En esta Tesis se plantea una solución para soportar Calidad de Servicio en Internet. Esta solución, denominada IntServ6, opera sobre redes fijas y móviles basadas en el protocolo IPv6. IntServ6 está fundamentada en la Arquitectura de Servicios Integrados y utiliza el campo de Etiqueta de Flujo de la cabecera IPv6 para identificar los flujos que tienen reservas de recursos en los Encaminadores. La utilización del campo Etiqueta de Flujo de IPv6 no ha sido estandarizada, existiendo hasta el momento sólo ciertas especificaciones de uso y algunas propuestas de su utilización que también fueron estudiadas. Tales propuestas sólo abarcan algunos aspectos de una posible solución pero no plantean soluciones completas. Estos aspectos son entre otros, el formato de interpretación de la Etiqueta de Flujo y algunas definiciones de arquitecturas de QoS descritas de forma muy general. Adicionalmente, IntServ6 posee extensiones para operar sobre redes móviles. Tales extensiones están diseñadas para operar con los protocolos de movilidad existentes de forma que no requieren la alteración de dichos protocolos. Aunque IntServ6 podría operar con el protocolo Mobile IPv6, es preferible su operación sobre HMIPv6 para reducir el tiempo de Traspaso.Para la evaluación de IntServ6, se obtuvieron diferentes modelos matemáticos y de simulación que permitieron evaluar el rendimiento de la propuesta IntServ6 con respecto al estándar IntServ y, en algunos aspectos, se comparó también con MPLS. Todos los aspectos evaluados arrojaron que definitivamente IntServ6 es superior a IntServ. Así, IntServ6 mejora el rendimiento de los Encaminadores en aspectos como el Ancho de Banda de Memoria y la velocidad de procesamiento, también mejora el Tiempo Medio de Retardo de los paquetes, mejora el Tráfico Servido a cada flujo en Reservas Simples y en las Reservas en Túneles. Por otro lado, IntServ6 reduce considerablemente la dependencia del Retardo de los paquetes con respecto a al movilidad de los usuarios y además no afecta, e incluso reduce levemente el Tiempo de Latencia de Traspaso. / This Thesis has obtained an approach to support Quality of Service on Internet. This approach, named IntServ6, operates over wired and wireless All IP Networks based on the IPv6 protocol. IntServ6 is based on the Integrated Services Architecture and it identifies traffic flows (with reservations at the routers), by means of the Flow Label Field allocated in the IPv6 Header. Currently, the use of the Flow Label Field is not standardized; thus, only there exist some general specifications about the use of this field and some proposals about it. However, such proposals only describe some aspects (Flow Label Field Format and general network architectures) but they not take into account many other issues that Internet requires today. In addition, IntServ6 has been designed with extensions to operate over Mobile Networks. Such extensions allow to IntServ6 to obtain a good performance with the current Mobility Protocols without make any modification to them. Although IntServ6 could operate with the Mobile IP protocol, is preferred that it operates with the Hierarchical Mobile IP protocol to reduce the Handoff Latency.In order to evaluate IntServ6, several mathematical and simulation models were developed. Such models allowed evaluating the performance of IntServ6 and to compare it with the performance of the standard IntServ. In some cases, also IntServ6 was compared with MPLS. All evaluated issues show that IntServ6 is better than IntServ. Thus, IntServ6 improves the router performance in aspects as the Memory Bandwidth and the Processing Rate. IntServ6 reduces the mean packet delay; it also increases the Served Traffic for each flow in Simple Reservations and also in Reservations within Tunnels. On the other hand, IntServ6 reduces the packet delay dependence with the user mobility. Finally, IntServ6 also reduces the Handoff Latency.

Tesis-Universidad de Valladolid, 2000. / Incluye referencias bibliográficas e índice.

