Modelagem de Trafego Fractal Utilizando Processos Envelope

Abstract

Resumo -Neste artigo, propoe-se 0 uso de urn processo en velope denominado Processo de Chegada com Limitante Fra ciomirio (Fractional Bounded Arrival Process, FBAP) para a representac;ao de trMego auto-similar. A analise de sistemas de filas para 0 trMego FBAP e desenvolvida, e limitantes para o tamanho da fila (backlog) e para 0 atraso sao apresenta dos. 0 policiamento de trMego FBAP tambem e estudado.Os resultados sao estendidos para 0 caso do trMego multifrac tal, para 0 qual se apresenta urn processo envelope denomi nado Processo de Chegada com Limitante Multifractal (Mul tifractal Bounded Arrival Process, MFBAP). Tanto 0 FBAP como 0 MFBAP sao validados utilizando trac;os de trMego real, sendo comprovado que sao capazes de representar ade quadamente 0 trMego com caracterfsticas fractais.Palavras-chave: Analise de desempenho de redes, engenha ria de trMego, Internet, redes de comunicac;oes banda larga, trMego multifractal, processos envelope.Abstract -In this paper, an envelope process called Frac tional Bounded Arrival Process (FBAP) is proposed for self similar traffic representation. A queueing analysis for FBAP traffic is developed, and upper bounds for the backlog and for the delay are obtained. The policing of FBAP traffic is also investigated. Results are then extended to the multifrac tal traffic case, for which an envelope process called Multi fractal Bounded Arrival Process (MFBAP) is proposed. The FBAP and the MFBAP models are validated against real traf fic traces, and they are proved to provide an adequate repre sentation for fractal traffic.Keywords: Network performance analysis, traffic engineer ing, Internet, wideband communications networks, multifrac tal traffic, envelope processes. INTRODUC;:AOEstudos recentes indicam que 0 trMego em diversos tipos de redes apresenta propriedades fractais [I,2,3,4,5,6,7,8,9,10,II,12,13]. Em outras palavras, as propriedades estatfs ticas do trMego nao variam em relac;ao 11 escala de tempo de observac;ao, nao sendo possfvel apontar uma escala de tempo dominante [2,3,6]. Varios trabalhos tern sido direcionados 11 modelagem do trMego fractal [13]. A importancia destes estudos advem dos efeitos nocivos deste tipo de trMego no desempenho das re des, os quais nao podem ser adequadamente analisados me diante 0 uso de modelos de trMego tradicionais [13]. De fato, o trMego fractal e caracterizado pela ocorrencia de surtos de grande intensidade em varias escalas de tempo. Alem disso, este tipo de trMego apresenta dependencia de longa durac;ao, que leva a persistencia temporal dos surtos de trMego, oca sionando significativas perdas por transbordo nos nos de co mutac;ao [13].Diversos autores argumentam que 0 conceito de auto similaridade estatfstica pode ser utilizado para caracterizar 0 comportamento do trMego fractal [2,3,4,6]. Considera-se que urn processo Z(t) com incrementos estacionarios e auto similar se a relac;aoe valida para algum 0 < H < 1. 0 sfmbolo ~ indica igual dade em distribuic;ao.Modelos auto-similares foram propostos para a repre sentac;ao do trMego ...