Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Měření propustnosti sítě a analýza paketů
Petr Holub
PB156cv 2020-03-09
□ Q, O 1/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Cíle cvičení
► Získat zpětnou vazbu na tvorbu protokolů na základě protokolů odevzdaných po minulém cvičení.
► Získat zkušenosti s analýzovou síťového provozu.
► Získat zkušenosti se základním testováním výkonu sítě.
► Vyzkoušet si základy aplikované statistiky pro vyhodnocování výsledků.
□ Q, O 2/36
Odevzdané protokoly Konfigurace počítačů Analýza síťového provozu Měření end-to-end propustnosti sítě
• oooo ooooo oooooooooooooooooooo
Odevzdané protokoly
□ Q, O 3/36
Odevzdané protokoly Konfigurace počítačů Analýza síťového provozu Měření end-to-end propustnosti sítě
O »000 ooooo oooooooooooooooooooo
Konfigurace počítačů
□ Q, O 4/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
o»oo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Konfigurace počítačů
► Základní konfigurace sítě
ifconfig ethO inet 10.1.1.2 netmask 255.255.255.0 up netstat -rn
► Konfigurace sítě na Windows pomocí příkazové řádky ipconfig /all
netsh interface ip show config
netsh interface ip set address name="Local Area Connection"
static 192.168.1.2 255.255.255.0 192.168.1.1 1 netsh interface ip set dns "Local Area Connection" static 192.168.1.1
netsh interface ip set address "Local Area Connection" dhcp netsh interface ip set dns "Local Area Connection" dhcp
□ ^0,0
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů 0090
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Konfigurace počítačů
► Informace o Ethernetových rozhraních:
# ethtool eth2
# ethtool -S eth2
# netstat -s
► Nastavení MTU:
ifconfig ethO mtu 9000
► Kontrola síťových bufferů sysctl:
net.co re.wmem_max net.core.wmem_default net.co re.rmem_max net.core.rmem_default
□ ^0,0
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů 0009
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Konfigurace počítačů
► Test průchodu paketů bez fragmentace:
ping -M do -s 8500 -c 5 1.2.3.4
From 1.2.3.4 icmp_seq=l Frag needed and DF set (mtu = 1500)
□ Q, O 7/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu •OOOO
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Analýza síťového provozu
□ ^0,0
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
o»ooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Nastavení počítače pro záchyt paketů
► Je vhodné minimalizovat vlastní provoz generovaný počítačem.
■ Vypnout démony typu Avahi service avahi-daemon stop
■ Nastavit statickou konfiguraci a vypnout automatické systémy (např. Network Manager na Linuxu)
service network-manager stop
■ Vypnout IPv6
echo 1 >/proc/sys/net/ipv6/conf/enp0s31f6/disable_ipv6
■ Odnastavit IPv4 adresy ifconfig enp0s31f6 0 ifconfig enp0s31f6 down ifconfig enp0s31f6 up
► tcpdump
tcpdump -i ethO -c 1000 -s 100 -w /tmp/file icmp
□ ^0,0
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
oo»oo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Wireshark
File    Edit    View    Go    Capture   Analyze    Statistics    Telephony   Wireless   Tools Help
M M A ® 1 J l!^ISI*<£3>m¥lL	-	m o. o. ei n
H 1 Apply a display filter ... <Ctrl-/>		
Time 1 0.000000
Source
147.251.106.133
Destination 239.255.255.250
Protocol SSDP
Length Info 366 NOTIFY
HTTP/1.
