PackTrack (plan nacional de I+D)

PackTrack se centra en el problema de seguimiento de paquetes, o packet tracking, en redes de datos, cuando las velocidades de los enlaces son muy altas. En la actualidad, las redes de datos son parte esencial de la actividad de la mayor parte de las compañías y de los organismos públicos. En este sentido, el aseguramiento de su calidad es muy importante.

Las técnicas de packet tracking permiten el seguimiento de la trayectoria de un paquete por la red. Para ello, se despliegan sondas pasivas en los enlaces más críticos. Estas sondas capturan selectivamente paquetes (capturar todos no es una solución escalable) y los identifican mediante un código tipo hash. Las sondas deben estar sincronizadas. A continuación, estos códigos se envían a un servidor de proceso de tráfico donde se intentan agrupar ocurrencias del mismo código en distintos saltos, y así se identifica la trayectoria del paquete. Al estar las sondas sincronizadas es posible estimar el retardo exacto que ha sufrido cada paquete en cada salto.

Las dificultades que presenta el packet tracking son múltiples, especialmente cuando la velocidad es alta (10 Gbps o superior). Por un lado, la captura y cálculo de los códigos hash a alta velocidad es muy exigente en términos de proceso y puede requerir del desarrollo de hardware específico. Por otro lado, realizar la comparación de todos los códigos hash generados en los distintos saltos es también muy difícil desde el punto de vista computacional. Para mitigar la carga en el servidor central de proceso de tráfico es necesario diseñar técnicas de muestreo distribuido de tráfico y también puede ser necesario el empleo de técnicas de computación masivamente paralelas.

Los beneficios del packet tracking son claros: al conocer la trayectoria del paquete y los correspondientes tiempos de paso es posible determinar donde se encuentran los cuellos de botella. Hay que tener en cuenta que en una red actual conviven múltiples sistemas: cortafuegos, balanceadores de carga, routers redundantes, etc. Por ello, es importante identificar cuál de ellos es el que produce merma de la calidad de servicio. Esto se puede hacer a través del desglose de retardos en la trayectoria de los paquetes, que es el objetivo del packet tracking.

En conclusión, PackTrack tiene como objetivos: i) desarrollar una sonda de captura y cálculo de códigos hash a 40 Gbps y el correspondiente servidor de proceso, ii) desarrollar algoritmos de muestreo distribuido que permitan el seguimiento eficiente de grandes volúmenes de tráfico, iii) hacer contribuciones fundamentales al desarrollo de hash de paquetes a alta velocidad y iv) validar los resultados del proyecto con tráfico real. Observamos que el proyecto tiene una componente de investigación fundamental, y otra de posible transferencia tecnológica.