The research we have conducted has been aimed at developing a new mechanism of extraction and use of parallelism at a high level, based on speculation techniques, in cluster environments. This allows our mechanism to be architecture independent and to be adapted to heterogeneous environments. As a drawback there are some limitations due to the fact of working at a high level, such as memory address access dependencies and those occurring in vector operations. The Master/Slave Speculative Parallelization Architecture for Computer Clusters (MSSPACC) is considered that works at the TLP taking advantage of the execution tools of the ILP level. It works at TLP level because the program is divided into threads which we call blocks. The blocks they are considered like single instructions and follow the same pattern of a superscalar processor ILP (input variables are considered like operands and the output like the result of the execution). / L’objectiu d’aquesta recerca és desenvolupar un nou mecanisme d'extracció i explotació del paral•lelisme basat en tècniques d'especulació a nivell d’aplicació sobre clústers. Així hem aconseguit que el sistema no tingui una dependència arquitectònica i poder adaptar-se a entorns heterogenis. Com a contrapartida ens hem trobat amb les limitacions degudes al fet de treballar a nivell d’aplicació, com són les dependències d’adreces d’accés a memòria i les provocades en operacions amb vectors. La proposta desenvolupada s’anomena Master/Slave Speculative Parallelization Architecture for Computer Clusters (MSSPACC) i es pot considerar que treballa a nivell TLP aprofitant les eines d’execució del nivell ILP. Divideix el programa en fils d’execució que anomenem blocs bàsics que s’executen seguint el mateix patró ILP d’un processador Superescalar, considerant que un bloc bàsic és equivalent a una instrucció, les variables d’entrada com a operants i les de sortida com al resultat de l’execució del bloc bàsic.

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Ethernet está empezando a pasar de las redes de área local a una red de transporte. Sin embargo, como los requisitos de las redes de transporte son más exigentes, la tecnología necesita ser mejorada. Esquemas diseñados para mejorar Ethernet para que cumpla con las necesidades de transporte se pueden categorizar en dos clases. La primera clase mejora solo los componentes de control de Ethernet (Tecnologías basadas en STP), y la segunda clase mejora tanto componentes de control como de encaminamiento de Ethernet (tecnologías basadas en etiquetas). Esta tesis analiza y compara el uso de espacio en las etiquetas de las tecnologias basadas en ellas para garantizar su escalabilidad. La aplicabilidad de las técnicas existentes y los estudios que se pueden utilizar para superar o reducir los problemas de escalabilidad de la etiqueta son evaluados. Además, esta tesis propone un ILP para calcular el óptimo rendimiento de las technologias basadas en STP y las compara con las basadas en etiquetas para ser capaz de determinar, dada una específica situacion, que technologia utilizar. / Ethernet is starting to move from Local area networks to carrier networks. Nevertheless as the requirements of carrier networks are more demanding, the technology needs to be enhanced. Schemes designed for improving Ethernet to match carrier requirements can be categorized in two classes. The first class improves Ethernet control components only (STP based technologies), and the second class improves both Ethernet control and forwarding components (label based forwarding technologies). This thesis analyzes and compares label space usage for the label based forwarding technologies to ensure their scalability. The applicability of existing techniques and studies that can be used to overcome or reduce label scalability issues is evaluated. Additionally this thesis proposes an ILP to calculate optimal performance of STP based approaches and compares them with label based forwarding technologies to be able to determine, given a specific scenario, which approach to use.

Actualmente, los clústeres de PCs están considerados como una alternativa eficiente a la hora de construir supercomputadores en los que miles de nodos de computación se conectan mediante una red de interconexión. La red de interconexión tiene que ser diseñada cuidadosamente, puesto que tiene una gran influencia sobre las prestaciones globales del sistema. Dos de los principales parámetros de diseño de las redes de interconexión son la topología y el encaminamiento. La topología define la interconexión de los elementos de la red entre sí, y entre éstos y los nodos de computación. Por su parte, el encaminamiento define los caminos que siguen los paquetes a través de la red. Las prestaciones han sido tradicionalmente la principal métrica a la hora de evaluar las redes de interconexión. Sin embargo, hoy en día hay que considerar dos métricas adicionales: el coste y la tolerancia a fallos. Las redes de interconexión además de escalar en prestaciones también deben hacerlo en coste. Es decir, no sólo tienen que mantener su productividad conforme aumenta el tamaño de la red, sino que tienen que hacerlo sin incrementar sobremanera su coste. Por otra parte, conforme se incrementa el número de nodos en las máquinas de tipo clúster, la red de interconexión debe crecer en concordancia. Este incremento en el número de elementos de la red de interconexión aumenta la probabilidad de aparición de fallos, y por lo tanto, la tolerancia a fallos es prácticamente obligatoria para las redes de interconexión actuales. Esta tesis se centra en la topología fat-tree, ya que es una de las topologías más comúnmente usadas en los clústeres. El objetivo de esta tesis es aprovechar sus características particulares para proporcionar tolerancia a fallos y un algoritmo de encaminamiento capaz de equilibrar la carga de la red proporcionando una buena solución de compromiso entre las prestaciones y el coste. / Gómez Requena, C. (2010). Low-Memory Techniques for Routing and Fault-Tolerance on the Fat-Tree Topology [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8856