Frame 1: 366 bytes on wire (2928 bits), 366 bytes captured (2928 bits) on interface \Device\NPF_{196B5099-6092-4C36-8EBE-B78E7B230357}, id v Ethernet II, Src: JuniperN_e9:06:0b (f4:cc:55:e9:06:0b), Dst: IPv4mcast_7f:ff:fa (01:00:5e:7f:ff:fa)
> Destination: IPv4mcast_7f:ff:fa (01:00:5e:7f:ff:fa)
> Source: :uniperN_e9:06:0b (f4:cc:55:e9:06:0b) Type: IPv4 (0x0800)
v Internet Protocol Version 4, Src: 147.251.106.133, Dst: 239.255.255.250
0100 ____ = Version: 4
____ 0101 = Header Length: 20 bytes (5)
Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT) Total Length: 352 Identification: 0x0000 (0)
> Flags: 0x4000, Don't fragment Fragment offset: 0
Time to live: 1 Protocol: UDP (17)
Header checksum: 0x8al2 [validation disabled] [Header checksum status: Unverified] Source: 147.251.106.133 Destination: 239.255.255.250 v User Datagram Protocol, Src Port: 1900, Dst Port: 1900 Source Port: 1900 Destination Port: 1900 Length: 332
Checksum: 0xdc71 [unverified] [Checksum Status: Unverified] [Stream index: 0] [Timestamps] v Simple Service Discovery Protocol NOTIFY * HTTP/1.l\r\n
LOCATION: http://147.251.106.133:57549/\r\n HOST: 239.255.255.250:1900\r\n
SERVER: POSIX, UPnP/1.0, Intel MicroStack/1.0.1868\r\n NTS: ssdp:alive\r\n
USN: uuid:5e3cb924-542b-4877-a9f1-0013E208EB6C::urn:schemas-upnp-org:device VideoServer:l\r\n CACHE-CONTROL: max-age=30\r\n
NT: urn:schemas-upnp-org:device VideoServer:l\r\n \r\n
[Full request URI: http://239.255.255.250:1900*1
4  □  ► >0 °nO
10/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
oo»oo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Wireshark
Frame 1: 366 bytes on wire (2928 bits), 366 bytes captured (2928 bits) on interface \Device\NPF_{196B5099-6092 v Ethernet II, Src: JuniperN_e9:06:0b (f4:cc:55:e9:06:0b), Dst: IPv4mcast_7f:ff:fa (01:00:5e:7f:ff:fa)
> Destination: IPv4mcast_7f:ff:fa (01:90:5e:7f:ff:fa)
> Source: DuniperN_e9:06:0b (f4:cc:55:e9:06:0b) Type: IPv4 (0x0800)
> Internet Protocol Version 4, Src: 147.251.106.133, Dst: 239.255.255.250
User Datagram Protocol, Src Port: 1900, Dst Port: 1900 v Simple Service Discovery Protocol NOTIFY * HTTP/1.l\r\n
LOCATION: http://147.251.106.133:57549/\r\n HOST: 239.255.255.250:1900\r\n
SERVER: POSIX, UPnP/1.0, Intel MicroStack/1.0.1868\r\n NTS: ssdp:alive\r\n
USN: uuid:5e3cb924-542b-4877-a9f1-0013E208EB6C::urn:schemas-upnp-org:device:VideoServer:l\r\n CACHE-CONTROL: max-age=30\r\n
NT: urn:schemas-upnp-org:device:VideoServer:l\r\n \r\n
TFull request URI: http://239.255.255.250:1900*1
0000	01	00	5e	7f	ff	fa	f4	cc	55	e9	06	0b	las	ml	45	00	A.....	u- • -|e
0010	01	60	00	00	40	00	01	11	8a	12	93	fb	6a	85	ef	ff		----j. . .
