El crecimiento de los computadores paralelos basados en redes de altas prestaciones ha aumentado el interés y esfuerzo de la comunidad investigadora en desarrollar nuevas técnicas que permitan obtener el mejor rendimiento de estas redes. En particular, el desarrollo de nuevas técnicas que permitan un encaminamiento eficiente y que reduzcan la latencia de los paquetes, aumentando así la productividad de la red. Sin embargo, una alta tasa de utilización de la red podría conllevar el que se conoce como "congestión de red", el cual puede causar una degradación del rendimiento. El control de la congestión en redes multietapa es un problema importante que no está completamente resuelto. Con el fin de evitar la degradación del rendimiento de la red cuando aparece congestión, se han propuesto diferentes mecanismos para el control de la congestión. Muchos de estos mecanismos están basados en notificación explícita de la congestión. Para este propósito, los switches detectan congestión y dependiendo de la estrategia aplicada, los paquetes son marcados con la finalidad de advertir a los nodos origenes. Como respuesta, los nodos origenes aplican acciones correctivas para ajustar su tasa de inyección de paquetes. El propósito de esta tesis es analizar las diferentes estratégias de detección y corrección de la congestión en redes multietapa, y proponer nuevos mecanismos de control de la congestión encaminados a este tipo de redes sin descarte de paquetes. Las nuevas propuestas están basadas en una estrategia más refinada de marcaje de paquetes en combinación con un conjunto de acciones correctivas justas que harán al mecanismo capaz de controlar la congestión de manera efectiva con independencia del grado de congestión y de las condiciones de tráfico. / Ferrer Pérez, JL. (2012). DESIGN OF EFFICIENT PACKET MARKING-BASED CONGESTION MANAGEMENT TECHNIQUES FOR CLUSTER INTERCONNECTS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/18197

The convergence of mobile services and Internet has brought a radical change in mobile networks. An all IP network architecture, an evolution of the radio access transport network, is required to support new high-bandwidth services. Unfortunately, existing control mechanisms are insufficient to guarantee end users a high quality of experience. However, coordinating radio and transport network resources is expected to yield a more efficient solution. This thesis project investigates the interactions between the congestion avoidance protocols, explicit congestion notification, and the traffic engineering metrics for latency and bandwidth, when using Open Shortest Path First with traffic engineering (OSPF-TE) as a routing protocol. Using knowledge of these interactions, it is possible to identify the appearance of bottlenecks and to control the congestion in the transport links within a radio access transport network. Augmenting a topology map with the network’s current characteristics and reacting to evidence of potential congestion, further actions, such as handovers can be taken to ensure the users experience their expected quality of experience. The proposed method has been validated in a test bed. The results obtained from experiments and measurements in this test bed provide a clear picture of how the traffic flows in the network. Furthermore, the behavior of the network observed in these experiments, in terms of real-time performance and statistical analysis of metrics over a period of time, shows the efficiency of this proposed solution. / Tjänstekonvergensen av Internet- och mobila tjänster har medfört en radikal förändring i mobilnäten. En ”All IP” nätverksarkitektur, en utveckling av radios transportnät. Utvecklingen krävs för att stödja de nya bredbandiga tjänsterna. Tyvärr är befintliga kontrollmekanismer otillräckliga för att garantera användarens kvalitetsupplevelse. Med att samordna radio- och transportnätverkets resurser förväntar man sig en effektivare lösning. Detta examensarbete undersöker samspelet mellan protokoll för att undvika överlast, direkt indikation av överlast och trafikal statistik för fördröjning och bandbredd med trafikstyrning baserat på fördröjning och bandbredd , vid användning av Open Shortest Path First ( OSPF - TE ) som routingprotokoll. Med hjälp av information om dessa interaktioner, är det möjligt att identifiera uppkomsten av flaskhalsar och för att styra trafikstockningar i transportförbindelser inom ett radioaccess transportnät. En utökad topologikarta med nätverkets aktuella egenskaper kommer att reagera på en potentiell överbelastning. Ytterligare åtgärder, till exempel överlämningar, vidtas i mobilnätet för att säkerställa användarens upplevda kvalitet. Den föreslagna metoden har validerats i en testmiljö. Resultaten från experiment och mätningar i denna testmiljö ger en tydlig bild av hur trafikflödena framskrider i nätverket. Beteendet hos nätverket som observeras i dessa experiment, i termer av realtidsprestanda och statistisk analys av mätvärden över en tidsperiod, visar effektiviteten av denna föreslagna lösning.