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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/8840| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | PIPO-TG: parameterizable high performance traffic generation |
| Autor(es): | Costa, Filipo Gabert |
| Primeiro Orientador: | Luizelli, Marcelo Caggiani |
| Coorientador: | Vogt, Francisco Germano |
| Resumo: | In recent years, the demand for network resources by applications has seen a substantial increase due to requirements such as minimum latency for real-time applications (e.g., VoIP, gaming) and minimum bandwidth for data-intensive activities (e.g., VR, video streaming). As computer networks continue to expand in size and complexity, researchers and professionals face intricate challenges in managing and optimizing network performance. In this context, the generation of network traffic plays a pivotal role. Accurate and realistic traffic generation enables comprehensive assessments of network performance, efficiency, and security. By simulating real-world scenarios and traffic patterns, researchers can gain valuable insights into network behavior and evaluate the effectiveness of protocols, algorithms, and security measures. Traffic generation serves as a fundamental tool for advancing the field of computer networks, facilitating experimentation, and enabling the development of innovative solutions to meet the evolving demands of modern network infrastructures. This research focuses on the creation of PIPO-TG, a traffic generator specifically designed for the Tofino Switch. Powered by the P4 programmable data plane technology, PIPO-TG offers customizable packet forwarding on the Tofino architecture, ensuring accurate performance evaluations without bottlenecks or distortions. The primary objective of PIPO-TG is to generate is to develop a highly customizable traffic generator that can generate realistic and diverse traffic patterns, including the emulation of network anomalies and behavior patterns at a 100Gb/s per port, enabling researchers to evaluate network performance under varying conditions providing customizable packet forwarding with P4 programmable data planes. Our main contributions include user-defined packet header customization and open-source code for reproducibility. These efforts foster collaboration within the research community to advance traffic generation techniques. We show that PIPO-TG only requires a few lines of code to simulate heterogeneous network scenarios (e.g., traffic bursts and DDoS attacks) while maintaining hardware performance and flexibility. Key-words: Traffic Generation. P4. Computer Networks. Experiments generation. Intel Tofino. |
| Abstract: | Nos últimos anos, a demanda por recursos de rede por parte de aplicativos tem experimentado um aumento substancial, devido a requisitos como latência mínima para aplicativos em tempo real (por exemplo, VoIP, jogos) e largura de banda mínima para atividades intensivas em dados (por exemplo, VR, transmissão de vídeo). À medida que as redes de computadores continuam a se expandir em tamanho e complexidade, pesquisadores e profissionais enfrentam desafios complexos na gestão e otimização do desempenho da rede. Nesse contexto, a geração de tráfego de rede desempenha um papel crucial. A geração precisa e realista de tráfego permite avaliações abrangentes do desempenho, eficiência e segurança da rede. Ao simular cenários e padrões de tráfego do mundo real, os pesquisadores podem obter insights valiosos sobre o comportamento da rede e avaliar a eficácia de protocolos, algoritmos e medidas de segurança. A geração de tráfego serve como uma ferramenta fundamental para avançar no campo de redes de computadores, facilitando experimentação e permitindo o desenvolvimento de soluções inovadoras para atender às demandas em constante evolução das infraestruturas de rede modernas. Esta pesquisa se concentra na criação do PIPO-TG, um gerador de tráfego especificamente projetado para o Tofino Switch. Alimentado pela tecnologia de plano de dados programável P4, o PIPO-TG oferece encaminhamento de pacotes personalizável na arquitetura Tofino, garantindo avaliações precisas de desempenho sem gargalos ou distorções. O principal objetivo do PIPO-TG é desenvolver um gerador de tráfego altamente personalizável que possa gerar padrões de tráfego realistas e diversos, incluindo a emulação de anomalias de rede e padrões de comportamento a 100Gb/s por porta, permitindo que os pesquisadores avaliem o desempenho da rede sob condições variáveis, fornecendo encaminhamento de pacotes personalizável com planos de dados programáveis P4. Nossas principais contribuições incluem personalização de cabeçalho de pacote definida pelo usuário e código aberto para reprodutibilidade. Esses esforços promovem a colaboração dentro da comunidade de pesquisa para avançar nas técnicas de geração de tráfego. Mostramos que o PIPO-TG requer apenas algumas linhas de código para simular cenários de rede heterogêneos (por exemplo, bursts de tráfego e ataques DDoS), mantendo o desempenho e a flexibilidade do hardware. Palavras-chave: Geração de tráfego. P4. Redes de Computadores. Geração de experimentos. Intel Tofino. |
| Palavras-chave: | Ciência da computação Redes de Computadores Geração de tráfego Geração de experimentos Computer science Computer networks Traffic generation Experiments generation |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA |
| Idioma: | eng |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal do Pampa |
| Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
| Campus: | Campus Alegrete |
| Citação: | COSTA, Filipo Gabert. PIPO-TG: parameterizable high performance traffic generation. Orientador: Marcelo Caggiani Luizelli. 2023. 66p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Pampa, Curso em Ciência da Computação, Alegrete, 2023. |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/8840 |
| Data do documento: | 7-Dez-2023 |
| Aparece nas coleções: | Ciência da Computação |
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