Estimation of available bandwidth by generation of test packets through NetFPGA

Abstract

Estimar el ancho de banda disponible requiere mediciones y análisis adecuados de los flujos de paquetes producidos donde, errores asociados a la generación y recepción de paquetes de prueba son complejos de controlar y en algunos casos están fuera del alcance de las herramientas de estimación. La marcación incorrecta de los paquetes, el uso de tarjetas de red estándar, el no uso de la capacidad real de transmisión, la recepción de los paquetes fuera de orden, la replicación, la manipulación inadecuada de las herramientas de estimación, entre otros, obstaculizan la correcta medición del ancho de banda disponible. A su vez, el rendimiento y precisión impuestos por el sistema operativo, el cual no permite dar prioridad al proceso a la generación, envío y recepción de los paquetes de prueba, son procesos complejos de controlar y en algunos casos están fuera del alcance de las herramientas de estimación. A continuación, se presenta el diseño de una herramienta que permite la generación de paquetes de prueba a nivel de hardware utilizando NetFPGA. Esta plataforma permite modificar su comportamiento por los arreglos lógicos programables que posee para generar y transmitir paquetes a velocidad del enlace e interactúa con la herramienta software de estimación de ancho de banda disponible llamada Traceband. Su diseño contiene diversos módulos que realizan la generación de los paquetes de prueba, la marcación del timestamp de envío de los paquetes de prueba y describe la forma en que la NetFPGA y Traceband se comunican a través del módulo Traceband Register.Estimate the available bandwidth required of appropriate measurements and analysis of packet flows produced and the measures contained in them, errors associated with generating and receiving test packets cannot be controlled and are outside the scope of tools estimation. Incorrect timestamp of test packets, using standard network card, the not using the real capacity of transmission of the network interfaces, receiving packets out of order, replication, packet corruption, among others, hinder the correct measurement of available bandwidth. The interchange of process in the operating system ago to be added unnecessary time between sending test packets and therefore are added errors in estimating the available bandwidth. The purpose of this article is to design a mechanism that allows for the generation of test packets at the hardware level using a technology called NetFPGA. This platform allows you to modify their behavior by having programmable logic arrays to generate and transmit packets to the link speed and in turn, interact with the software tool called Traceband estimate. The results raised the various modules for generating test packets and dialing the timestamp sent to the RAM of the NetFPGA; In addition to describing how the NetFPGA and Traceband must communicate it is through Traceband Register module

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