0020	ff	fa	07	6c	07	6c	01	4c	dc	71	4e	4f	54	49	46	59	■■-l-l-L	qNOTIFY
0030	20	2a	20	48	54	54	50	2f	31	2e	31	0d	0a	4c	4f	43	* HTTP/	1.1--LOC
0040	41	54	49	4f	4e	3a	20	68	74	74	70	3a	2f	2f	31	34	ATION: h	ttp://14
<   □   ►OQk(V 11/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
oo»oo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Wireshark
No.		Time		Source	Destination	Protocol	Length Info			
	1	0	000000	147.251.54.144	13.107.3.128		66 50996	-> 443	[SYN]	Seq=0 Win=65520 Len=0 MSS=1260 WS=
	2	0	013037	13.107.3.128	147.251.54.144	TCP	66 443 ■*	50996	[SYN,	ACK] Seq=0 Ack=l Win=65535 Len=0 ľ
	3	0	013148	147.251.54.144	13.107.3.128	TCP	54 50996	-> 443	[ACK]	Seq=l Ack=l Win=263168 Len=0
	4	0	013501	147.251.54.144	13.107.3.128	TLSvl.2	571 Client	Hello		
	5	0	021834	13.107.3.128	147.251.54.144	TCP	60 443 ->	50996	[ACK]	Seq=l Ack=518 Win=262656 Len=0
	6	0	024942	13.107.3.128	147.251.54.144	TCP	1314 443 ->	50996	[ACK]	Seq=l Ack=518 Win=262656 Len=1260
	7	0	024943	13.107.3.128	147.251.54.144	TCP	1314 443 ->	50996	[ACK]	Seq=1261 Ack=518 Wln=262656 Len=12
	8	0	024943	13.107.3.128	147.251.54.144	TCP	1314 443 ->	50996	[ACK]	Seq=2521 Ack=518 Win=262656 Len=12
Frame 1: 66 bytes on wire (528 bits), 66 bytes captured (528 bits) on interface \Device\NPF_{196B5099-6092-4C36-8EBE-B78E7B230357}, Ethernet II, Src: Wistronl_20:07:10 (48:28:63:20:07:10), Dst: JuniperN_e9:06:0b (f4:cc:55:e9:06:0b) > Internet Protocol Version 4, Src: 147.251.54.144, Dst: 13.107.3.128 v Transmission Control Protocol, Src Port: 50996, Dst Port: 443, Seq: 0, Len: 0 Source Port:
50996
Destination Port: 443 [Stream index: 0] [TCP Segment Len: 0] Sequence number: 0 Sequence number (raw) [Next sequence number Acknowledgment number Acknowledgment number (raw): 0 1000 .... = Header Length: 32 bytes (8) Flags: 0x002 (SYN) Window size value: 65520
(relative sequence number) 3257453669
1 (relative sequence number)] 0
<   □   ► >0 <\ O 12/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
oo»oo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Wireshark
No.
Tíme
1 0.000900
2 0.013037
3 0.013148
4 0.013501
5 0.021834
6 0.024942
7 0.024943
8 0.024943
Source
11477251 ;547i44* 13.107.3.128
147.251.54.144
147.251.54.144
13.107.3.128
13.107.3.128
13.107.3.128
13.107.3.128
Destination In 107 -» i?s?
Protocol    Length Info
Mark/Unmark Packet(s) Ignore/Unignore Packet[s) Set/Unset Time Reference Time Shift... Packet Comment...
Edit Resolved Name
Ctrl + M Ctrl+D Ctrl+T Ctrl+Shift+T Ctrl+Alt+C
Frame 1: 66 bytes on wire (528 bits)
> Ethernet II, Src: Wistronl_20:07:10
> Internet Protocol Version 4, Src: 14 v Transmission Control Protocol, Src P
Source Port: 50996 Destination Port: 443 [Stream index: 0] [TCP Segment Len: 0] Sequence number: 0      (relative s Sequence number (raw): 3257453669 [Next sequence number: 1 (rela Acknowledgment number: 0 Acknowledgment number (raw): &
1000 ____ = Header Length: 32 bytes (8)
Flags: 0x002 (SYN) Window size value: 65520
Apply as Filter Prepare as Filter Conversation Filter Colorize Conversation
6 50996 -» 443 [SYN]
443 -> 50996 [SYN,
50996 443 [ACK] Client Hello
443 -> 50996 [ACK]
443 -> 50996 [ACK]
443 -> 50996 [ACK]
443 -> 50996 [ACK]
Seq=0 Win=65520 Len=0 MSS=1260 WS= ACK] Seq=0 Ack=l Win=65535 Len=0 ľ Seq=l Ack=l Win=263168 Len=0
Seq=l Ack=518 win=262656 Len=0 Seq=l Ack=518 win=262656 Len=1260 Seq=1261 Ack=518 Win=262656 Len=12 Seq=2521 Ack=518 Win=262656 Len=12
>
Face \Device\NPF_{196B5099-6092-4C36-8EBE-B78E7B230357}, 6:0b (f4:cc:55:e9:06:0b)
Follow ►	TCP Stream         Ctrl + Alt+Shift+T
Copy ► Protocol Preferences ► Decode As... Show Packet in New Window	UDP Stream Ctrl+Alt+Shift+U TLS Stream Ctrl+Alt+Shift+S HTTP Stream Ctrl+Alt+Shift+H HTTP/2 Stream QUIC Stream
<   □   ► >0 <\ O 13/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
oo»oo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Wireshark
File    Edit    View    Go    Capture   Analyze Static
Mm ä®     a ES E i!
tcp,stream eq 0
No.
