Geographical and Temporal Characteristics of Inter-POP Flows: View from a Single

POPSUPRATIK BHATTACHARYYA, CHRISTOPHE DIOT,

NINA TAFT, JORJETA JETCHEVA

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Introducción

Actualmente las redes están sobredimensionadas, principalmente por la falta de medidas de red en los enlaces troncales.

Recolectan medidas de tráfico pasivamente a nivel de paquete en los enlaces de acceso de un POP.

Con estas medidas, contestan a las siguientes preguntas:• ¿Cuál es la demanda de tráfico entre dos POPs? ¿Cuán estable

es esta demanda?• ¿Cómo se enrutan estas demandas en su red troncal? ¿Son los

niveles de utilización de los enlaces similares a lo largo de la red troncal?

• ¿Hay alguna forma de difundir mejor el tráfico a través de las rutas? ¿A qué nivel de granularidad se debería hacer?

Infraestructura de Medida

Por cada paquete capturan:• GPS timestamp

• Tamaño del registro

• Tamaño de la trama POS

• Cabecera HDLC

• Cabecera paquete IP: 44 bytes

Tablas BGP capturadas cada hora.

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Metodología

Cuando no se puede determinar la identidad del router de salida, identifican el último salto haciendo un traceroute, de cuyo nombre obtienen el POP de salida.

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Extensión geográfica: nivel de POP

El nodo monitorizado esta en el oeste.

Dividen los POPs en tres clases: Alta, media y baja carga.

El número de POPs con baja y media carga es similar.

La carga de un nivel es la mitad del nivel superior.

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Extensión geográfica: nivel de POP

Los tamaños relativos de los POPs parecen invariantes.

En el último periodo hay una reducción de tráfico, que hace presuponer cambios en la topología.

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Extensión geográfica: nivel de enlace de acceso

Para comparar los enlaces de acceso usan 3 métricas: volumen, ratio max/min y distribución entre POPs.

Las categorías descritas para POPs se mantienen con los enlaces de acceso.

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Extensión geográfica: nivel de enlace de acceso

Calculan la probabilidad de que un byte sea destinado a un POP dado desde un cierto enlace de acceso.

El orden de los POPs es distinto a las gráficas anteriores.

Concluyen que los enlaces son sustancialmente diferentes de forma que no se pueden caracterizar con una única distribución.

Concluyen que cuando se estudian demandas de tráfico, se tiene que tener en cuenta no solo el par de POPs sino también el enlace de acceso.

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Comportamiento temporal

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Comportamiento temporal

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Comportamiento temporal

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Observaciones:• Ciertos POPs tienen trafico que

permanece prácticamente constante a lo largo del día.

• Otros experimentant un largo pero suave decrecimiento de la carga a lo largo del día

• Los POPs más populares son usualmente los más volátiles.

• Si se ordenan los POPs por volumen recibido, la mayoría (excepto los más grandes) mantienen su posición.

• Algunos experimentan un incremento por la noche.

Patrones diferentes a telefonía: Algunos POPs no tienen busy periods y otros tienen dos.

La popularidad de un POP varía con el enlace.

Comportamiento temporal

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Observaciones sobre el rutado IS-IS en la red troncal

Hay alta infra-utilización de los enlaces.

Hay una gran variedad de utilizaciones.

La utilización de los enlaces está influida por el peso que se les da cuando se calculan rutas con el protocolo IS-IS.

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Observaciones sobre el rutado IS-IS en la red troncal

Leyenda:• R: Core router• A: Router de acceso• H: POPs intermedios

Dos rutas de igual coste A1 -> A2• (H1, H2, R4)• (H1, H3, R4)

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Agregados de tráfico para balanceo de carga

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Agregados de tráfico para balanceo de carga

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Agregados de tráfico para balanceo de carga

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Conclusiones

Hay una gran disparidad en el volumen de tráfico dirigido a diferentes POPs de salida, tanto a nivel de POP, de enlace de acceso y de prefijo de destino. Sin embargo, existe bastante estabilidad a lo largo del tiempo.

Los pesos de los enlaces en el algoritmo de rutado hacen que solo haya pocas rutas para llevar tráfico de un POP a otro, lo que junto con el sobredimensionamiento conlleva:• Enlaces infrautilizados• Alta variedad de utilizaciones de links• Algunos enlaces son continuamente infrautilizados

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Conclusiones

La distribución geográfica del tráfico de un POP al resto está lejos de ser uniforme.

Los enlaces de acceso no distribuyen el tráfico de manera equivalente entre los diferentes POPs de salida.

Los POPs de salida más grandes exhiben alta variabilidad durante el día, mientras que el resto son más estables.

Han encontrado que el fenómeno de elefantes y ratones también se produce al agregar por prefijo de destino, que se puede utilizar para mejorar el rutado.

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