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1 Workshop SELEX Esposo Valutazione sperimentale della piattaforma Esposo The MobiLab Group Dipartimento di Informatica e Sistemistica - Universàdi Napoli Federico II Via Claudio 21, Napoli, Italy christian.esposo@unina.

2 ::.. Obiettivo Esposo Condurre una campagna di performance assessment della piattaforma, in risposta alle esigenze del controllo del traffico aereo Valutare l incidenza delle Qualy-of-Service, della struttura dei messaggi, del periodo di pubblicazione e del numero di partecipanti sulle prestazioni Performance evaluation su rete LAN e WAN christian.esposo@unina. 1

3 ::.. La piattaforma (1/2) Esposo User Application Chiamata di Funzione Valore di rorno La soluzione DDS offerta da RTI è un network middleware, composto da una libreria a run-time, un database e un insieme di tasks. L applicazione è direttamente collegata alla libreria, e i tasks realizzano l inoltro e il trasporto di tutti i mes- saggi, e le relative operazioni di marshaling e unmarshaling. NDDS Library NDDS Database NDDS Tasks Operating System Network Interface christian.esposo@unina. 2

4 ::.. La piattaforma (2/2) Esposo NDDS adotta una topologia del tipo simple overlay: ogni partecipante è direttamente collegato agli altri attraverso l interfaccia di rete. Consente due modalà di trasporto: Unicast Multicast Il formato dei messaggi è il Common Data Rapresentation (CDR). christian.esposo@unina. 3

5 ::.. Offered QOS Esposo 4

6 ::.. Parametri della campagna di test Struttura tt messaggio Semplice, Complesso a dimensione variabile, FullAvenue e CompactAvenue Dimensione da 32 bytes e arriva a 512 KBytes messaggio (2 k bytes conkchevada5a19) che a Periodo di pubblicazione Qualy-of-Service [ ] msec 1. Best Effort/Reliable; 2. Volatile / Transient; 3. History valore 1, KEEP_ALL; 4. Ownership Shared/Exclusive 1. Numero di subscriber Scala del sistema 2. Numero di publisher 3. Subscriber per nodo Tipologia di rete LAN e WAN Esposo christian.esposo@unina. 5

7 ::.. Avenue Esposo Progetto della Comunà Europea per la standardizzazione delle piattaforme software per la gestione del traffico aereo in Europa. Definisce un dizionario dei dati e delle interfacce per il dominio ATC, al fine di promuovere interoperabilà tra le soluzioni svilup- pate da aziende coinvolte nel campo del controllo del traffico aereo. christian.esposo@unina. 6

8 ::.. Dizionario dei dati Esposo 7

9 ::.. FDP Messages Esposo A partire dal dizionario dei dati offerto dal progetto Avenue, sono state define due tipologie di messaggio fortemente strutturato, per la distribuzione del cosiddetto Flight Data Plan (FDP): FullAvenue: rappresenta la tipologia di messaggi scambiati all interno di un sistema ATC, caratterizzata da una dimensione di bytes. CompactAvenue: costuisce un messag- gio più compatto (dimensionei bytes), scambiato tra diversi sistemi ATC christian.esposo@unina. 8

10 ::.. TEST LOCALE 1 Esposo 1 Publisher, 1 Subscriber, Best_Effort, Unicast, 1 ms RTT in μsec Andamento mediano del RTT Simple Complex (496) CompactAvenue FullAvenue Tipologia Messaggio Test al variare del tipo di messaggio: le metriche un aumento prestazionale. Nessuna perda di messaggi. Valori di Throughput Stdev in μsec Trend del Jter Simple Complex (496) CompactAvenue FullAvenue Tipologia Messaggio christian.esposo@unina. 9 Mb/s Throughput in Tipologia Messaggio

11 ::.. TEST LOCALE 2 Esposo 1 Publisher, 1 Subscriber, Best_Effort, Unicast, 1 ms RTT in μsec Andamento mediano del RTT Test al variare della dimensione del complex messagge: tutte le metriche indicano un diretta in- fluenza. Nessuna perda di messaggi. Valori del Throughput Srdev in μsec Dimensione del messaggio in byte Trend del Jter Throughp put in Mb/s Dimensione del messaggio in byte Dimensione del messaggio in byte christian.esposo@unina. 1

