- Tytuł:
-
Szacowanie zajętości łącza metodą par pakietów w systemie komunikacji IoT
Estimation of Link Occupancy During TCP Transmissions in Internet of Things - Autorzy:
-
Chodorek, Agnieszka
Chodorek, Robert R. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/275855.pdf
- Data publikacji:
- 2019
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
- Tematy:
-
implementacja
Internet Rzeczy
metoda par pakietów
pomiary
przeciwdziałanie przeciążeniom
Raspberry Pi
protokół TCP
układ prototypowy
congestion control
implementation
Internet of Things
measurements packet pair
prototype device
Raspberry PI
TCP - Opis:
-
Jednym z problemów występujących w dużych systemach Internetu Rzeczy,
złożonych z tysięcy urządzeń IoT, są przeciążenia sieci w pobliżu urządzeń pełniących rolę
hubów komunikacyjnych (brokerów danych, chmur obliczeniowych). Przeciążenia te nie są
w wystarczającym stopniu rozładowywane przez protokół TCP, który (ze względu na specyfikę
ruchu telekomunikacyjnego w systemach IoT) nie jest w stanie prawidłowo oszacować, dostępnych
dla danej transmisji, zasobów sieciowych. W artykule przedstawiono prototypowe urządzenie IoT,
zbudowane na mikrokontrolerze Raspberry PI pracującym pod kontrolą systemu operacyjnego
Linux, które szacuje wielkość, dostępnej dla protokołu TCP, przepustowości ścieżki komunikacyjnej.
Urządzenie korzysta ze znanej metody par pakietów. Aby poprawić dokładność szacunków, użyto
wariantu metody, który ocenia wielkość dostępnej przepustowości na podstawie ciągów par. Badania
przeprowadzone w dedykowanej sieci lokalnej pozwoliły zarówno ocenić pracę urządzenia, jak
i dokonać analizy dokładności szacunków przeprowadzanych w obecności ruchu charakterystycznego
dla systemów Internetu Rzeczy. Oceniono również narzut ruchu wnoszonego do sieci Internetu
Rzeczy przez pomiary metodą par testowych TCP. Ze względu na ograniczoną moc obliczeniową
mikrokontrolera Raspberry PI, urządzenie korzysta z prostych, szybkich wariantów obliczeniowych
metody par pakietów PTR (bez odstępu czasowego między parami pakietów) oraz zmodyfikowany IGI
(ze zmiennym odstępem czasowym między parami pakietów). Urządzenie umożliwia szybką ocenę
stanu sieci w trakcie trwania transmisji IoT. Znajomość stanu sieci, w tym przepustowości dostępnej
dla transmisji TCP, pozwoli na efektywniejsze działanie systemu wykorzystującego dużą liczbę
urządzeń Internetu Rzeczy.
One of the serious problems with large-scale Internet of Things systems, composed of thousands of IoT devices, are network congestions that occur near communication hubs (data brokers, computing clouds). These congestions cannot be enoughly discharged by the TCP protocol, which (due to specific teletraffic, generated by IoT devices) is not able to correctly estimate bandwidth available for a given transmission. In this article, a prototype IoT device that estimates amount of bandwidth of transmission path, available for TCP transmissions, is presented. The device is built with the use of the Raspberry PI microcontroller, working under the control of the Linux operating system, and uses packet pairs method for bandwidth estimation. To improve estimation accuracy, Probing Packet Trains (PPT) variant of packet pairs method was used. Results of experiments carried out in local area network are presented in figures and includes both analysis of estimation accuracy, and analysis of amount of control traffic that will be injected to an IoT network during a single measurement with the use of several probing packet trains. Due to limited computing power of the Raspberry PI, the device uses two, simple for computing, versions of the PPT: Packet Transmission Rate and Initial Gap Increasing. The device enables fast assessment of networks conditions. Knowledge of bit rate available for current TCP transmissions allows for more efficient performance of IoT systems that use large amount of devices. - Źródło:
-
Pomiary Automatyka Robotyka; 2019, 23, 2; 53-60
1427-9126 - Pojawia się w:
- Pomiary Automatyka Robotyka
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł