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Veröffentlicht von:Kirsa Wesner Geändert vor über 10 Jahren
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On the Use of Passive Network Measurements for Modeling the Internet
Klaus Mochalski, Klaus Irmscher KiVS 2003 Leipzig, Februar 2003
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Gliederung Motivation Aktive vs. Passive Messungen
Methodologie passiver Messungen Internet Packet Traces (Leipzig und Auckland ) Analyse passiver Messungen Ausblick
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Motivation Wie funktioniert das Internet? Verstehen durch Beobachten
Internet-Traces sind Abbild des realen Verkehrs Hochqualitative Ausgangsdaten für Analysen Mit einem passiven Messystem aufgezeichnete Traces ...
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Aktive vs. Passive Messungen (1)
Aktiv: Einfügen und Beobachten spezieller Messpakete Vorteile: - gute Skalierbarkeit - keine Sicherheitsbedenken Nachteile: - keine Beobachtung „echter“ Daten - Beeinflussung des Systemverhaltens Man muss vor der Messung wissen, was man herausfinden möchte
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Aktive vs. Passive Messungen (2)
Passiv: Beobachtung des normalen Datenverkehrs Vorteile: - Beobachtung „echter“ Daten - keine Beeinflussung des Systemverhaltens Nachteile: - schlechte Skalierbarkeit - Sicherheitsbedenken Ein Trace kann auf viele Arten analysiert werden, man muss das Ziel der Analyse nicht vorher kennen Passive Messungen liefern ideale Datengrundlage zum Verständnis komplexer Vorgänge im Internet
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Methodologie passiver Netzwerkmessungen
Passiver Eingriff in die Netzwerk-Verbindung (optische Splitter, Spiegelports, Hubs) Verlustfreies Aufzeichnen von Datenpaketen Vergabe eines hochpräzisen Zeitstempels für jedes aufgezeichnete Datenpaket Optische Splitter, Hubs, Spiegelports >Pass-Through-Dags Eventuell drei Folien mit genaueren Erläuterungen (Serialisierungszeitentabelle, Splitter, etc.)
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Zeitstempel für Netzwerkpakete
Relative Präzision Paket-größe (Bytes) Netzwerk-technologie Serialisierungs-zeit (ns) 64 100BaseTX 5200 1000BaseTX 520 53 OC48c 168 Absolute Präzision (Synchronisation) Optische Splitter, Hubs, Spiegelports >Pass-Through-Dags Eventuell drei Folien mit genaueren Erläuterungen (Serialisierungszeitentabelle, Splitter, etc.) NTP: Genauigkeit im Bereich von einigen ms Hardwarelösung erforderlich: Endace Measurement Systems „Dag“
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Dag-Paket-Header-Traces
Dags: - Ethernet (10/100/1000MB/s) - SONET OC3c, OC12c, OC48c, OC192c (ATM, PoS) - Uhrenkorrektur und -synchronisation mittels GPS - Zeitstempels für jedes Datenpaket mit Genauigkeit im Bereich von 100ns Eventuell drei Folien mit genaueren Erläuterungen (Serialisierungszeitentabelle, Splitter, etc.) Traces: - 64-Byte-Records/ Records mit variabler Länge (neu) - 64-bit Zeitstempel
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Einpunkt- und Mehrpunkt-Metriken
Einpunkt- und Mehrpunkt-Messungen Einpunkt- und Mehrpunkt-Metriken Einpunkt: - leichter zu Implementieren - Bandbreite, Paketzahl, Paketabstände - Protokollanalysen Einpunkt: Bandbreite: verschiedene Granularitäten; Flows: Paketabstand, -datenraten, -längen Mehrpunkt: - höherer Informationsgehalt - Paketverzögerung und -verluste - Veränderung der Paketabstände - Einfluss durch Netzwerkgeräte (Router, Firewall)
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Messstationen in Leipzig und Auckland
L: 155Mb/s A: 4Mb/s L: 1000Mb/s A: 100Mb/s Access-Router Internet Campus- Netzwerk Mess-system GPS
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Auckland- und Leipzig-Traces
Auckland-IV: - Einpunkt, 3200 Mio. Paket-Header - 45 Tage, 188GB Auckland-VI: - Dreipunkt, 312 Mio. Paket-Header - 4 ½ Tage, 50GB Leipzig-I: - Einpunkt, 3800 Mio. Paket-Header - 5½ Tage, 226GB Leipzig-II: - Zweipunkt, 2000 Mio. Paket-Header - 1 Tag, 100GB Mit einem passiven Messystem aufgezeichnete Traces ...
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Analysen Einpunkt-Metriken
Mit einem passiven Messystem aufgezeichnete Traces ...
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Applikationsmix – Leipzig-I
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Applikationsmix – Zoom In
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Applikationsmix – Zoom In
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Applikationsmix – Zoom In
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Analysen Zweipunkt-Metriken
Mit einem passiven Messystem aufgezeichnete Traces ...
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Delays – Auckland-VI
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Delays – Auckland-VI
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Delays – Leipzig-II – Out
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Delays – Leipzig-II – In
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Delays vs. Paketgröße
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Delays vs. Paketgröße
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Delay in einem Access-Router – Fazit
Bandbreiten-Disparität + hohe Auslastung = extrem hohe Delay-Werte These: Sorgfältige Planung der bereitgestellten Bandbreite kann zu Performance-Gewinnen führen Achtung: Vereinfachung durch nur zwei Verbindungen
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Ausblick Mehrpunktmessung in Leipzig vor und nach Upgrade von OC3 auf OC12 Test der These über Bandbreiten-Parität Echtzeitanalysen passiver Messungen Entwicklung einer Metrik, die das Lastverhalten einer Netzwerkverbindung möglichst präzise beschreibt Anwendung im Netzmanagement, insbesondere der Kapazitätsplanung Eventuell drei Folien mit genaueren Erläuterungen (Serialisierungszeitentabelle, Splitter, etc.)
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Vielen Dank! Eventuell drei Folien mit genaueren Erläuterungen (Serialisierungszeitentabelle, Splitter, etc.)
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Delays – Auckland-VI – Zoom
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Auckland-VI-Applikationsmix – Zoom
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Messstation in Leipzig
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Messstation in Auckland
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