12 ::.. Testbed per i test su rete LAN Esposo Caratteristiche dei nodi: 2 CPU Xeon 2.8Ghz (con Hyperthreading); ead 6 GB di RAM; 36 GB di disco fisso; 2 interfacce gigab gg Ethernet; 1 interfaccia Myrinet; Cluster Interconnessione attraverso: Uno swch stackable con matrice > 56Gbps Uno swch Myrinet 32 porte christian.esposo@unina

13 ::.. TEST LAN 1 Esposo 1 Publisher, 1 Subscriber, Best_Effort, Unicast, 1 ms RTT in μsec Stdev in μsec Andamento mediano del RTT Simple Complex (496) CompactAvenue FullAvenue Tipologia Messaggio Trend del Jter Simple Complex (496) CompactAvenue FullAvenue Tipologia Messaggio Throughput in Mb/s Test al variare del tipo di messaggio: tutte le metriche indicano una dipendenza con la struttura del messaggio. Nessuna perda di messaggi Valori di Throughput Tipologia Messaggio christian.esposo@unina. 12

14 in μsec RTT Stdev in μsec c Valutazione sperimentale ::.. TEST LAN Andamento mediano del RTT Dimensione del messaggio in byte Trend del Jter in Mb/s Throughput Esposo 1 Publisher, 1 Subscriber, Best_Effort, Unicast, 1 ms Test al variare della dimensione di un complex message: tutte le metriche indicano una andamento monotono crescente. Nessuna perda di messaggi. Valori di Throughput Dimensione del messaggio in byte Dimensione del pacchetto in byte christian.esposo@unina. 13

15 RTT in μsec Stdev in μsec Valutazione sperimentale ::.. TEST LAN Andamento mediano del RTT Periodo di pubblicazione in millisecondi Trend del Jter Periodo di pubblicazione in millisecondi in Mb/s Throughput Esposo 1 Publisher, 1 Subscriber, Best_Effort, Unicast, FullAvenue Test al variare del periodo di pubblicazione: il throughput mostra un andamento crescente, mentre le altre oscillante. Nessuna perda di messaggi Valori di Throughput christian.esposo@unina. 14 Periodo di pubblicazione in millisecondi

16 Stdev in μsec Valutazione sperimentale ::.. TEST LAN 4 μsec RTT in Esposo 1 Publisher, 1 Subscriber, Unicast, 1 ms, FullAvenue Andamento mediano del RTT Test al variare della qualà del servizio: in una rete priva di perde, l overhead dei meccanis- mi affidabili sono minimi. Nessuna perda di messaggi. B_E REL REL_1 REL_1 REL_ALL Qualy-of-Service Trend del Jter B_E REL REL_1 REL_1 REL_ALL Qualy-of-Service Throughput in Mbin/s 44,55 44,5 44,45 44,4 44,35 44,3 44,25 44,2 44,15 44,1 Valori di Throughput B_E REL REL_1 REL_1 REL_ALL Qualy-of-Service christian.esposo@unina. 15

17 ::.. TEST LAN 5 Esposo 1 Publisher, Best_Effort, Unicast, 1 ms, FullAvenue RTT in μsec Andamento mediano del RTT Test al variare dei subscriber: il RTT mostra un andamento lineare fino a un valore soglia, oltre cui aumenta fortemente. Nessuna perda di messaggi Valori di Throughput Std dev in μsen Numero di subscribe Trend del Jter Numero subscriber del nodo christian.esposo@unina. 16 Throughtput Mb/s 45 44, , , ,5 41 4, Numero di subscriber

18 ::.. TEST LAN 6 Esposo 1 Publisher, Best_Effort, Multicast, 1 ms, FullAvenue RTT in μs sec ev in μsec Std Andamento mediano del RTT Numero di subscriber Trend del Jter t/s Thro oughput in Mbi Test al variare dei subscriber: il RTT mostra un andamento quasi costante, diminuendo leggermen- te a sette sunbscribers. Nessuna perda di messaggi.,621349,621349,621349,621349,621349,621349,621349,621349,621349, Valori di Throughput christian.esposo@unina. 17 Numero di subscriber Numero di subscriber

