Alocação de banda passante em redes auto-ajustaveis / Bandwidth allocation in self-sizing networks
AUTOR(ES)
Andre Costa Drummond
DATA DE PUBLICAÇÃO
2005
RESUMO
Nesta dissertação, apresenta-se o framework de Redes Auto-Ajustáveis, como sendo um conjunto de técnicas capazes de prover Qualidade de Serviço (QoS), em redes multiserviço de alta velocidade. A implantação deste framework permitirá a introdução de novas aplicações multimídia com Qualidade de Serviço, nas redes backbone existentes. Para se garantir os requisitos de QoS de um fluxo, estima-se a quantidade de banda passante requerida por este. A utilização de estimadores de banda passante equivalente baseados em medições _e altamente recomendável dado que estes usam amostras de tráfego real para estimar a banda passante de um fluxo. Experimentos com tráfego sintético e real foram realizados para se comparar alguns dos principais estimadores presentes na literatura. Os estimadores Gaussian Approximation Allocation (GA) e o estimador baseado no Processo Envelope do Movimento Browniano Fractal (FEP) foram estudados em detalhes. O estimador FEP destaca-se pela sua capacidade de efetuar estimativas, em tempo-real, para diferentes classes de tráfego, e por considerar as dependências de longa duração. Para se garantir uma boa alocação dos caminhos na rede, e das capacidades de banda passante nos enlaces, são necessárias a definição, e posterior resolução de um problema de otimização de fluxos multiproduto. Para a solução deste problema, foram estudadas técnicas de otimização fuzzy, que demonstraram uma capacidade maior de se adaptar a variabilidade, e aos aumentos de demanda, existentes no tráfego de uma rede de alta velocidade. Foram realizados experimentos que simularam redes auto-ajustáveis multiserviço de alta velocidade. A abordagem proposta supera, em todas as avaliações, os resultados do modelo clássico, encorajando a utilização de técnicas fuzzy na otimização de redes auto-ajustáveis Abstact: On this dissertation, a Self-Sizing Network Framework is capable of provide Quality of service (QoS), in high-speed multiservice networks, is presented. The implementation of this framework will allow the introduction of new multimedia applications with Quality of Service on current backbone networks. In order to provide QoS to a flow the amount of bandwidth required is estimated. The utilization of measurement based effective bandwidth estimators is highly recommended considering that those use only samples of real traffic to estimate the effective bandwidth of a flow. Some of the main estimators were compared using synthetic and real traffic. The Gaussian Approximation Allocation (GA) estimator and the Fractal Brownian Motion Envelope Process (FEP) based estimator were analized. To ensure adequate path selection and bandwidth allocation, it is required to define and solve a multicommodity flow optimization problem. To cope with that problem, fuzzy optimization technics were considered, enabling the network to cope with network traffic variability and dynamic bandwidth demand. Simulation experiments that simulate self sizing high-speed multiservice networks were carried out. The proposed model provides better results than classic models, which encourages the use of fuzzy technics on self-sizing networks optimization
ASSUNTO(S)
mathematical optimization otimização matematica computer networks redes de computação conjuntos difusos fuzzy sets
