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Estudio comparativo de algoritmos de colas en calidad de servicio de redes utilizados en mikrotik
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Estudio comparativo de algoritmos de colas en calidad de servicio de redes utilizados en mikrotik
Zambrano Cueva, Marco Fabricio
Fecha:
2022
Resumen:
Considering the aforementioned, the present research work consists of carrying out a comparative study of queuing algorithms used in mikrotik, of which we have chosen 4. RED, CODEL, FIFO and CAKE, and through a network topology in the GNS-3 simulator , perform tests with data flows. The project has several phases that go from a bibliographical research to the tests in the simulator. In the first point, the identification of the problem, the need to place the Qos algorithms in the networks, the search for data begins taking into account the most relevant data for the investigative work. Then the network topology that is going to be simulated in GNS-3, as a third point, a table of characteristics of the algorithms with data chosen from the bibliographical research that was carried out in books, magazines, internet sites, analyzing the information through comprehensive reading, and with an external program called Flent used in the server with Iperf that sends data flows between client and server, and to visualize the results in its virtual environment, measure through QoS metrics (latency, ping, bandwidth (upload and download) and packet loss rate to understand the performance and performance with experimental tests, then scale the algorithm ratings from 1 as the lowest to 5 as the highest. that were obtained through the tests, they show us images and textual evaluations with averages, indicating that, during the execution of tests, the algorithms had differences in some parameters. The interpretation of the data, the differences were reflected in the latency and stability of each one, Cakebeing the best valued, it obtained 1.77 ms of average PING in download and 1.88 ms in upload, and with a stability in sending and receiving of packets as well as the CoDel algorithm that had high pings in the upload and download of an average of 19.43 ms and 19.50 ms, the FIFO algorithms 88.81 ms, 88.90 ms respectively and RED 30.72, 30.96 were more unstable at the moment of the test results. And finally, recommendations on future improvements with the studies carried out based on the network service quality project.
Descripción:
Con el crecimiento del uso de internet hoy en día, también con el teletrabajo y educación virtual qué se vive actualmente por la pandemia generada por el Virus del COVID, aún hay personas que viven en confinamiento para preservar su salud y de su familia, por ende, se han visto obligadas a hacer uso de dispositivos electrónicos como, computadoras, teléfonos, tabletas, cámaras de vigilancia, televisores, etc. El uso de estos en la misma red genera congestiones en el ancho de banda y latencias altas y hasta perdidas de paquetes, por eso existen algoritmos de colas en calidad de servicio de redes que juegan un papel fundamental en las redes y realizan un esfuerzo considerable para acelerar las redes informáticas, priorizando el tráfico entre dispositivos conectados al mismo enrutador. Considerando lo mencionado, el presente trabajo de investigación consiste en realizar un estudio comparativo de algoritmos de encolamiento utilizados en mikrotik, de los cuales hemos escogido 4. RED, CODEL, FIFO y CAKE, y mediante una topología de red en el simulador GNS-3, realizar pruebas con flujos de datos. El proyecto cuenta con varias fases que van desde una investigación bibliográfica hasta las pruebas en el simulador. En el primer punto, la identificación de la problemática, la necesidad de colocarlos algoritmos de Qos en las redes, se inicia la búsqueda de datos teniendo en cuenta los datos más relevantes para el trabajo investigativo Luego se realiza la topología de red que va a ser simulada en GNS-3, como tercer punto un cuadro de características de los algoritmos con datos elegidos de la investigación bibliográfica que se realizó en libros, revistas, sitos de internet analizar la información mediante lectura comprensiva, y con un programa externo llamado Flent utilizado en el servidor con Iperf que envía flujos de datos entre cliente y servidor, y para visualizar los resultados en su entorno virtual, medir mediante métricas QoS(latencia,ping, ancho de banda( subida y bajada) y tasa de perdida de paquetes para entender el funcionamiento y rendimiento con pruebas experimentales, luego hacer una escala de valoraciones de los algoritmos de 1 como la más baja y 5 como la más alta. Los resultados que se obtuvieron mediante las pruebas, nos muestran imágenes y valoraciones textuales con promedios, indican que, durante la ejecución de pruebas, los algoritmos tuvieron diferencias en algunos parámetros. La interpretación de los datos, las diferencias se vieron reflejadas en la latencia y la estabilidad de cada uno, Cake siendo el mejor valorado obtuvo 1.77 ms de media de PING en descarga y 1.88 ms en subida, y con una estabilidad en el envío y recibimiento de paquetes al igual del algoritmo CoDel que tuvo altos de ping en la subida y bajada de una media de 19.43 ms y 19,50 ms, los algoritmos FIFO 88.81ms , 88,90 ms respectivamente y RED 30.72, 30.96 fueron más inestables al momento de los resultados de las pruebas. Y por último recomendaciones sobre mejoras a futuro con los estudios que se realización en base al proyecto de calidad de servicio de redes.