19 ::.. PlanetLab (1/3) Esposo PlanetLab è una rete globale di ricerca, che supporta lo sviluppo di nuovi network service. Attualmente si compone di 85 nodi collocati geograficamente su 42 si intorno al mondo. Su tutte le macchine è in esecuzione un comune package software che include Linux Fedora 2, meccanismi i per il bootstrap dei nodi e la distribuzione di aggiornamenti, e un insieme di tool di management. christian.esposo@unina. 18

20 ::.. PlanetLab (2/3) Esposo PlanetLab Nodes Service Developers Owner 1 Owner 2 Create slices Slice Authory Request a slice New slice ID Owner 3... Auding data Software updates Learn about nodes Management Authory Identify slice users (resolve abuse)... U S E R S Owner N Access slice christian.esposo@unina. 19

21 ::.. PlanetLab (3/3) Esposo La soluzione adottata per l isolamento delle risorse sui nodi tra i possibili utenti è la vir- tualizzazione. Inoltre, ad ogni nodo è con- sento ospare solo un numero limato di Splice. Node Owner Owner VM MA NM + VMM Node SCS VM node database Service Developer slice database SA Il vantaggio di usare PlanetLab è la possibilà di sperimentare nuovi servizi sotto condizioni verosimilmente reali e su larga scala. christian.esposo@unina. 2

22 ::.. Testbed per i test su rete WAN Esposo christian.esposo@unina. 21

23 tdev in μsec St RTT in μsec Valutazione sperimentale ::.. TEST WAN Andamento mediano del RTT Simple Complex (496) CompactAvenue FullAvenue Tipologia Messaggio Trend del Jter Simple Complex (496) CompactAvenue FullAvenue Tipologia Messaggio in Mb/s Throughput,7,6,5 4,4,3,2,1 Esposo 1 Publisher, 1 Subscriber, Keep_all, Unicast, 2 ms Test al variare del tipo di messaggio: le prestazioni sono considerevolmente dipendenti. Nessuna perda di messaggi. Valori di Throughput Tipologia Messaggio christian.esposo@unina. 22

24 RTT in μsec dev in μsec St Valutazione sperimentale ::.. TEST WAN Andamento mediano del RTT B_E REL REL_1 REL_1 REL_ALL Qualy of service Trend del Jter B_E REL REL_1 REL_1 REL_ALL /s Throu ughput in Mb/ Numero di messaggi Esposo 1 Publisher, 1 Subscriber, Unicast, 1 ms, FullAvenue ,62,615,61,65,6 Messaggi persi B_E REL REL_1 REL_1 REL_ALL Qualy of service Valori di Throughput Qualy of service christian.esposo@unina. 23,595,59 B_E REL REL_1 REL_1 REL_ALL Qualy of service

25 in μsec RTT i Stdev in μsec Valutazione sperimentale ::.. TEST WAN Andamento mediano del RTT Periodo di pubblicazione i in millisecondi Trend del Jter Esposo 1 Publisher, 1 Subscriber, Reliable_all, Unicast, FullAvenue Numero messaggi t/s Thro oughput in Mb Messaggi persi Periodo di pubblicazione in millisecondi Valori di Throughput Periodo di pubblicazione in millisecondi christian.esposo@unina Periodo di pubblicazione in millisecondi

26 StD Dev in μsec Valutazione sperimentale ::.. TEST WAN 4 μsec RTT in Andamento mediano dell'rtt Periodo di pubblicazione in millisecondi Trend del Jter Periodo di pubblicazione in millisecondi Esposo 1 Publisher, 1 Subscriber, Best_effort, Unicast, FullAvenue Numero assaggi /s Throu ughput in Mb/ Messaggi persi Periodo di pubblicazione in millisecondi Valori del throughput Periodo di pubblicazione in millisecondi christian.esposo@unina. 25

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