Mejorando la red de los servicios de motores de búsqueda a través de enrutamiento basado en la aplicación

Abstract

Els sistemes de còmput complexos com els Serveis de Motors de Cerca proveeixen serveis a milions d'usuaris, i la seva demanda pot canviar sobtadament. Aquesta inestable demanda impacta significativament als components del servei (com xarxa de dades i nodes). El sistema hauria de ser capaç de gestionar escenaris inesperats, d'altra manera, els usuaris es podrien veure forçats a deixar el sistema. Un motor de cerca té una típica arquitectura composta per un Front Service que processa les sol·licituds dels usuaris, un Index Service que emmagatzema la informació recopilada d'Internet i un Cache Service que gestiona l'accés eficient al contingut d'ús més freqüent. Els avanços científics que proveeixen aquests serveis són en general tecnologia emergent. Els serveis de xarxa d'un motor de cerca requereixen una planificació especialitzada; la present investigació es desenvolupa amb l'estudi del patró de tràfic d'un motor de cerca i el disseny d'un model de enrutament dels missatges entre els nodes de la xarxa basats en les condicions de fluxos de dades del motor de cerca. El resultat esperat és un servei de xarxa especialitzat en el tràfic d'un motor de cerca que assigni els recursos de la xarxa de forma eficient segons sigui la demanda que suporta en temps real. La verificació del patró de tràfic va permetre identificar condicions de desequilibri de la xarxa de dades i congestió de missatges, així que es va dissenyar un model que combina diferents models de enrutament de la literatura i nous criteris basats en les condicions específiques del tràfic del motor de cerca. Per al disseny d'aquesta proposta ha estat necessari dissenyar un model a escala del motor de cerca utilitzant tècniques de simulació i s'ha usat tràfic d'un sistema real que ha permès verificar de forma precisa el model proposat i comparar-lo amb models de enrutament actualment disponibles a la literatura i tecnologia actual. Els resultats obtinguts demostren que el model proposat millora el rendiment de la xarxa del motor de cerca en termes de latència i throughput de la xarxa.

Los sistemas de cómputo complejos como los Servicios de Motores de Búsqueda proveen servicios a miles de usuarios, y su demanda puede cambiar repentinamente. Esta inestable demanda impacta significativamente a los componentes del servicio (como red de datos y nodos). El sistema debería ser capaz de gestionar escenarios inesperados, de otro modo, los usuarios se podrían ver forzados a dejar el sistema. Un motor de búsqueda tiene una típica arquitectura compuesta por un Front Service que procesa las solicitudes de usuarios, un Index Service que almacena la información recopilada de Internet y un Cache Service que gestiona el acceso eficiente a contenido de uso más frecuente. Los avances científicos que proveen estos servicios son en general tecnología emergente. Los servicios de red de un motor de búsqueda requieren de una planificación especializada; la presente investigación se lleva a cabo con el estudio del patrón de tráfico de un motor de búsqueda y el diseño de un modelo de enrutamiento de los mensajes entre los nodos de la red basado en las condiciones de flujo de datos del motor de búsqueda. El resultado esperado es un servicio de red especializado en el tráfico de un motor de búsqueda que asigne los recursos de red de forma eficiente según sea la demanda que soporta en tiempo real. La evaluación del patrón de tráfico permitió identificar condiciones de desbalance de la red de datos y congestión de mensajes, de modo que se diseñó un modelo que combina diferentes modelos de enrutamiento de la literatura y nuevos criterios basados en las condiciones específicas del tráfico del motor de búsqueda. Para el diseño de ésta propuesta ha sido necesario diseñar un modelo a escala del motor de búsqueda utilizando técnicas de simulación y se ha utilizado tráfico de un sistema real que ha permitido evaluar de forma precisa el modelo propuesto y compararlo con modelos de enrutamiento actualmente disponibles en la literatura y tecnología actual. Los resultados obtenidos demuestran que el modelo propuesto mejora el rendimiento de la red del motor de búsqueda en términos de latencia y throughput de la red.

Large-scale computer systems like Search Engines provide services to thousands of users, and their user demand can change suddenly. This unstable demand impacts sensitively to the service components (like network and hosts). The system should be able to address unexpected scenarios; otherwise, users would be forced to leave the service. A search engine has a typical architecture consisting of a Front Service, that processes the requests of users, an Index Service that stores the information collected from the internet and a Cache Service that manages the efficient access to content frequently used. The scientific advances that provide these services are in general emergent technology. The network services of a search engine require specialized planning; This research is carried out by studying the traffic pattern of a Search Engine and designing a routing model for messages between network nodes based on the data flow conditions of the Search Engine Service. The expected result is a network service specialized in the traffic of a Search Engine that allocates network resources efficiently according to demand it supports in real time. The evaluation of the traffic pattern allowed us to identify conditions of unbalance of the network and congestion of messages. Therefore model designed combines different routing models of the literature and a new criteria based on the specific conditions of the traffic of the Search Engine. For the design of this proposal it has been necessary to design a scale model of a Search Engine using simulation techniques and It has has used traffic from a real system that allowed us to accurately evaluate the proposed model and compare it with currently available routing models in the literature and technology. The results show that the proposed model improves the performance of the Search Engine network in terms of latency and network throughput.