Con el crecimiento del uso de internet hoy en día, también con el teletrabajo y educación virtual qué se vive actualmente por la pandemia generada por el Virus del COVID, aún hay personas que viven en confinamiento para preservar su salud y de su familia, por ende, se han visto obligadas a hacer uso de dispositivos electrónicos como, computadoras, teléfonos, tabletas, cámaras de vigilancia, televisores, etc. El uso de estos en la misma red genera congestiones en el ancho de banda y latencias altas y hasta perdidas de paquetes, por eso existen algoritmos de colas en calidad de servicio de redes que juegan un papel fundamental en las redes y realizan un esfuerzo considerable para acelerar las redes informáticas, priorizando el tráfico entre dispositivos conectados al mismo enrutador. Considerando lo mencionado, el presente trabajo de investigación consiste en realizar un estudio comparativo de algoritmos de encolamiento utilizados en mikrotik, de los cuales hemos escogido 4. RED, CODEL, FIFO y CAKE, y mediante una topología de red en el simulador GNS-3, realizar pruebas con flujos de datos. El proyecto cuenta con varias fases que van desde una investigación bibliográfica hasta las pruebas en el simulador. En el primer punto, la identificación de la problemática, la necesidad de colocarlos algoritmos de Qos en las redes, se inicia la búsqueda de datos teniendo en cuenta los datos más relevantes para el trabajo investigativo Luego se realiza la topología de red que va a ser simulada en GNS-3, como tercer punto un cuadro de características de los algoritmos con datos elegidos de la investigación bibliográfica que se realizó en libros, revistas, sitos de internet analizar la información mediante lectura comprensiva, y con un programa externo llamado Flent utilizado en el servidor con Iperf que envía flujos de datos entre cliente y servidor, y para visualizar los resultados en su entorno virtual, medir mediante métricas QoS(latencia,ping, ancho de banda( subida y bajada) y tasa de perdida de paquetes para entender el funcionamiento y rendimiento con pruebas experimentales, luego hacer una escala de valoraciones de los algoritmos de 1 como la más baja y 5 como la más alta. Los resultados que se obtuvieron mediante las pruebas, nos muestran imágenes y valoraciones textuales con promedios, indican que, durante la ejecución de pruebas, los algoritmos tuvieron diferencias en algunos parámetros. La interpretación de los datos, las diferencias se vieron reflejadas en la latencia y la estabilidad de cada uno, Cake siendo el mejor valorado obtuvo 1.77 ms de media de PING en descarga y 1.88 ms en subida, y con una estabilidad en el envío y recibimiento de paquetes al igual del algoritmo CoDel que tuvo altos de ping en la subida y bajada de una media de 19.43 ms y 19,50 ms, los algoritmos FIFO 88.81ms , 88,90 ms respectivamente y RED 30.72, 30.96 fueron más inestables al momento de los resultados de las pruebas. Y por último recomendaciones sobre mejoras a futuro con los estudios que se realización en base al proyecto de calidad de servicio de redes.
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