Classification of load balancing in the internet

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Rafael Luis Caldas Almeida
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil; ICX - DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO; Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação; UFMG
• Palavras-chave em Português: Internet; Routing; Protocols; Computer networking; Computação – Teses.; Redes de computadores - Teses.; Internet – Protocolos – Teses.; IPv6 – Teses
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/34630

Um roteador pode realizar balanceamento de carga e distribuir tráfego entre múltiplas rotas que têm o mesmo custo. Balanceamento de carga melhora a banda disponível, robustez a falhas e desempenho. Roteadores que fazem balanceamento de carga (chamados de balanceadores de carga) calculam qual enlace cada pacote deve ser encaminhado em função do identificador de fluxo, um subconjunto de campos nos cabeçalhos do pacote (e.g., endereços IP e números de porto). Operadores de rede e pesquisadores dependem de ferramentas de medição que identifiquem balanceamento de carga e caracterizem seu comportamento. No entanto, avanços recentes em planos de dados programáveis, redes definidas por software e até mesmo a adoção de IPv6 suportam novas e mais complexas estratégias de balanceamento de carga, permitindo a definição de identificadores de fluxo incompatíveis com ferramentas existentes. Neste trabalho, introduzimos o Multipath Classification Algorithm (MCA). Generalizamos o formalismo de rede utilizado para descrever balanceamento de carga e estendemos técnicas existentes para o cenário onde balanceadores de carga podem usar identificadores de fluxo compostos por combinações arbitrárias de bits nos cabeçalhos dos pacotes. O MCA detecta balanceadores de carga que técnicas existentes são incapazes de detectar, independente de quais bits compõem os identificadores de fluxo. Além disso, o MCA permite classificar o comportamento de cada balanceador de carga e seu impacto sobre o tráfego de aplicações. Para limitar o custo de medições usando MCA, propomos otimizações que reduzem o custo da classificação em 11% e o custo global em 6%, sem perda de acurácia. Nossa avaliação mostra que o processo de classificação acarreta um custo semelhante ao custo do processo de detecção, demonstrando a utilidade prática do MCA. Por fim, utilizamos o MCA para coletar um conjunto de dados representativo de rotas na Internet para caracterizar o balanceamento de carga na Internet. Nossos resultados mostram que o balanceamento de carga na Internet hoje é mais prevalente e mais moderno em relação a caracterizações anteriores.