Multicast Network Performance using Multiprotocol Label Switching Together with Signaling Standards

Este artículo expone los resultados de una evaluación del sistema de conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) como tecnología multidifusión (envío de datos desde una fuente a varios usuarios) utilizando el protocolo de reserva de recursos con extensiones de ingeniería de tráfico (RSVP-TE). Para determinar las ventajas de ésta implementación, el sistema se compara con el funcionamiento de una red de transmisión de data-gramas IP basada en el estándar independiente multienvío en modo denso (PIM-DM). Las simulaciones son realizadas utilizando los paquetes de software OPNET y GNS-3. Se concluye que la conmutación de etiquetas MPLS utilizando RSVP-TE posee ventajas muy superiores a otras arquitecturas. Dichas ventajas incluyen una respuesta más rápida ante fallas en los enlaces, menor retardo y fluctuación y la posibilidad de reservar ancho de banda para tráfico con prioridad. The present article shows the results of the evaluation of Multiprotocol Label Switching (MPLS) as a technology for the transfer of multicast traffic (sending data from one source to several users) through the use of signaling protocols such as RSVP-TE. To identify the advantages of such an implementation, the setup in this work is compared to a multicast IP network based on the PIM-DM protocol. Simulations were carried out using software packages such as OPNET and GNS-3. It was found that MPLS+RSVP-TE offers greater advantages over other architectures. Some of these advantages include quicker link-failure response, shorter delays and less jitter, and also the possibility to reserve bandwidth for priority traffic. Document type: Articl

Path Computation for Resilient Networking

Τα τρέχοντα συστήματα τηλεπικοινωνιών απαιτούνε αρχιτεκτονική υψηλής ποιότητας υπηρεσιών (QoS – Quality of Service) και υψηλή ανοχή σε τυχόν προβλήματα και καταστροφές στο δίκτυο. Αυτό συμβαίνει καθώς η πολιτεία, οι κυβερνητικοί και στρατιωτικοί οργανισμοί, οι εταιρείες και ολόκληρη η κοινωνία στηρίζεται όλο και περισσότερο στα δίκτυα και τις τηλεπικοινωνίες για τις καθημερινές δραστηριότητες τους. Επομένως, η διαθεσιμότητα τους είναι εξαιρετικά σημαντική και οποιαδήποτε βλάβη σε αυτά μπορεί να δημιουργήσει τεράστια προβλήματα. Για αυτό το λόγο, η δημιουργία εύρωστων και στιβαρών δικτύων χρήζει τεράστιας σημασίας και μια καλή προσέγγιση για την πραγματοποίηση τους είναι η προστασία των μονοπατιών και η γρήγορη αποκατάσταση του δικτύου. Οι κυβερνητικοί και στρατιωτικοί οργανισμοί, σκοπεύοντας να αυξήσουν την διαθεσιμότητα και την ελαστικότητα των πληροφοριακών συστημάτων τους, στηρίζονται σε διαφορετικά δίκτυα για την διασύνδεση των σταθμότοπων τους, όπως για παράδειγμα σε υποδομές ιδιωτικών δικτύων, δημόσιους παρόχους Ιnternet, δορυφορικά δίκτυα και τακτικές ζεύξεις δεδομένων. Αυτή η προσέγγιση ονομάζεται πολυεστίαση (multihoming) και χρησιμοποιείται για να προστατέψει τις αναπτυσσόμενες υπηρεσίες από πιθανή κακή λειτουργία που προκαλείται από βλάβες του δικτύου. Πράγματι, όταν μια βλάβη πραγματοποιηθεί σε ένα από τα δίκτυα, η δρομολόγηση κίνησης γίνεται μέσω άλλου δικτύου αυτόματα λειτουργώντας σαν εφεδρική λύση. Παρόλα αυτά, αν και ο συγκεκριμένος τρόπος προστασίας των διαδρομών φαίνεται να είναι μια καλή λύση για την αύξηση της ελαστικότητας των δικτύων, η αποτελεσματικότητα και η απόδοση του εξαρτάται από την εγκαθίδρυση μια πλήρους διαπλεγμένης διασυνδεσιμότητας (full mesh interconnectivity) μεταξύ όλων των σταθμότοπων. Αυτή η προσέγγιση έχει τεράστιο κόστος και δεν είναι πάντα χρήσιμη εφόσον όλες οι υπηρεσίες δεν έχουν το ίδιο επίπεδο κρισιμότητας. Η παρούσα εργασία παρουσιάζει ένα σύνολο αλγορίθμων υπολογισμού μονοπατιών (path computation algorithms) που μελετήθηκαν και επεκτάθηκαν έτσι ώστε να λαμβάνουν υπόψη τις απαιτήσεις των τελικών χρηστών (κρισιμότητα, ασφάλεια, προστασία) στην εύρεση πρωτεύοντος αλλά και δευτερεύοντος μονοπατιού. Η ευρωστία σε βλάβες και το κόστος της τεχνικής αποκατάστασης του δικτύου αξιολογούνται σε ένα στρατιωτικό σενάριο, όπου οι σταθμότοποι είναι διασυνδεδεμένοι διαμέσου τριών δικτύων πρόσβασης.Current information systems require a very good quality of service (QoS) architecture and high tolerance to failures and disasters. Indeed, states, governmental and military organisations, companies and also the whole society rely more and more on the network for their daily activities. Therefore, the availability of those networks is crucial and any impairment can be dramatic. Building robust and resilient networks is mandatory and path protection and fast restoration appear to be a very good approach. In order to increase the availability and resilience of their information systems, governmental and military organizations may rely on different networks to interconnect their sites such as private infrastructure networks, public ISP networks, SATCOM, tactical data links. This approach, called multi-homing is used to protect deployed services from impairments caused by potential network failures. Indeed, when a failure occurs on one of the networks, the traffic is automatically redirected on the other networks that serve as backup. However, although this protection scheme appears to be a good solution to increase the resilience of networks, its effectiveness and performance depends on the setup of full mesh interconnectivity between all the sites on each transit network. This approach is extremely costly and not always useful since all the services do not have the same operational criticality. The existing work presents a set of path computation algorithms that were studied and extended to include the end user requirements (criticality, security, protection) in the establishment of both primary and backup paths. The robustness to faults and the cost by the setup of the protection scheme are evaluated in a military scenario where the sites are interconnected through three access networks