Abstract
Exactly measuring traffic load is the basis for efficient traffic engineering. However, precise traffic measurement involves inspecting every packet traversing a lint resulting in significant overhead on routers with high-speed links. Sampling techniques are proposed as an alternative way to reduce the measurement overhead. But, since sampling inevitably accompany with error, there should be a way to control, or at least limit, the error for traffic engineering applications to work correctly. In this paper, we address the problem of bounding sampling error within a pre-specified tolerance level. We derive a relationship between the number of samples, the accuracy of estimation and the squared coefficient of variation of packet size distribution. Based on this relationship, we propose an adaptive random sampling technique that determines the minimum sampling probability adaptively according to traffic dynamics. Using real network traffic traces, we show that the proposed adaptive random sampling technique indeed produces the desired accuracy, while also yielding significant reduction in the amount of traffic samples.
트래픽 부하 측정은 네트웍 트래픽 엔지니어링의 기반이 된다. 그러나 고속 링크에서 트래픽 부하 정보를 얻기 위해 모든 패킷을 측정하는 것은, 라우터의 패킷 포워딩 성능을 저해시키므로 확장성이 결여된다. 이에 따라 샘플링 기법이 트래픽 측정의 대안으로 제시되었다. 샘플링은 라우터의 성능 저해를 최소화시킬 수 있으나 샘플링으로 예측되는 트래픽 부하는 실제 트래픽 부하와 차이를 보이게 되며, 이와 같은 오류가 제한되지 못한다면 측정값을 기반으로 하는 응용들에 부영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 샘플링 오류를 오류 허용범위 내로 제한시킬 수 있는 적응성 있는 패킷 샘플링 기법을 제안한다. 제안 기법은 수학적 분석을 통해 얻어진 부하 예측 오류에 영향을 미치는 주요 트래픽 파라메터를 각 블록의 시작마다 예측하여 샘플링 확률을 동적으로 적응시킨다. 본 논문에서는 또한 실제 측정된 인터넷 트래픽을 이용하여 제안 기법의 확장성과 성능을 검증하였다