Gestão & Produção
https://gestaoeproducao.com/article/doi/10.1590/0104-530X1429-14
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Artigo Original

Caracterização, modelagem e simulação de enlace congestionado de uma universidade

Description, modeling and simulation of the congested link of a university

Vazquez, Mariana; Morabito, Reinaldo; Marcondes, Cesar

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Resumo

Este trabalho apresenta um estudo de avaliação de desempenho de uma rede de comunicação congestionada
de uma Universidade. Nesta rede, é comum a formação de filas, devido à alta demanda e ao descarte de requisições
em horários de pico, resultando diretamente na queda da qualidade de serviço aos usuários, que têm suas conexões
demoradas ou interrompidas e não conseguem acessar páginas na web. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o
problema de congestionamento empiricamente, capturando rastros de pacotes em logs e estudando atrasos e perdas,
e modelar e analisar esse sistema, com base nas teorias de filas e simulação discreta, para avaliar seu desempenho,
identificar gargalos e propor soluções para a melhoria da qualidade de serviço. O estudo mostrou que em situações
de pico de tráfego no sistema, a abordagem quantitativa que produziu resultados mais próximos do empírico foi a
simulação, pois os modelos analíticos de filas estudados não forneceram boas aproximações, principalmente por
não refletirem o controle exercido pelo protocolo TCP.

Palavras-chave

Análise de desempenho; Simulação; Teoria de filas; Redes de Internet; Controle de congestionamento.

Abstract

This paper presents a performance evaluation study of a congested communication network in a university.
Queuing often occurs in this network due to high demand and disposal of requests at peak times, resulting directly
in decreased service quality for its users, who have their connections delayed or interrupted and cannot access the
web pages. The goal of the present work was to characterize this congestion problem empirically, capturing packet
traces in logs and studying delays and losses, and to model and analyze this system based on the queuing theory
and discrete event simulation to evaluate its performance, identify bottlenecks and proposing solutions to improve
the quality of service. The study showed that, in situations of peak traffic, simulation was the quantitative approach
that produced results closer to the empirical ones, as the analytical queuing models studied did not provide good
approximations, mostly by not reflecting the control exercised by the Transmission Control Protocol (TCP).

Keywords

Performance evaluation; Simulation; Queuing theory; Internet network; Congestion control.

Submetido em:
30/04/2014

Aceito em:
24/03/2015

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