Análisis longitudinal de medidas de red

Abstract

Este proyecto está dedicado al estudio, automatización y presentación longitudinal de medidas de red. El estudio longitudinal de medidas de red pretende explicar y caracterizar el comportamiento de una red en el medio y largo plazo, esto es meses o años, dando respuestas y ayudando a los gestores de red de forma complementaria al estudio de medidas de red en el rango de segundos, minutos u horas. Por ejemplo este tipo de medidas resulta más útil para dimensionar una red que pretenda mantener la calidad de servicio con el paso del tiempo, identificar patrones de compartimientos anómalos, identificar comportamientos irregulares e identificar individualmente a los potenciales causantes. De forma más concreta, este trabajo en primer lugar ha consistido en la comprensión del sistema de monitorización de la red académica española RedIRIS, que nos ha facilitado medidas de red reales durante un periodo de tres años basadas en flujos de red. Luego se ha trabajado en la automatización del pretratado de estas medidas y, a continuación, se han calculado estadísticas significativas del comportamiento de una red de comunicaciones. Estas estadísticas incluyen la evolución del ancho de banda consumido, el número de direcciones IP, el número de heavy-hitters o las horas más/menos cargada. En cuarto lugar, se han implementado scripts para facilitar la visualización y estudio de las variaciones de estas estadísticas con el tiempo. Por último lugar, se ha aplicado todo este desarrollo en RedIRIS y los resultados son mostrados como un caso de estudio significativo.

This project is dedicated to the study, automation and introduction of longitudinal-network measurements. This study seeks to explain and describe the behavior of a network in the medium and long term, i.e., months and years, providing answers and helping network managers in a complementary way to the analysis of measurements in the range of seconds, minutes and hours. For example, such long-term studies are more useful to dimension a network for maintaining its quality of service over time, identify patterns of both anomalous and irregular behaviors, and identify the potential causes. More specifically, this work has first consisted of the understanding of the Spanish academic network's (RedIRIS) monitoring system which has provided us with real network measurements, specifically network flows, during three years. After, we have worked in the automation of the pretreatment tasks of these measurements and then, we have calculated several significant statistics to describe some pieces of behavior of a communication network. These statistics include the evolution of bandwidth, the number of IP addresses, the number of heavy-hitters and more/less busy hours. Fourth, a number of scripts have been implemented for ease both the visualization and inspection of the increases/decreases of these statistics over time. Finally, all this development has been applied on RedIRIS' network and the results are shown in this work as a significant study case.