dissertação
Dimensionamento de rede sem fio de um campus universitário baseado na análise de logs de conexão
Wireless network sizing of a university campus based in connection log analysis
Registro en:
RAMOS, T. do P. Dimensionamento de rede sem fio de um campus universitário baseado na análise de logs de conexão. 2023. 63 p. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.
Autor
Ramos, Thiago do Prado
Institución
Resumen
Computer networks are increasingly heterogeneous and their users access different types of applications
using different technologies. Access to computer networks using mobile devices has increased, making
massive use of wireless connections. It becomes necessary to know the connection locations of users
within the network to be able to design and scale networks with quality of service and improve the user
experience. With the connection information, it is possible to improve resource provisioning, direct
traffic more effectively, depending on the type of service and user location, save device energy or even
predict security and network performance issues. In this work, it was proposed the generation of a
database (dataset) based on the files of logs connection to theWi-Fi network of a university campus, with
approximately 15 thousand users. This dataset contains information for a period of 4 months, with time
intervals divided into 15 minutes, connection locations, types of users, number of connections, among
other data. This dataset was anonymized and serves as a basis to assist in making decisions regarding
the dimensioning of the number of access points needed. Thus, a methodology based on the minimum
bandwidth per user was defined for calculating resource sizing. Frequency allocation, coverage overlap
between APs operating on the same radio channel and transmission power control were not evaluated.
All these issues are automatically resolved by the controller of the wireless network equipment. A
limitation found is due to the challenge of the so-called Ping Pong effect, which corresponds to the
recording of a succession of connections/disconnections between APs while the user is stopped. To
work around this problem, the APs of the same building/sector were grouped together. This work differs
from previous works in the area by creating and making available a categorized database with connection
locations and by proposing equipment sizing based on bandwidth for the user based on the number of
connections per location. To define the minimum bandwidth reserved for each user, a guide of typical
online services was used with the minimum download speed necessary for the adequate performance
of each application described in the text. The result indicates which locations need the addition of
equipment. Interactive georeferenced maps were also created, where it was possible to locate the places
with the highest concentration of users over time. As redes de computadores estão cada vez mais heterogêneas e seus usuários acessam diversos tipos de
aplicações usando diferentes tecnologias. O acesso às redes de computadores utilizando dispositivos móveis
tem aumentado, fazendo uso massivo das conexões sem fio. Torna-se necessário conhecer os locais
de conexão dos usuários dentro da rede para ser possível projetar e dimensionar redes com qualidade
de serviço e melhorar a experiência do usuário. Com as informações de conexão pode-se melhorar o
provisionamento de recursos, direcionar o tráfego de maneira mais eficaz, dependendo do tipo de serviço
e localidade do usuário, economizar energia de dispositivos ou ainda conseguir prever problemas de segurança
e desempenho da rede. Neste trabalho foi proposta a geração de uma base de dados (dataset)
fundamentada nos arquivos de logs de conexão da rede Wi-Fi de um campus universitário, com aproximadamente
15 mil usuários. Esse dataset contêm informações de um período de 4 meses, com intervalos
de tempo divididos em 15 minutos, locais de conexão, tipos de usuários, quantidade de conexões, entre
outros dados. Esse dataset foi anonimizado e serve como base para auxiliar na tomada de decisões quanto
ao dimensionamento do número de pontos de acesso necessários. Assim, foi definida uma metodologia
baseada em largura de banda mínima por usuário para cálculo do dimensionamento de recursos. Não foi
avaliado atribuição de frequências, sobreposição de cobertura entre APs operando no mesmo canal de
rádio e controle de potência de transmissão. Todas essas questões são resolvidas de forma automática
pela controladora dos equipamentos da rede sem fio. Uma limitação encontrada se deve ao desafio do
chamado efeito Ping Pong, que corresponde ao registro de uma sucessão de conexões/desconexões entre
APs enquanto o usuário está parado. Para contornar esse problema foi realizado o agrupamento dos APs
de um mesmo prédio/setor. Este trabalho se diferencia dos trabalhos anteriores da área pela criação e
disponibilização da base de dados categorizada e com locais de conexão e por propor o dimensionamento
de equipamentos baseado em largura de banda para o usuário baseado no número de conexões por local.
Para definição da banda mínima reservada para cada usuário foi utilizado um guia dos serviços onlines
típicos com a velocidade mínima de download necessária para o desempenho adequado de cada aplicativo
descrito no texto. Os resultados indicam quais os locais que necessitam a adição de equipamentos.
Também foram criados mapas georreferenciados interativos, onde foi possível localizar os locais com
maior concentração de usuários no decorrer do tempo.