Time 1 0.000000
2 0.013037
3 0.013148
4 0.013501
5 0.021834
6 0.024942
7 0.024943
8 0.024943
Source
147.251.54.144 13.107.3.128
147.251.54.144
147.251.54.144
13.107.3.128
13.107.3.128
13.107.3.128
13.107.3.128
J( Wireshark ■ Follow TCP Stream (tcp.stream eq 0) ■ capture-tcp.pcapng
□
X
■
Frame 1: 66 bytes on wire (528 bits), Ethernet II, Src: Wistronl_20:07:10 (48 Internet Protocol Version 4, Src: 147.2 Transmission Control Protocol, Src Port Source Port: 50996 Destination Port: 443 [Stream index: 0] [TCP Segment Len: 9] Sequence number: 0      (relative sequ Sequence number (raw): 3257453669 [Next sequence number: 1 (relativ Acknowledgment number: 0 Acknowledgment number (raw): 0
1000 ____ = Header Length: 32 bytes
Flags: 0x602 (SYN) Window size value: 65520
&D.. .*____h.......x.fN......
0............./.5.
. . . .zz...........edge.skype.com.
.zz.............#.........h2.http/l.
..........................3.+.)zz...
K:. .u{..m.
./..wh.
• g-i--.....+ •
3D.
vi?. .M. .
.by.
.U.s
. . .0.
.#.R
.h2.
.97.
.B.9
____k.
3Q,jk..d], ...........B.:..
*.H..
.....0. .1.0 . .[}____US1.0. . ,U. . .
Washingtonl.0...U....Redmondl.0...U.
..Microsoft Corporationl.0...U....Microsoft IT1.0.
191031172321Z.
.0...0.
.Microsoft IT TLS CA 40.
211031172321Z0.1.0...U.
*.H.. ..........0. .
........U..e.nQ..h...U.
..>r...N.b...}[..-#K...
+ . ........: ... .e... .r
5j............D./§....[
.............0...0X. *.H
..k0Í0...*.H..
......0...*.H. .
......0.. .H.e...*0..
; .H.e____0.. . +____0_
edge.skype.com0.."0
.<.\.
Xhr. 1A. .
(E.
.m.40. ...G\.
;. .$i.
.{..c. ,lpX.
.R.|.9}.
.<]..+>.
[.4.
b.H..b...
.E@T.]
.H.e...-0..
.H.e____0..
I
6 clientpkt(sX 17 server pkt(s), 7turn(s).
Entire conversation (9770 bytes)
Show and save data as ASCII
<   □   ► >0 <\ O 14/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooo»o
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Zadání
► V síti bude připojen generátor rámců. Odchytněte minimálně 100 rámců, ideálně z více různých síťových toků. Charakterizujte toky, které vidíte a vyberte z nich 2 pakety (z různých toků) a proveďte co nejpodrobnější analýzu jejich hlaviček.
■ Při odchytávání provozu dbejte na to, aby vaše počítače neposílaly do sítě zbytečné rámce.
■ Vyzkoušejte si zachycení provozu na počítači bez GUI (tcpdump) a následnou analýzu na vlastním počítači (Wireshark).
