4.1.1 Modelo de Tráfico de Entrada
Con respecto a las Figuras 25 y 26, el tráfico de entrada al modelo de nodos es producido por dos subredes (Subred_0 / Subred_1), cada una de las cuales cuenta con 8 estaciones conectadas a un nodo “Access_SW” que modela un multiplexor estadístico para tráfico outbound. El enlace de salida desde el multiplexor estadístico hasta el puerto de acceso del nodo de conmutación fue modelado con un ancho de banda de 512kbps en modo full dúplex. En adición, cada una de las estaciones de trabajo fue modelada con un generador de tráfico cuya operación es parametrizada con dos funciones de distribución que responden a las siguientes necesidades:
Tiempo entre generación de entidades de datos, que responde a una distribución exponencial con parámetro
α
, el cual será detallado en parágrafos posteriores para cada estación. Tamaños de Paquete, que responden una distribución uniforme con Tamaño de Paquete Promedio de 760 bytes. Por esta razón, los tiempos de servicio en el sistema de espera del multiplexor estadístico son independientes con la misma distribución de probabilidad. Así, el multiplexor estadístico puede modelarse con un sistema de espera M/G/1.
Respecto a las configuraciones de cada una de las estaciones de trabajo… Para la Subred_0…
PC_1: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.1 > 10 packets/s – IP Origen: 192.168.0.14 – IP Destino: 172.21.0.12 PC_2: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.1 > 10 packets/s – IP Origen: 192.168.0.2 – IP Destino: 172.21.0.7 PC_3: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 1 > 1 packets/s – IP Origen: 192.168.0.3 – IP Destino: 172.21.0.6 PC_4: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.1 > 10 packets/s – IP Origen: 192.168.0.4 – IP Destino: 172.21.0.5 PC_5: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.1 > 10 packets/s – IP Origen: 192.168.0.11 – IP Destino: 172.21.0.2 PC_6: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.1 > 10 packets/s – IP Origen: 192.168.0.6 – IP Destino: 172.21.0.4 PC_7: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.1 > 10 packets/s – IP Origen: 192.168.0.16 – IP Destino: 172.21.0.11 PC_8: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.05 > 20 packets/s – IP Origen: 192.168.0.8 – IP Destino: 172.21.0.3 Para la Subred_1…
PC_1: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.05 > 20 packets/s – IP Origen: 172.21.0.1 – IP Destino: 192.168.0.8 PC_2: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.1 > 10 packets/s – IP Origen: 172.21.0.2 – IP Destino: 192.168.0.7 PC_3: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.1 > 10 packets/s – IP Origen: 172.21.0.3 – IP Destino: 192.168.0.1 PC_4: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 1 > 1 packets/s – IP Origen: 172.21.0.4 – IP Destino: 192.168.0.3 PC_5: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.1 > 10 packets/s - IP Origen: 172.21.0.9 – IP Destino: 192.168.0.24 PC_6: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.1 > 10 packets/s – IP Origen: 172.21.0.6 – IP Destino: 192.168.0.4 PC_7: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.1 > 10 packets/s – IP Origen: 172.21.0.7 – IP Destino: 192.168.0.6 PC_8: Distribución de tiempos entre generaciones de paquetes: Exponencial.
Parámetro 1/α = 0.1 > 10 packets/s – IP Origen: 172.21.0.24 – IP Destino: 192.168.0.21 De acuerdo a la propiedad de fusión para procesos de arribo de Poisson independientes, se tiene una tasa de arribo agregada a los multiplexores estadísticos de las dos subredes de 81 packets/s.
81 packets / s * 760 bytes / packet * 8 bits / byte = 492.5kbps valor esperado.
En este orden de ideas, 8 enlaces de 56kbps = 448kbps ofrecen capacidad agregada fija suficiente para el tráfico saliente. Así, un enlace de 512kpbs entre el nodo “Access_SW” y el nodo de conmutación ofrece un ρ esperado del 96% aproximadamente.
Con un enlace de salida de 512kpbs y valor esperado de paquete de 760 bytes por paquete, se tiene una tasa de servicio esperada para el multiplexor de 81 packets por segundo y por tanto un retardo entre servicios de 0.01segundos.
