Memoria 1

TRABAJO FIN DE CARRERA

TÍTULO DEL TFC: Medida y análisis de matrices de tráfico en redes IP
TITULACIÓN: Ingeniería Técnica de Telecomunicación, especialidad
Telemática
AUTOR: Iván Minguillón de la Colina
DIRECTOR: David Rincón Rivera
FECHA: 9 de enero de 2011

Título: Medida y análisis de matrices de tráfico en redes IP
Autor: Iván Minguillón de la Colina
Director: David Rincón Rivera
Fecha: 9de enero de 2011

Resumen
Para diseñar, planificar y administrar una red de telecomunicaciones de
manera eficiente, se requiere una matriz de tráfico. Ésta describe la cantidad
de información que circula entre cualquier par de nodos de entrada y salida de
una red en un cierto periodo de tiempo. Algunas de las aplicaciones de las
matrices de tráfico son la detección de anomalías, balanceo de cargao
encaminamiento, aplicando optimización de rutas para evitar congestiones.
Para un operador, medir de forma directa la matriz de tráfico implica retos
técnicos y organizativos. Debido a esto, muchos investigadores han dedicado
esfuerzos para encontrar un método con el que sea posible inferir una matriz a
partir de las medidas de carga de los enlaces; a día de hoy uno de ellos ya ha
demostradoresultados prometedores: el método de Tomogravedad. En el
presente trabajo se aplica este método para generar las matrices de tráfico
estimadas de las redes Abilene y GÉANT, así como calcular su error
comparándolas con las matrices originales, ya que éstas últimas son de
dominio público.
Por otra parte, RedIRIS, la red académica española, nos proporcionó
información de NetFlow y datos SNMP de losenlaces con el objetivo de
calcular la matriz de tráfico de su red. Para conseguir generar un modelo de
matriz de tráfico, se necesita analizar previamente los datos aportados
utilizando herramientas específicas de tratamiento de flujos de red y
contadores SNMP, como son nfdump, NfSen, flow-tools y RRDtool. En este
estudio se recogen los pasos de instalación a partir del código fuente de todas
lasaplicaciones mencionadas, el formato de los archivos de cada una de ellas,
los comandos necesarios para procesar las trazas y los resultados obtenidos.
Este trabajo supone el punto de partida para que futuros estudios consigan
modelar y predecir la matriz de tráfico de RedIRIS.

Title: Measurement and analisys of traffic matrices on IP networks
Author: Iván Minguillón de la Colina
Director: DavidRincón Rivera
Date: January, 9th 2011

Overview
In order to efficiently carry on the tasks related to the design, plan and
management of a telecommunications network, a traffic matrix is needed. A
traffic matrix describes the volume of traffic exchanged by any pair of ingress
and egress nodes in a network during a certain period of time. Some
applications of traffic matrices are anomaly detection,load balancing or route
optimization in order to avoid network congestion.
Measuring the matrix directly entails setting up an additional infraestructure to
get the raw data, which is both expensive, organizationally complex and
unfeasible in most cases. That is the main reason why many researchers have
spent efforts in order to find inference methods able to estimate a traffic matrix
from linkload measurements, which are much easy to obtain. One of them, the
Tomogravity method, has shown promising results. In this thesis we apply this
method to traffic matrices obtained from Abilene and GÉANT networks, and
measure the error comparing them to the original matrices, which are already
released as public domain data.
On the other hand, the Spanish education and research network RedIRISprovided NetFlow and SNMP data from their links in order to model their traffic
matrix. To generate a traffic matrix, all data has to be analyzed using flow
programs and SNMP counters information tools, such as nfdump, NfSen, flowtools and RRDtool. All the steps regarding software installation from source
code of every application are compiled in this thesis, with details about
commands to deal with...