Dynamic Traffic Engineering Techniques for the Internet
Techniques d'ingénierie de trafic dynamique pour l'internet
Résumé
Network convergence and new applications running on end-hosts result in increasingly variable and unpredictable traffic patterns. By providing origin-destination pairs with several possible paths, Dynamic Load-Balancing (DLB) has proved itself an excellent tool to face this uncertainty. The objective in DLB is to distribute traffic among these paths in real-time so that a certain objective function is optimized. In these dynamic schemes, paths are established a priori and the amount of traffic sent through each of them depends on the current traffic demand and network condition. In this thesis we study and propose various DLB mechanisms, differing in two important aspects. The first difference resides in the assumption, or not, that resources are reserved for each path. The second lies on the objective function, which clearly dictates the performance obtained from the network. However, a performance benchmarking of the possible choices has not been carried out so far. In this sense, for the case in which no reservations are performed, we study and compare several objective functions, including a proposal of ours. We will also propose and study a new distributed algorithm to attain the optimum of these objective functions. Its advantage with respect to previous proposals is its complete self-configuration (i.e. convergence is guaranteed without any parametrization). Finally, we present the first complete comparative study between DLB and Robust Routing (a fixed routing configuration for all possible traffic demands). In particular, we analyze which scheme is more convenient in each given situation, and highlight some of their respective shortcomings and virtues.
Avec la multiplication des services dans un même réseau et les diversités des applications utilisées par les usagers finaux, le trafic transporté est devenu très complexe et dynamique. Le Partage de la Charge Dynamique (PCD) constitue une alternative intéressante pour résoudre cette problématique. Si une paire Source-Destination est connectée par plusieurs chemins, le problème est le suivant : comment distribuer le trafic parmi ces chemins de telle façon qu'une fonction objective soit optimisé. Dans ce cas les chemins sont fixés a priori et la quantité de trafic acheminée sur chaque route est déterminée dynamiquement en fonction de la demande de trafic et de la situation actuelle du réseau. Dans cette thèse nous étudions puis nous proposons plusieurs mécanismes de PCD. Tout d'abord, nous distinguons deux types d'architecture : celles dans lesquelles les ressources sont réservées pour chaque chemin, et celles pour lesquelles aucune réservation n'est effectuée. La simplification faite dans le premier type d'architecture nous permet de proposer l'utilisation d'un nouveau mécanisme pour gérer les chemins. Partant de ce mécanisme, nous définissons un nouvel algorithme de PCD. Concernant la deuxième architecture, nous étudions et comparons plusieurs fonctions objectives. À partir de notre étude, nous proposons un nouvel algorithme distribué permettant d'atteindre l'optimum de ces fonctions objectives. La principale caractéristique de notre algorithme, et son avantage par rapport aux propositions antérieures, est sa capacité d'auto-configuration, dans la mesure où la convergence de l'algorithme est garantie sans aucun besoin de réglage préalable de ses paramètres.
Domaines
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