Zadání cvičení 02 – PB156cv
Petr Holub
1 Provedení experimentů
Doporučení: nechte si dostatek času na měření propustnosti: nabrání dostatečného množství dat zabere cca 45 minut
čistého času měření. Pokud si tuto část zautomatizujete, tak můžete využít času k analýze provozu příp. přípravě
protokolu.
1.1 Zachytávání síťového provozu
• Umlčet rozhraní enp0s31f6
– sudo -s
service avahi-daemon stop
service network-manager stop
echo 1 >/proc/sys/net/ipv6/conf/enp0s31f6/disable_ipv6
ifconfig enp0s31f6 0
ifconfig enp0s31f6 down
ifconfig enp0s31f6 up
• Zachyťte minimálně 100 rámců, doporučeno více.
– tcpdump -i enp0s31f6 -w mydump.pcap
• Stáhněte si získaný soubor.
1.2 Měření propustnosti sítě
Sběr dat v této části cvičení proveďte ve dvojicích (tj. každá dvojice bude sdílet výsledný soubor dat), ale vyhodnocení
proveďte individuálně.
• Připojte dva notebooky k 100Mbps přepínači
• Nastavte pevně danou IPv4 adresu na ethernetovém rozhraní
– service network-manager stop
– ifconfig
zjistěte si jméno rozhraní
– ifconfig rozhrani adresa/24
přičemž použijete privátní adresy z rozsahu 192.168.0.0/16 a domluvíte se mezi sebou na jednom přepínači,
abyste si nepřidělili duplicitní adresy
• Na jednom z počítačů nastartujte nuttcp server
– nuttcp -S
• Na druhém spusťte měření propustnosti UDP v závislosti na velikosti paketů pro velikosti bufferu 16, 32, 64,
128, 256, 512, 1024, 1500 v obou směrech (meření v opačném směru zajišťuje přepínač -r):
– nuttcp -u -l delka -R100M -i -T60 cil_ip
– nuttcp -u -l delka -R100M -i -r -T60 cil_ip
Všiměte si, co se stalo pro velikosti < 32 a > 1448 a v protokolu vysvětlete.
1
• Zvažte použití automatizace shellovým skriptováním, např.:
– for delka in 16 32 64 128 256 512 1024 1500; do \
nuttcp -u -l ${delka} -R100M -i -T60 cil_ip >nuttcp-${delka}.log; done
• Měření celkem 3× zopakujte pro ověření stability výsledků. Zamyslete se, co byste měli správně provést,
abyste provedli nezávislá měření (m.j. systém uvedli do výchozího stavu).
• Stáhněte si dosažené výsledky.
2 Analýza výsledků a protokol
2.1 Zachytávání síťového provozu
• Charakterizujte typy provozu, které se vám podařilo zachytit – jaké protokoly vidíte a k čemu se používají.
• Vyberte 2 pakety různých typů (z různých toků) a analyzujte co nejpodrobněji hlavičky: co jste schopni z nich
vyčíst.
• Do odevzdávárny nahrajte také výsledný PCAP soubor.
2.2 Měření propustnosti sítě
• Výsledkem měření propustností jsou časové řady: 60 s běhy jsou rozděleny na 1 s intervaly. Data z logu můžete
extrahovat např. takto:
for i in *.log; do cat $i | perl -pe 's/^.*\s+(\d+\.\d+)\sMbps\s+.*$/\1/' | \
head -n -2 >${i%%.log}.values; done
• Načtěte časové řady do R, např.
nut <- scan("run1/nuttcp-128.values", what=numeric())
• Hypotéza: časové řady mají normální rozdělení. Lze nebo nelze tuto hypotézu vyvrátit pomocí Shapiro-Wilkova
testu normality?
shapiro.test(nut)
Srovnejte vizuálně s histogramem a Q-Q diagramem:
hist(nut)
qqnorm(nut); qqline(nut)
• Lze-li tuto hypotézu vyvrátit, dokážete ji vyvrátit i v případě, pokud se do měření nezahrnou hodnoty, které
byly naměřeny při současně registrovaných výpadcích – tedy hodnoty zatížené hrubou chybou (outliers)?
Jde-li pouze o první hodnotu (častý případ – ale ověřte!), můžte jednoduše použít výběr nut[2:60].
• Hypotéza: propustnost síťové karty a sítě nezávisí na velikosti paketů. Lze tuto hypotézu vyvrátit nebo nelze?
Zdůvodněte. Pokud jsou rozdělení přibližně normální, využijte průměrné hodnoty měření pro jednotlivé velikost
paketů s odhadnutou chybou měření při zvolené hranici intervalu spolehlivosti (např. 95%). V opačném
případě použijte medián s uvedením rozsahu 1.–3. kvartilu. Příklad v R pro normální rozdělení:
library("Rmisc") – příp. install.packages("Rmisc"), pokud je třeba instalace
CI(nut, ci=.95)
a pro jiné než normální rozdělení
summary(nut)
quantile(nut, prob = seq(0, 1, length = 21))
• Hypotéza: opakovaná měření poskytují výsledky vzorkované ze stejného rozdělení. Lze tuto hypotézu vyvrátit
nebo nelze? Zdůvodněte. Můžete využít např. Anderson-Darling k-vzorkového testu.
library("kSamples")
nut <- scan("run1/nuttcp-forth-128.values", what=numeric())
nut2 <- scan("run2/nuttcp-forth-128.values", what=numeric())
ad.test(nut,nut2)
• Všechny presentované výsledky musí být řádně zaokrouhleny a musí být uvedeny jednotky měření.
2