On Analysis of Traffic Flow Demultiplexing Effectiveness

Abstract

Аннотация. Известно, что разделение отдельного транспортного потока на несколько независимых транспортных подпотоков может повысить скорость этого потока. Справедливость этого утверждения, верная для одного потока, не очевидна для массового случая, когда демультиплексированию (разделению на подпотоки) подвергают все транспортные потоки в сети одного ISP оператора. Возникает вопрос, какое влияние окажет массовое демультиплексирование транспортных потоков на пропускную способность сети ISP оператора. В статье этот вопрос рассмотрен для статического случая, когда каждый поток разделяется статически, т.е. перед его запуском, на одинаковое число подпотоков. Была предложена математическая модель, на основе которой построена имитационная модель с целью получения более точных оценок производительности сети с демультиплексированием потоков и без него. С помощью имитационной модели определены свойства сети, при которых применение демультиплексирования транспортных потоков оправдано. Корректность полученных результатов обосновывается при помощи эмуляции сети и нагрузки в ней на основе виртуализации стека протоколов при тех же входных данных. В статье рассмотрены разные политики маршрутизации, которые могут быть использованы при массовом демультиплексировании. Особое внимание уделяется алгоритмам, позволяющим строить маршруты с минимальными пересечениями, так как использование неоптимальных по длине, но непересекающихся маршрутов может повысить производительность сети. Маршруты, построенные при помощи этих алгоритмов, использовались как для анализа производительности сети на предложенной имитационной модели с демультиплексированными потоками, так и в случае балансировки недемультиплексированных потоков.Ключевые слова: многопоточная маршрутизация, качество сервиса, MPTCP Для цитирования: Степанов Е. П., "Анализ эффективности демультиплексирования транспортных потоков", Моделирование и анализ информационных систем, 26:1 (2019), 170-190. Об авторах:Степанов Евгений Павлович, orcid.org/0000-0003-3649-0745, аспирант, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Ленинские горы, 1, стр. 52, г. Москва, 119991 Россия, e-mail: estepanov@lvk.cs.msu.su Благодарности:Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ, грант № 18-07-01255.