Experimentando con Multi-Path TCP.

Abstract

Multi-Path TCP (MPTCP) consiste en un conjunto de extensiones definidas para el protocolo de transporte TCP, cuya finalidad radica en brindarle a una conexión de transporte la posibilidad de operar a través de múltiples rutas de forma simultánea. Específicamente, MPTCP ofrece los mismos servicios que TCP y, además, provee los mecanismos necesarios para establecer y utilizar múltiples flujos TCP a través de rutas potencialmente disjuntas. Una topología de red fat-tree garantiza la existencia de múltiples rutas físicas entre cada par de equipos conectados en su frontera. Una correcta utilización del protocolo MPTCP en una topología con estas características puede optimizar el uso de recursos físicos disponibles, implicando beneficios para las conexiones de transporte. En particular, estos aspectos son trasladables a los centros de datos masivos que disponen de una infraestructura de red fat-tree. Este proyecto aborda el estudio del protocolo de transporte Multi-Path TCP en el marco de una topología de red fat-tree. El estudio del protocolo se realiza por medio de un proceso de emulación en máquinas virtuales, utilizando distribuciones Linux que disponen de una implementación nativa y en desarrollo del protocolo Multi-Path TCP. Partiendo de una máquina virtual, se virtualiza la topología de red fat-tree sobre la cual se ejecutan diversos casos de prueba que involucran el protocolo estudiado. Durante el desarrollo del proyecto se emplean herramientas de carácter esencial para lograr una correcta trayectoria. Entre éstas se destacan Wireshark para la captura y análisis de tráfico de red, Mininet para la virtualización de la topología fat-tree, y Multi-Path TCP Deamon para la gestión de rutas establecidas por el protocolo. La codificación de programas se realiza utilizando el lenguaje de programación C, exceptuando la implementación de la topología fat-tree que se codifica en Python. Finalmente, se evidencia el funcionamiento del protocolo Multi-Path TCP y se determina su grado de maleabilidad aplicable a distintos escenarios. Se concluye su relevancia en infraestructuras de red fat-tree cuando se propone optimizar el uso de recursos disponibles.