□       >0 Q, O 15/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
oooo»
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooooooo
Protokol
Každý samostatně zpracuje a odevzdá protokol. Protokol musí obsahovat minimálně následující části:
► charakterizaci typů provozu, které se podařilo zachytit a k čemu se používají,
► co nejpodrobnější analýzu hlaviček 2 paketů (z různých toků)
► do odevzdávárny nahrajte také výsledný PCAP
□       >0 Q, O 16/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
•ooooooooooooooooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
□       >0 Q, O 17/36
Odevzdané protokoly Konfigurace počítačů Analýza síťového provozu Měření end-to-end propustnosti sítě
O OOOO OOOOO 0*000000000000000000
Trocha "teorie"
► Omezení propustnosti spojů
► Omezení propustnosti síťových prvků
► Omezení propustnosti koncových zařízení
► Závislost na velikosti paketů
□       >0 Q, O 18/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oo«ooooooooooooooooo
Provádění měření
► iperfUDP
iperf -s -u -i 1 -l 8500
iperf -u -c hostname -i 1 -l 8500 -b 10M
► iperf TCP
iperf -s -i 1 -w 8M
iperf -c hostname -i 1 -w 8M
► netperfUDP
netserver -n 4
netperf -H 10.0.10.1 -n 4 -t UDP.STREAM -- -s 8M -S 8M -m nnnn -M nnnn
► netperf TCP
netserver -n 4
netperf -H 10.0.10.1 -n 4 -t TCP_STREAM -- -s 8M -S 8M -m nnnn -M nnnn
□       >0 ^ O 19/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
ooo»oooooooooooooooo
Provádění měření
► nuttcp - trocha zábavy:
for h in 1.2.3.4 2.3.4.5; do for j in r t; do echo 1111;
if [ = "r" ]; then echo "From $h to server";
else echo "From server to $h"; fi;
(for i in 200 400 600 800;
do ./nuttcp -i5 -T10 -u -R${i}M -v -v \
-${]} ${h}; done ) | fgrep loss ;
done;
done
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooo»«oooooooooooooo
Základy zpracování v R I
► Použijte buď samotné R1 nebo RStudio2
► Jak instalovat balíky: install. packages (11 ply r11) install.packages("tidyverse") install.packages("Rmisc") install. packages!11 kSamples") install.packages("anomalize")
► Nahrání dat např.
nut <- scan("runl/nuttcp-forth-128.values", what=numeric())
□       >OQ.O 21/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooo»«oooooooooooooo
Základy zpracování v R II
► Řetězení zpracování pomocí tidyverse
s <- c("32",  "64",  "128",  "256",  "512", "1024")
file_names <- paste0("runl/nuttcp-forth-", s, ".values")
nuts <- t(do.call(rbind,lapply(file_names,scan,what=as.numeric())))
colnames(nuts) <- s
nuts <- data.frame(nuts)
nuts %>% slice(2:n()) %>% lapply(CI)
nuts %>% lapply(shapiro.test)
1https://www.r-project.org/ 2https://rstudio.com/
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě OOOOOO0OOOOOOOOOOOOO
Testy normality rozdělení
► test normality Shapiro-Wilk
> Shapiro.test(nut)
W = 0.63028, p-value = 4.978e-ll
> Shapiro.test(nut[2:60])
W = 0.98598, p-value = 0.7302
► nulová hypotéza: rozdělení je normální
► pokud je p-hodnota < .05, hypotézu zamítneme
► pokud je p-hodnota > .05, hypotézu nemůžeme zamítnout
► proč je hranice p-hodnoty 0.05?
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě 0000000*000000000000
Charakterizace rozdělení I
► Průměrování a konfidenční interval se typicky počítá s předpokladem normálního rozdělení. Pro charakterizaci nenormálních rozdělení je lépe používat medián a kvantily:
> summary(nut)
Min. 1st Qu.   Median      Mean 3rd Qu. Max. 64.49     64.49     64.49     64.50     64.50 64.52
> Cl(nut)
upper       mean lower
64.49631 64.49523 64.49415 > quantile(nut, prob = seq(0, 1, length = 21)) 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35%
64.48900 64.49099 64.49209 64.49265 64.49318 64.49340 64.49357 64.49367 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75%
64.49422 64.49446 64.49470 64.49495 64.49512 64.49580 64.49610 64.49638 80% 85% 90% 95% 100%
64.49672 64.49748 64.49842 64.49882 64.52190
Odevzdané protokoly
Konfigurace počítačů
Analýza síťového provozu
Měření end-to-end propustnosti sítě
O
oooo
ooooo
oooooooo»»oooooooooo
Porovnání rozdělení I
►
►
►
►
Mějme 3 experimenty vzorkující data (nut, nut2, nut3)
Nulová hypotéza: data pochází ze stejného rozdělení
Neparametrické testy v případě, že máme/můžeme mít nenormální rozdělení
Test Kolmogorov-Smirnov (K-S): > ks.test(nut, nut2)
Two-sample Kolmogorov-Smirnov test
data:   nut and nut2
D = 0.083333, p-value = 0.9853
alternative hypothesis: two-sided
Warning message:
In ks.test(nut, nut2) : cannot compute exact p-value with ties
4
□
0 0,0 25/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooo»»oooooooooo
Porovnání rozdělení II
► Test Anderson-Darling (A-D):
■ A-D více zohledňuje konce rozdělení
> library("kSamples")
> ad.test(nut, nut2,nut3) Number of samples: 3 Sample sizes:   60, 60, 60 Number of ties: 100
Mean of   Anderson-Darling   Criterion: 2
Standard deviation of   Anderson-Darling   Criterion: 1.06249
T.AD = ( Anderson-Darling   Criterion - mean)/sigma
Null Hypothesis: All samples come from a common population.
