Medição e caracterização de tráfego tempo-real em redes IP

Abstract

Nos dias que correm os recursos financeiros e de tempo são cada vez mais escassos, é por isto que as novas tecnologias procuram economizar estes recursos. Um exemplo disto são os serviços tempo-real prestados pelas redes IP, como é o caso do VoIP e da videoconferência. Através de telefones VoIP é possível realizar chamadas telefónicas utilizando redes IP (por exemplo, Internet), desta forma aproveitam-se as redes de dados já existentes para transmitir voz. O VoIP oferece também mobilidade, pois um equipamento VoIP pode efectuar chamadas desde qualquer lugar, bastando que tenha acesso à Internet. Outra vantagem do VoIP é a interoperabilidade entre os diversos operadores (POTS e VoIP). A videoconferência permite também economizar recursos de tempo e financeiros, visto que através deste serviço o utilizador pode participar em eventos sem necessidade de se deslocar fisicamente. Além disto os equipamentos de videoconferência facultam a emissão de vídeo através da Internet, permitindo aos utilizadores assistir a eventos em tempo-real ou visualizar vídeos de eventos previamente gravados. Um dos objectivos desta dissertação é a medição e caracterização de tráfego com características de tempo-real em redes baseadas no protocolo IP, sendo um dos casos de estudos deste trabalho os serviços de VoIP e emissão de vídeo, prestados pela rede IP de investigação do IT de Aveiro. Para efectuar a medição e caracterização de tráfego encontram-se disponíveis diversas ferramentas, como é o caso do NTOP, TCPDump, TSTAT e TCPSTAT. Estas ferramentas são muito úteis, mas não são adequadas para efectuar uma medição distribuída, pois ao utilizar qualquer uma destas ferramentas para monitorizar diversos pontos de uma rede torna-se necessário a configuração e execução dos testes computador a computador, tornando esta tarefa muito complexa. De forma a tornar mais simples as medições distribuídas, a equipe de investigação do IT desenvolveu uma ferramenta de monitorização distribuída com uma arquitectura peer-to-peer hierárquica, trata-se do DTMS-P2P. Esta utiliza outras ferramentas existentes, por exemplo o TCPDump, mas acrescentando outras opções, que permitem uma medição distribuída sem necessidade de interagir nos diversos computadores cada vez que se deseja executar um teste ou consultar resultados. Esta ferramenta é também objecto de estudo desta dissertação, sendo contemplada no segundo caso de estudo.

ABSTRACT: Nowadays the financial resources and time are increasingly scarce, it is because of this that the new technologies try to save these resources. An example of this is the real-time services provided by IP networks, such as VoIP and videoconferencing. With a VoIP phone is possible to make phone calls using IP networks (for example, Internet), by this way taking advantage of existing data networks for voice transmit. The VoIP also offers mobility, because the VoIP equipment can make calls from anywhere, having just an Internet access. Another advantage of VoIP is the interoperability between different operators (POTS and VoIP). The videoconferencing also can save financial and time resources, because through this service the user can participate in events without needing to physically move. Besides this the videoconferencing equipment provides video delivery over the Internet, allowing users to watch events in real-time or view events previously recorded. One of the objectives for this thesis is measurement and characterization of traffic with real-time characteristics in networks based on IP protocol, being one of the study cases of this work the VoIP services and video transmissions, provided by the investigation IP network on IT of Aveiro. To make the measurement and characterization of traffic, there are many tools available, such as NTOP, TCPDump, TSTAT and TCPSTAT. These tools are very useful, but are not suitable to make a distributed measurement, because when using any of these tools to monitor various points of a network, becomes necessary to setup and execute computer to computer tests, making this task very complex. In order to simplify the distributed measurements, the IT research team developed a tool for distributed monitoring with a peer-to-peer hierarchical architecture, it is the DTMS-P2P. This uses other tools available, such as TCPDump, but adding other options that allow a distributed measurement without needing to interact with the other computers each time you want to run a test or see results. This tool is also being studied in this thesis, being contemplated in the second study case.