duplicate, redundant data, primarily due to a lack of duplication detection mechanisms and caching principles. This redundancy costs the network in different ways: it consumes energy from the network elements that need to process the extra data; it makes the network caches store duplicate data, thus causing the tail of the data distribution to be swapped out of the caches; and it causes the content-servers to be loaded more as they have to always serve the less popular contents.  In this dissertation, we have analyzed the aforementioned phenomena and proposed several methods to reduce the redundancy of the network at a low cost. The proposals involve different approaches to do so--including data chunk level redundancy detection and elimination, rerouting-based caching mechanisms in information-centric networks, and energy-aware content distribution techniques. Using these approaches, we have demonstrated how we can perform redundancy elimination using a low overhead and low processing power. We have also demonstrated that by using local or global cooperation methods, we can increase the storage efficiency of the existing caches many-fold. In addition to that, this work shows that it is possible to reduce a sizable amount of traffic from the core network using collaborative content download mechanisms, while reducing client devices' energy consumption simultaneously

Simulación del protocolo de ruteo OSPF

Para llegar a nuestro objetivo, la simulación del protocolo de ruteo OSPF, incursionamos en distintas etapas. Iniciamos con un análisis de la simulación en general, detallando en particular el caso específico de simular una red de computadoras. Para ello utilizamos la información encontrada en Internet. La búsqueda de un simulador existente en el ámbito académico nos permitió conocer varios simuladores, como el MaRS, Real, Atlas, NS, todos recolectados a través de Internet y elegimos el simulador de ruteo de la Universidad de Maryland, llamado MaRS, por ser el más completo, flexible y con mayor documentación encontrado. El MaRS de acuerdo al análisis conceptual es un simulador orientado a eventos o sucesos con avance de tiempo a intervalos fijos que simula algoritmos de ruteo, no protocolos. Por lo tanto, el agregado de un nuevo protocolo sería un objetivo aún mayor. Siguiendo con el análisis teórico del tema, derivamos en los distintos protocolos de ruteo (OSPF, RIP, IS-IS, IGRP), eligiendo al protocolo OSPF porque es uno de los más estándares ya que ha desplazado en el mercado a RIP, interesante y práctico para simular. Una vez concretado el tema debimos analizar en detalle el funcionamiento del MaRS, no solo en el aspecto del ruteo, sino en el manejo de cualquier evento en particular. Por otro lado se tomaron distintas muestras del comportamiento del OSPF en un PC- Router ante distintas circunstancias (fallas y reparaciones de enlaces, tráfico normal) para su análisis y así alcanzar un conocimiento más detallado del funcionamiento del protocolo. Con toda esta información se implementó el OSPF en el MaRS creando una nueva componente de ruteo en el simulador, teniendo en cuenta no alterar el funcionamiento de las componentes ya existentes, ni el comportamiento del resto de los algortimos. Se reprodujeron las mismas circunstancias que cuando se tomaron las muestras y se analizaron los resultados para comprobar su comportamiento con el real. Al final el MaRS nos permitió simular el protocolo OSPF, volcar sobre él distintas configuraciones tomadas de la realidad y poder así analizar nada menos que su comportamiento, tomar muestras de distintas situaciones y compararlas con el escenario real.Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la colaboración de la Biblioteca de la Facultad de Informática.Facultad de Ciencias Exacta

Методи розрахунку пропускної здатності та продуктивності гілок мережі MPLS при обслуговуванні голосових повідомлень

Дисертація присвячена розробки методів оцінки якості обслуговування і пропускної спроможності мережі MPLS при обробці голосових повідомлень. Розроблено математичну модель функціонування мережі MPLS в режимі обслуговування голосових повідомлень, дана модель дозволяє провести декомпозицію мережі на окремі напрямки зв'язку, поставити у відповідність напрямку відповідний LSP мережі MPLS, привести модель до стандартної СМО. Удосконалено метод розрахунку пропускної здатності мережі MPLS відмінністю від існуючих є те, що введено етап прогнозування імовірності втрат на тунелях мережі до етапу розподілу навантаження. Удосконалено метод розрахунку необхідної продуктивності гілок мережі MPLS за показниками пропускної спроможності. Зменшена обчислювальна складність при однозначному визначенні порядку вибору для розрахунку напрямків зв'язку, а також підвищена точність отриманих результатів

Simulación del protocolo de ruteo OSPF

Para llegar a nuestro objetivo, la simulación del protocolo de ruteo OSPF, incursionamos en distintas etapas. Iniciamos con un análisis de la simulación en general, detallando en particular el caso específico de simular una red de computadoras. Para ello utilizamos la información encontrada en Internet. La búsqueda de un simulador existente en el ámbito académico nos permitió conocer varios simuladores, como el MaRS, Real, Atlas, NS, todos recolectados a través de Internet y elegimos el simulador de ruteo de la Universidad de Maryland, llamado MaRS, por ser el más completo, flexible y con mayor documentación encontrado. El MaRS de acuerdo al análisis conceptual es un simulador orientado a eventos o sucesos con avance de tiempo a intervalos fijos que simula algoritmos de ruteo, no protocolos. Por lo tanto, el agregado de un nuevo protocolo sería un objetivo aún mayor. Siguiendo con el análisis teórico del tema, derivamos en los distintos protocolos de ruteo (OSPF, RIP, IS-IS, IGRP), eligiendo al protocolo OSPF porque es uno de los más estándares ya que ha desplazado en el mercado a RIP, interesante y práctico para simular. Una vez concretado el tema debimos analizar en detalle el funcionamiento del MaRS, no solo en el aspecto del ruteo, sino en el manejo de cualquier evento en particular. Por otro lado se tomaron distintas muestras del comportamiento del OSPF en un PC- Router ante distintas circunstancias (fallas y reparaciones de enlaces, tráfico normal) para su análisis y así alcanzar un conocimiento más detallado del funcionamiento del protocolo. Con toda esta información se implementó el OSPF en el MaRS creando una nueva componente de ruteo en el simulador, teniendo en cuenta no alterar el funcionamiento de las componentes ya existentes, ni el comportamiento del resto de los algortimos. Se reprodujeron las mismas circunstancias que cuando se tomaron las muestras y se analizaron los resultados para comprobar su comportamiento con el real. Al final el MaRS nos permitió simular el protocolo OSPF, volcar sobre él distintas configuraciones tomadas de la realidad y poder así analizar nada menos que su comportamiento, tomar muestras de distintas situaciones y compararlas con el escenario real.Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la colaboración de la Biblioteca de la Facultad de Informática.Facultad de Ciencias Exacta