Modelo de generación de tráfico

Un modelo de generación de tráfico es un modelo estocástico de los flujos de tráfico o fuentes de datos en una red de comunicación , por ejemplo, una red celular o una red informática. Un modelo de generación de paquetes es un modelo de generación de tráfico de los flujos de paquetes o fuentes de datos en una red de conmutación de paquetes . Por ejemplo, un modelo de tráfico web es un modelo de los datos que se envían o reciben a través del navegador web de un usuario . Estos modelos son útiles durante el desarrollo de tecnologías de telecomunicaciones, con vistas a analizar el rendimiento y la capacidad de varios protocolos, algoritmos y topologías de red.

El rendimiento de la red se puede analizar midiendo el tráfico de red en una red de prueba , utilizando un generador de tráfico de red como iperf , bwping y Mausezahn . El generador de tráfico envía paquetes ficticios, a menudo con un identificador de paquete único, lo que permite realizar un seguimiento de la entrega de paquetes en la red.

El análisis numérico mediante simulación de red suele ser un enfoque menos costoso.

Un enfoque analítico que utilice la teoría de colas puede ser posible para un modelo de tráfico simplificado, pero a menudo resulta demasiado complicado si se utiliza un modelo de tráfico realista.

Un modelo simplificado de datos de paquetes es el modelo de fuente voraz . Puede resultar útil para analizar el rendimiento máximo del tráfico de mejor esfuerzo (sin garantías de calidad del servicio). Muchos generadores de tráfico son fuentes voraces.

Otro modelo simplificado de generación de tráfico tradicional para paquetes de datos es el proceso de Poisson , en el que la cantidad de paquetes entrantes o las longitudes de los paquetes se modelan como una distribución exponencial . Cuando el tiempo entre llegadas de paquetes es exponencial, con un tamaño de paquete constante, se asemeja a un sistema M/D/1. Cuando tanto las llegadas entre paquetes como los tamaños son exponenciales, es una cola M/M/1: ^[1]

Sin embargo, el modelo de tráfico de Poisson no tiene memoria, lo que significa que no refleja la naturaleza explosiva de los datos en paquetes, también conocida como dependencia de largo alcance . Para obtener un modelo más realista, se puede utilizar un proceso autosimilar como la distribución de Pareto como modelo de tráfico de cola larga .

El contenido real de los datos de carga útil normalmente no se modela, sino que se reemplaza por paquetes ficticios. Sin embargo, si los datos de carga útil se deben analizar en el lado del receptor, por ejemplo en relación con la tasa de errores de bits , a menudo se supone un proceso de Bernoulli , es decir, una secuencia aleatoria de números binarios independientes. En este caso, un modelo de canal refleja las deficiencias del canal, como el ruido, la interferencia y la distorsión.

Uno de los modelos 3GPP2 se describe en ^[2] . Este documento describe los siguientes tipos de flujos de tráfico:

• Enlace descendente :
  • HTTP / TCP
  • FTP / TCP
  • Protocolo de aplicación inalámbrica
  • Vídeo casi en tiempo real
  • Voz
• Enlace ascendente :
  • HTTP / TCP
  • FTP / TCP
  • Protocolo de aplicación inalámbrica
  • Voz
  • Juegos en red móvil

La idea principal es implementar parcialmente los protocolos HTTP, FTP y TCP . Por ejemplo, un generador de tráfico HTTP simula la descarga de una página web, que consta de una serie de objetos pequeños (como imágenes). Se utiliza un flujo TCP (por eso el generador TCP es imprescindible en este modelo) para descargar estos objetos según las especificaciones HTTP1.0 o HTTP1.1. Estos modelos tienen en cuenta los detalles del funcionamiento de estos protocolos. Los juegos de red móvil, WAP y voz se modelan de una manera menos complicada.

• Modelo de canal
• Medición del rendimiento de la red
• Modelo de movilidad
• Emulación de red
• Simulación del tráfico de red
• Simulación de red
• Modelo de propagación de radio
• Teoría de colas
• Generador de paquetes
• Detector de paquetes