PNPM: dal brevetto allo standard

Dal 2008 in poi Telecom Italia ha depositato una serie di richieste di brevetto relative ad una nuova metodologia di misura delle prestazioni delle reti a pacchetto denominata PNPM (Packet Network Performance Monitoring).
Il concetto base di tale metodologia consiste nella marcatura alternata di un bit dell’header dei pacchetti (‘colorazione’ dei pacchetti). Periodicamente, ad esempio ogni 5 minuti, si cambia il “colore” in modo da creare dei blocchi di pacchetti consecutivi dello stesso  “colore” alternati da altri di “colore” diverso.
L’applicazione di questa metodologia ad un flusso di traffico che attraversa una semplice rete è mostrata in modo schematico nella figura.
Nel punto in cui il traffico entra nella rete sottoposta a misura c’è una funzione di marcatura che colora in modo alternato tutto il traffico del flusso. In vari punti della rete sono posizionate delle funzioni di conteggio che contano i pacchetti in ciascun blocco di un determinato colore.
Le misure di packet loss possono essere fatte in modo semplice confrontando i risultati dei conteggi effettuati su uno stesso blocco in punti diversi della rete.
In questo modo, è possibile misurare le prestazioni sia end-to-end sia in punti intermedi della rete, fino ad individuare la causa della perdita di pacchetti che può essere localizzata in un singolo link o router.
Inoltre, è possibile prevedere funzionalità di conteggio più sofisticate che contano tutti i pacchetti di un blocco aventi una caratteristica comune (ad esempio l’indirizzo IP di destinazione) per misurare la packet loss su flussi di traffico più piccoli all’interno del flusso principale.

 

La metodologia PNPM di marcatura alternata

Questa metodologia, estremamente semplice e di facile implementazione, ha permesso prima la realizzazione della misura di packet loss su traffico reale, poi la sua estensione anche alla misura dei parametri di delay e jitter, aggiungendo tecniche di time-stamping.
Essa è stata applicata sulle reti IP di Telecom Italia, prima per la misura delle prestazioni del traffico multicast del servizio IPTV e poi per il traffico LTE sulla rete di backhaul.
Basandosi su queste esperienze la metodologia PNPM è stata proposta per la standardizzazione con un draft presentato in IETF (l’ultima versione presentata è denominata ”draft-tempia-ippm-p3m-00”). L‘interesse che questo ha riscosso ha portato alla presentazione di altri draft, basati sulla stessa metodologia [Si possono citare quello di Huawei-Ericsson-Telecom Italia “draft-chen-ippm-coloring-based-ippm-framework-03” e quello di Cisco che applica la metodologia al traffico  MPLS: “draft-bryant-mpls-synonymous-flow-labels-00”].
In IETF, come in quasi tutti i maggiori enti di standardizzazione, è richiesto di dichiarare preventivamente quando un draft si basa su uno o più brevetti, pena il blocco del processo di standardizzazione. Telecom Italia ha quindi dichiarato che renderà disponibile la licenza dei brevetti della metodologia  PNPM, su base FRAND (Friendly And Not Discriminatory), qualora i draft diventino standard. Cioè, in parole povere,  le licenze avranno un prezzo “ragionevole” e saranno concesse senza favoritismi.
Alcuni costruttori hanno dimostrato interesse all’acquisizione delle licenze della suite di brevetti PNPM, ed uno in particolare, ha già finalizzato il contratto d’acquisto di una licenza non esclusiva per lo sfruttamento di questi brevetti nei suoi apparati.

 

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