Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
A tool for measuring available network bandwidth in the cloud
KTH, School of Information and Communication Technology (ICT).
2015 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Measurement of available path capacity with high accuracy over high-speed linksdeployed in cloud and transport backbones is vital for Internet Service Providers(ISP) and for various network applications to know how congested the different linksare in a network and also to do traffic engineering efficiently. State-of-the-art activeprobing method BART (Bandwidth Available in Real-Time) measures the availablepath capacity by injecting the timestamped measurement packets into the network.Active probing measurement technique deeply relies on the ability to generate probepackets at required rate and time-stamped with high precision. While dealing withhigh-speed links (10+ Gbps) links, it is a challenging task for the measurementsystem to generate and time stamp the probe packets within few nano-seconds.This thesis focus on finding a suitable architecture and an optimized algorithmto send and receive measurement packets over high-speed links. Five differentarchitectures: Native UDP sockets, LibPcap, Loadable Kernel Modules, Netmap andData Plane Development Kit (DPDK) are investigated for fast packets processing inLinux systems. Also, the optimized algorithm(s) that suits the specific architecturefor sending and receiving measurement packets at various rates are designed. Theperformance metrics obtained from the measurement systems tested against variousrates and burst size using different architectures are compared and the observationsare discussed and analysed in detail to find the suitable architecture.

Abstract [sv]

Mätning av tillgänglig kapacitet i datanät med hög noggrannhet överhöghastighetslänkar i datacenter och transportnät är grundläggande för attISP:er och olika nätapplikationer ska kunna veta hur överbelastade de olika länkarnaär och för att kunna planera trafiköden på ett effektivt sätt. Den senastetekniken för aktiva mätningar, BART (Bandwidth Available in Real Time), mäterden tillgängliga kapaciteten hos en nätverksväg genom att sända tidsstämplademätpaket genom nätet. Aktiv mätning är helt beroende av möjligheten att kunnagenerera mätpaket med önskad hastighet och att kunna tidsstämpla paketen medhög precision. Vid mätning över höghastighetslänkar (10+ Gbps) är den tekniskautmaningen att generera och tidsstämpla mätpaketen med några få nanosekundersnoggrannhet.Denna avhandling fokuserar på att hitta en passande arkitektur och en optimalalgoritm för att skicka och ta emot mätpaket över höghastighetslänkar. Femolika arkitekturer: rena UDP-socketar, LibPcap, laddbara kernel-moduler, Netmap,och Data Plane Development Kit (DPDK) har testats med avseende på snabbpakethantering i ett Linux-baserat system. Dessutom har optimerade algoritmerdesignats för att kunna skicka och ta emot mätpaket med olika hastigheter för devalda arkitekturerna. Prestanda för de olika mätsystemen har jämförts för olikahastigheter och för olika antal mätpaket i pakettågen och resultaten har diskuteratsoch analyserats i detalj för att hitta en lämplig arkitektur.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 76 p.
TRITA-ICT-EX, 2015:193
National Category
Computer and Information Science
URN: urn:nbn:se:kth:diva-180272OAI: diva2:892059
Educational program
Master of Science -Communication Systems
Available from: 2016-01-08 Created: 2016-01-08 Last updated: 2016-05-13Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3942 kB)206 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3942 kBChecksum SHA-512
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Information and Communication Technology (ICT)
Computer and Information Science

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 206 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 177 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link