2008 II. 19. Internetes alkalmazások forgalmának mérése és osztályozása. Február 19

2008 II. 19.

Internetes alkalmazások forgalmának mérése és osztályozása

Február 19

Az óra rövid vázlata ●

kapacitás, szabad sávszélesség

●

ping, traceroute

●

pathcar, pcar

●

pathload

●

pathrate

●

pathchirp

●

BART

●

Sprobe

●

egyéb programok Február 19

Kapacitás, szabad sávszélesség ●

●

kapacitás –

maximálisan elérhető sebesség, ha nincs háttérforgalom

–

Ci az i. link kapacitása

–

C = mini=0...H Ci az útvonal kapacitása

szabad sávszélesség –

maximálisan elérhető sávszélesség, ha van háttérforgalom (adaptivitást figyelmen kívül hagyva)

–

ui az i. link kihasználtsága

–

A = mini=0...H Ci (1-ui) az útvonalon elérhető szabad sávszélesség

Február 19

PING, Traceroute ●

PING –

http://ftp.arl.army.mil/~mike/ping.html

–

ICMP (Internet Control Message Protocol) echo request/reply csomagpárok

–

Főleg diagnosztika – –

●

http://www.ieee802.org/1/pages/802.1ag.html http://www.itu.int/rec/T-REC-Y.1731/en

Traceroute (tracepath, tracert, pathping) –

TTL – time-to-live, ICMP time exceed

–

nincs rögzített útvonal az IP-ben

–

IP alatti rétegekről nem tudunk

Február 19

PingPlotter ●

MS Windows

Február 19

PING – hálózat állapota ●

Bizonyos esetekben a TCP forgalom jól detektálható –

“On the distribution of round-trip delays in TCP/IP networks”

Február 19

Pathcar, pcar

●

●

●

●

UDP csomagokat küldünk és ICMP válaszokat várunk különféle ttl beállításokkal befolyásoljuk az útvonal hosszát különféle méretű csomagokkal (VPS algoritmus) megfigyeljük a sávszélességet és késleltetést ismételt mérésekkel megfigyeljük a sorbanállást és csomagvesztést

Február 19

Sávszélesség becslés a pathcar, pcar programokkal ●

●

●

●

Feltételezések: –

ICMP csomag mérete elhanyagolható

–

a sorbanállás végén a csomag azonnal továbbítódik

–

ismételt mérések során látunk végig üres sorokat

–

ugyanaz az útvonal (oda-vissza, és ismétlésnél is)

rtt ≈(késl. + csomagm./sávsz.) + késl. A minimális késleltetésekre egyeneseket illesztünk (y = a + b*x) Az egyenesek különbségeit nézzük

http://www.caida.org/tools/utilities/others/pathchar/

Február 19

Pathload ●

●

●

●

●

SLoPS (self loading periodic streams) algoritmus a küldő és a fogadó oldal együttműködése szükséges a szabadon hagyott sávszélességet becsli a küldő egy csomagsorozatot küld egy becsült sávszélességgel, a csomagokba időbélyegeket tesz a vevő a beérkezési idők különbségéből megbecsüli, hogy az egyirányú késleltetés nő, vagy állandó marad

http://www.pathrate.org

Február 19

Pathrate ●

●

●

a küldő és fogadó oldal együttműködése szükséges a két pont közötti útvonal kapacitását becsli kétlépcsős –

csomagpárok segítségével meghatároz lehetséges kapacitásértékeket

–

csomagsorozatok segítségével kiválaszt egy kapacitásértéket a lehetségesek közül Február 19

Kapacitásbecslés csomagpárokkal (pathrate I.) ●

●

●

●

●

●

csomagpárokat küldünk a hálózatba megadott időközökkel a vevő oldalon mérjük a csomagpárok érkezési időközeit, sávszélességet becslünk keresztorgalom által okozott lokális maximumok (SDCR) pontos kapacitáshoz tartozó lokális maximum(CM) szűk keresztmettszet utáni kapacitásokhoz tartozó lokális maximumok (PNCM) a csomagméretek változtatásával változnak a lokális maximumok súlyai Február 19

Pontosítás csomagsorozatokkal (pathrate II.) ●

●

●

SLoPS algoritmuson alapul az így kapott kapacitásbecslés alatti lokális maximumokat a keresztforgalom hatásának tekintjük a kapacitásbecslés feletti lokális maximumok közül kiválasztjuk a legerősebbet

http://www.pathrate.org Február 19

Pathchirp ●

a küldő és fogadó oldal együttműködése szükséges

●

SLoPS jellegű algoritmuson alapul

●

a küldő csomagsorozatokat indít –

●

●

a csomagsorozatokon belül a szomszédos csomagok időközei exponenciálisan csökkennek

kevés mintavétellel több lépcsőben becsli a szabad sávszélességet ●

csomag párokból

●

“chirp”-ekből

●

simított átlag

a sorbanállásról is szolgáltathat információt

http://www.spin.rice.edu/Software/pathChirp/

Február 19

BART ●

●

●

●

●

●

a küldő és fogadó oldal együttműködése szükséges SLoPS jellegű algoritmuson alapul a küldő csomagpárokat indít különböző időközökkel a vevő az indítási időköz és beérkezési időköz különbségét méri (“strain”) a mérési eredményeket statisztikai úton dolgozza fel (Kálmán szűrő) a szabad sávszélességet becsli

http://www.barttool.org/

Február 19

Sávszélességbecslés BART-tal ●

elméleti összefüggés:

e: “strain”

szabad sávszélesség: B=-b/a

B ●

mérés:

elméleti görbe: e=au+b

u: próba sebessége

Vízszintes és függőleges zajok a görbén: ● vízszintes zaj: a sávszélesség váltakozik ● függőleges zaj: a mérés pontatlan Február 19

sprobe ●

●

●

csak egy mérési pont van (nem, vagy minimálisan kooperatív környezet) mérési pont -> távoli számítógép –

különböző méretű TCP SYN csomagokat küldünk egy távoli számítógép inaktív TCP portjaira (pl. kknnkk mintázat)

–

a távoli számítógép TCP RST csomagokkal válaszol

távoli számítógép -> mérési pont –

a mérőoldal egy TCP HTTP kapcsolatot hoz létre a távoli számítógéppel, és letölt egy weboldalt (esetleg más protokollal csinálja ugyanezt)

–

a letöltés során a távoli számítógép nagy valószínűséggel csomagpárokat (is) fog küldeni

http://sprobe.cs.washington.edu/

Február 19

Egyéb programok ●

●

●

ABwE: csomagpárok érkezési időközeinek váltakozását vizsgálja CapProbe: csomagpárok késleltetési időit összegzi, és a minimális összeg esetén mért időközből becsül kapacitást Iperf: összetett program (adó és vevőoldali funkciókkal), TCP paraméterek behangolásához, valamint UDP és multicast méréseket is támogat Február 19