Modelos Matemáticos Basados en Consumos Computacionales para el Estudio de Rendimiento de Sondas de Análisis de Tráfico en Redes de Datos

Abstract

La monitorización de tráfico es una operación crítica dentro de las tareas de gestión de red. Por ello, es necesario disponer de herramientas y equipos que analicen el tráfico de red y detecten posibles anomalías, fallos de configuración, ataques o intrusiones. Este trabajo de Tesis se centra en el estudio de equipos denominados sondas de análisis de tráfico que realizan labores de monitorización. Tras analizar la evolución de estos sistemas desde las primeras redes Gigabit Ethernet hasta las redes 5G actuales, la Tesis propone modelos analíticos dirigidos a medir el rendimiento de dichos dispositivos. Se presentan tres modelos basados en teoría de colas: en el primero, sobre un cola tándem con un único servidor activo, se formula un proceso de decisión de Markov que optimiza el throughput de una sonda de análisis; en el segundo, se analiza y se mide el rendimiento de un sistema de captura de paquetes mediante un modelo de cola con vacations; por último, el tercero plantea una red abierta de colas para tomar decisiones en el despliegue de funciones virtuales de red (VNFs) de un servicio de Misión Crítica sobre una red 5G. Cada modelo se resuelve con una técnica diferente y posteriormente se valida, bien sea comparando sus resultados con medidas experimentales de una sonda real o bien mediante simulación.