Performance Evaluation of Next-Generation Data Plane Architectures and their Components

Leistungsbewertung von Data Plane Architekturen der Nächsten Generation sowie ihrer Einzelkomponenten

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-260157
  • In this doctoral thesis we cover the performance evaluation of next generation data plane architectures, comprised of complex software as well as programmable hardware components that allow fine granular configuration. In the scope of the thesis we propose mechanisms to monitor the performance of singular components and model key performance indicators of software based packet processing solutions. We present novel approaches towards network abstraction that allow the integration of heterogeneous data plane technologies into a singular networkIn this doctoral thesis we cover the performance evaluation of next generation data plane architectures, comprised of complex software as well as programmable hardware components that allow fine granular configuration. In the scope of the thesis we propose mechanisms to monitor the performance of singular components and model key performance indicators of software based packet processing solutions. We present novel approaches towards network abstraction that allow the integration of heterogeneous data plane technologies into a singular network while maintaining total transparency between control and data plane. Finally, we investigate a full, complex system consisting of multiple software-based solutions and perform a detailed performance analysis. We employ simulative approaches to investigate overload control mechanisms that allow efficient operation under adversary conditions. The contributions of this work build the foundation for future research in the areas of network softwarization and network function virtualization.show moreshow less
  • Diese Doktorarbeit behandelt die Leistungsbewertung von Data Plane Architekturen der nächsten Generation, die aus komplexen Softwarelösungen sowie programmierbaren Hardwarekomponenten bestehen. Hierbei werden Mechanismen entwickelt, die es ermöglichen, die Leistungsfähigkeit einzelner Komponenten zu messen und zentrale Leistungsindikatoren softwarebasierter Systeme zur Verarbeitung von Datenpaketen zu modellieren. Es werden neuartige Ansätze zur Netzabstraktion entworfen, die eine vollständig transparente Integration heterogener Technologien imDiese Doktorarbeit behandelt die Leistungsbewertung von Data Plane Architekturen der nächsten Generation, die aus komplexen Softwarelösungen sowie programmierbaren Hardwarekomponenten bestehen. Hierbei werden Mechanismen entwickelt, die es ermöglichen, die Leistungsfähigkeit einzelner Komponenten zu messen und zentrale Leistungsindikatoren softwarebasierter Systeme zur Verarbeitung von Datenpaketen zu modellieren. Es werden neuartige Ansätze zur Netzabstraktion entworfen, die eine vollständig transparente Integration heterogener Technologien im selben Netz ermöglichen. Schließlich wird eine umfassende Leistungsbewertung eines komplexen Systems, das aus einer Vielzahl softwarebasierter Netzfunktionen besteht, durchgeführt. Anhand simulativer Modelle werden Überlastkontrollmechanismen entwickelt, die es dem System erlauben auch unter Überlast effizient zu arbeiten. Die Beiträge dieser Arbeit bilden die Grundlage weiterer Forschungen im Bereich der Softwarisierung von Netzen sowie der Virtualisierung von Netzfunktionen.show moreshow less

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Metadaten
Author: Stefan Geißler
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-260157
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Fakultät für Mathematik und Informatik
Faculties:Fakultät für Mathematik und Informatik / Institut für Informatik
Referee:Prof. Dr. Tobias Hoßfeld
Date of final exam:2022/03/10
Language:English
ISSN:1432-8801
Year of Completion:2022
Series (Serial Number):Würzburger Beiträge zur Leistungsbewertung Verteilter Systeme (02/21)
DOI:https://doi.org/10.25972/OPUS-26015
GND Keyword:Leistungsbewertung; Simulation; Zeitdiskretes System; Implementierung <Informatik>
Tag:discrete-time analysis; mobile networks; network softwarization; performance evaluation; simulation
CCS-Classification:I. Computing Methodologies / I.6 SIMULATION AND MODELING (G.3) / I.6.5 Model Development / Modeling methodologies
MSC-Classification:65-XX NUMERICAL ANALYSIS
Release Date:2022/04/11
Licence (German):License LogoCC BY-SA: Creative-Commons-Lizenz: Namensnennung, Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International