AD    T.AD   asympt. P-value
version 1: 0.6283 -1.291 0.9888
version 2: 0.5950 -1.322 0.9922 ^"C^
□       -f)<\(y 26/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooo»«»»oooooo
Vizuální kontrola I
Histogram
Histogram of nut
■1>
o
<0
UTj
■r-j
o ■r-j
m —
o —1
X
I I I I
64.49 64.50 64.51 64.52
nut
□       >0 Q, O 27/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooo»«»»oooooo
Vizuální kontrola II
► Histogram po odstranění hrubé chyby
Histogram of nut[2:60]
ÍZ ■D
<1>
lil —
o —1
I I I I I I I
64.488  64.490   64.492   64.494  64.496   64.498 64.500
nut[2:6Q]
f
□       >0 Q, O 28/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooo»«»»oooooo
Vizuální kontrola III
► Q-Q
Normal Q-Q Plot
-2-1012 Theoretical Quantiles
□       >0 Q, O 29/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooo»«»»oooooo
Vizuální kontrola IV
► Q-Q po odstranění hrubé chyby
Normal Q-Q Plot
<s> SZ
z? O & o.
(f)
OD
o
OJ
o
o
OJ
Theoretical Quantiles
5
C
□       >0 Q, O 30/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooo»»oooo
Zadání I
► Experiment budete provádět ve dvojicích, zpracování výsledků a protokol samostatně.
► Připojte dva notebooky k 100Mbps přepínači
► Nastavte pevně danou IPv4 adresu na ethernetovém rozhraní
■ service network-manager stop
■ ifconfig
zjistěte si jméno rozhraní
■ ifconfig rozhráni 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 (měření v opačném směru zajišťuje přepínač -r):
► Všiměte si, co se stalo pro velikosti < 32 a > 1448 a v protokolu v^cC^ vysvětlete. *jcC^
<   □   ►00,0 31/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooo»»oooo
Zadání II
► Zvažte použití automatizace shellovým skriptováním, např.:
■ for délka in 16 32 64 128 256 512 1024 1500; do \
nuttcp -u -l ${delka} -R100M -i -T20 cil_ip >nuttcp-${delka}.log; done
► Měření celkem 3x 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.
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooo»»«»
Protokol I
Každý samostatně zpracuje a odevzdá protokol.
► Výsledkem měření propustností jsou časové řady: 60s běhy jsou rozděleny na 1 s intervaly. Data z logu můžete extrahovat např. takto:
for i in *.log; do cat $i | perl -pe 's/^.*\s+(\d+\.\d+)\sMbps\s+.*$/\l/' | \ head -n -2 >${i%%.log}.values; done
► Načtěte časové řady do R, např.
nut <- scan("runl/nuttcp-128.values", what=numeric())
33/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooo»»«»
Protokol II
► 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].
34/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooo»»«»
Protokol III
► 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 CKnut, ci=.95)
a pro jiné než normální rozdělení summary(nut)
quantile(nut, prob = seq(0, 1, length = 21))
35/36
Odevzdané protokoly O
Konfigurace počítačů
oooo
Analýza síťového provozu
ooooo
Měření end-to-end propustnosti sítě
oooooooooooooooo»»«»
Protokol IV
► 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("runl/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.
36/36