Para fines de simulación y verificación del comportamiento de los algoritmos, se carga el generador PC_3 con 50 packets/s y PC_1 con 100 packets/s en la Subred_0; y se carga el generador PC_4 con 50 packets/s y PC_3 con 100 packets/s en la Subred_1, como valores esperados de acuerdo a distribución exponencial.
4.1.2 Definición de Estadísticas y Parametrización del Modelo de Red
De acuerdo a los objetivos del proyecto, se han definido y configurado las siguientes parametrizaciones y estadísticas en el modelo que pueden modificar el comportamiento del Switch; y pueden ser colectadas desde la simulación, respectivamente:
1. Estadística: RETARDO DE PROCESAMIENTO NODAL FWD (basado en el tiempo de simulación y estampas de tiempo en los paquetes de datos).
2. Parametrización: VARIACIONES DEL ARGUMENTO “ALPHA,
α
”, como parámetro de la media acotada de la muestra de tráfico en los módulos “Collector”.a. 25% de muestras (mínimas y máximas) no consideradas en el cálculo de la media muestral discreta de tráfico por collector [aberrantes].
b. 15% de muestras (mínimas y máximas) no consideradas en el cálculo de la media muestral discreta de tráfico por collector [aberrantes].
c. 5% de muestras (mínimas y máximas) no consideradas en el cálculo de la media muestral discreta de tráfico por collector [aberrantes].
3. Parametrización: OPERACIÓN DEL SWITCH.
a. DISABLED: Operación conjunta modo Normal/modo Recuperación. b. ENABLED: Operación exclusiva modo Normal (EtherChannel Hashing). 4. Estadística: NIVEL DE INGRESO EN MODO RECUPERACIÓN/NORMAL.
5. Estadística: REGISTRO DEL FACTOR DE UTILIZACIÓN DE ENLACES OUTBOUND (resultante de las estadísticas predefinidas de la simulación DES en OPNET).
6. Parametrización: TIEMPO DE SIMULACIÓN. a. 1 hora b. 5 horas.
A partir de estas configuraciones y resultados, así como los objetivos del proyecto, se puede definir el siguiente plan de configuraciones y registro de simulaciones de acuerdo a expectativas.
Figura 68. Plan de Simulaciones del Proyecto. De acuerdo a la Figura 68, se proponen las siguientes 5 simulaciones:
1. Operación del Switch en Modo Normal (Exclusivamente EtherChannel Hashing de Bits). a. Método de conmutación EtherChannel: src-ip / dst-ip / src-dst-ip
b. Tiempo de simulación: 1 hora.
c. Objetivos: Verificar el Retardo de Procesamiento Nodal / Ocupación de Enlaces. 2. Operación del Switch con operación conjunta (Arquitectura Propuesta) (Modo Normal:
EtherChannel Hashing de Bits / Modo Recuperación: Round Robin Deficit). a. Método de conmutación EtherChannel: src-dst-ip
b. Tiempo de simulación: 1 hora Variación de Alpha: 25%
c. Objetivos: Verificar el Retardo de Procesamiento Nodal / Ocupación de Enlaces / Nivel de ingreso en modo Normal – Recuperación.
3. Operación del Switch con operación conjunta (Arquitectura Propuesta) (Modo Normal: EtherChannel Hashing de Bits / Modo Recuperación: Round Robin Deficit).
a. Método de conmutación EtherChannel: src-dst-ip
b. Tiempo de simulación: 1 hora Variación de Alpha: 15%
c. Objetivos: Verificar el Retardo de Procesamiento Nodal / Ocupación de Enlaces / Nivel de ingreso en modo Normal – Recuperación.
4. Operación del Switch con operación conjunta (Arquitectura Propuesta) (Modo Normal: EtherChannel Hashing de Bits / Modo Recuperación: Round Robin Deficit).
a. Método de conmutación EtherChannel: src-dst-ip
b. Tiempo de simulación: 1 hora Variación de Alpha: 5%
c. Objetivos: Verificar el Retardo de Procesamiento Nodal / Ocupación de Enlaces / Nivel de ingreso en modo Normal – Recuperación.
5. Operación del Switch con operación conjunta (Arquitectura Propuesta) (Modo Normal: EtherChannel Hashing de Bits / Modo Recuperación: Round Robin Deficit).
a. Método de conmutación EtherChannel: src-dst-ip
b. Tiempo de simulación: 5 horas Variación de Alpha: 25% c. Objetivos: Verificar Ocupación de Enlaces.