UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARINSTITUTO DE TECNOLOGIAFACULDADE DE ENGENHARIA DA COMPUTAO E TELECOMUNICAES

Avaliao de Desempenho de Redes Atravs do Iperf/Jperf

Alexandre Farias Baa - 201106840060Thiago Fernandes - 201106840018Bruno Victor Ferreira - 201106840009

Trabalho apresentado disciplina Avaliao de Desempenho de Sistemas, como requisito de avaliao.

Professor: Diego Cardoso

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1. IntroduoEste trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de uma rede, para isso usamos o programa Jperf que uma verso com interface grfica do Iperf por ser um software livre pode ser encontrado gratuitamente na internet.2. MetodologiaPara os testes de avaliao de desempenho, usamos o programa Jperf e nossa rede domstica wireless constituda por um notebook Dell (Inspiron 14r), um notebook HP (G42-250BR) e um moldem/roteador Cisco (DPC3925) 802.11n. avaliamos a rede da seguinte forma:Situao 1: Notebooks (Dell como cliente e HP como servidor), a 15 cm de distncia um do outro e a 2 metros do roteador.- Transferncia de datagramas utilizando protocolo TCP, durante 30 segundos.- Transferncia de datagramas utilizando protocolo UDP com taxa de transferncia de 1MB, durante 30 segundos.- Transferncia de datagramas utilizando protocolo UDP com taxa de transferncia de 10MB, durante 30 segundos.- Transferncia de datagramas utilizando protocolo UDP com taxa de transferncia de 100MB, durante 30 segundos.

Situao 2: Notebooks (Dell como cliente e HP como servidor) a 5 metros de distncia um do outro um a dois metros do roteador e outro a 3 sendo que o primeiro permaneceu isolado em outro cmodo da casa. - Transferncia de datagramas utilizando protocolo TCP, durante 30 segundos.- Transferncia de datagramas utilizando protocolo UDP com taxa de transferncia de 1MB, durante 30 segundos.- Transferncia de datagramas utilizando protocolo UDP com taxa de transferncia de 10MB, durante 30 segundos.- Transferncia de datagramas utilizando protocolo UDP com taxa de transferncia de 100MB, durante 30 segundos.3. Protocolo TCPA principal caracterstica do TCP o fato de que ele no somente envia dados como tambm recebe informaes de volta para se assegurar que os pacotes foram recebidos corretamente. O TCP tambm adota um sistema de numerao prprio para se assegurar que os pacotes enviados vo chegar ao destino na ordem correta. Caso o receptor no receba um pacote corretamente, a informao enviada novamente at que chegue seguramente ao destino.

4. Protocolo UDPUDP (User Datagram Protocol) tambm se baseia no envio de pacotes de informaes, mas remove toda a parte de verificao de erros do TCP. O objetivo dessa opo acelerar o processo de envio de dados, visto que todas as etapas de comunicao necessrias para verificar a integridade de um pacote (e para reenvi-lo, se necessrio) contribuem para deix-lo mais lento. Ele simplesmente manda informaes a um destinatrio, sem se preocupar se elas foram recebidas devidamente em caso de erros, simplesmente ocorre o envio do prximo pacote.5. JitterO jitter importante para aplicaes em rede cuja operao adequada depende de alguma forma de garantia de que as informaes (pacotes) devam ser processadas em perodos de tempo bem definidos. O jitter pode ser entendido como a variao no tempo e na sequncia de entrega das informaes (ex.: pacotes) devido variao na latncia (atrasos) da rede.6. TestesTodos os 3 elementos da rede so compatveis com o protocolo IEEE 802.11n. Resultados obtidos nas varias categorias para esta rede foram:Teste 1: Notebooks (Dell como cliente e HP como servidor) a 15 cm de distncia um do outro e o roteador a 2 metros atrs de uma parede- Transferncia de datagramas utilizando protocolo TCP, durante 30 segundos:ClienteFigura 1 - Grfico cliente TCP, teste 1, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.ServidorFigura 2 - Grfico servidor TCP, teste 1, Imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.Nas imagens acima podemos observar o protocolo TCP em ao fazendo a conexo, depois de um pico, se manter o mais estvel possvel, a diferena entre cliente e servidor se da pelo fato de que no TCP os acks de confirmao vo e voltam no processo de transferncia.- Transferncia de datagramas utilizando protocolo UDP com taxa de transferncia de 1MB, durante 30 segundos.ClienteFigura 3 - Grfico cliente UDP 1MB, teste 1, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.Servidor

Figura 4 - Grfico servidor UDP 1MB, teste 1, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.Nas imagens acima observar-se o protocolo UDP em ao com taxa de 1MB, por ser uma taxa relativamente baixa a largura de banda (Bandwidth) no sofreu muito e o jitter tende a convergir para valores baixos e prximos mostrando que o atraso na entrega dos pacotes baixo e com isso no teremos um buffer sobrecarregado acarretando a perda excessiva de pacotes.- Transferncia de datagramas utilizando protocolo UDP com taxa de transferncia de 10MB, durante 30 segundos.ClienteFigura 5 - Grfico cliente UDP 10MB, teste 1, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.

ServidorFigura 6 - Grfico servidor UDP 10MB, teste 1, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.Nas imagens acima o protocolo UDP ainda mantem certa estabilidade na largura de banda, pois mesmo com uma taxa de 10MB as condies estavam favorveis porm o jitter exibiu picos altos demonstrando assim que quanto maior a sobrecarga de dados no buffer maior a probabilidade de atrasos e erros.- Transferncia de datagramas utilizando protocolo UDP com taxa de transferncia de 100MB, durante 30 segundos:

Cliente

Figura 7 - Grfico cliente UDP 100MB, teste 1, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.Servidor:Figura 8 - Grfico servidor UDP 100MB, teste1, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.Nas imagens acima o protocolo UDP com uma taxa de 100 MB mostrou que, por mais favorvel que seja a situao quando a taxa muito elevada a instabilidade na largura de banda e no jitter decola pois como no h uma preocupao com a entrega dos pacotes o buffer fica completamente sobrecarregados ocasionando a perda de pacotes q no sero reenviados.Teste 2 Notebooks (Dell como cliente e HP como servidor) a 5 metros de distncia um do outro um a dois metros do roteador e outro a 3 sendo que o primeiro permaneceu isolado em outro cmodo da casa.- Transferncia de datagramas utilizando protocolo TCP, durante 30 segundos.ClienteFigura 9 - Grfico cliente TCP, teste 2, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.Servidor:Figura 10 - Grfico servidor TCP, teste 2, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.Nas imagens acima podemos observar o protocolo TCP mais uma vez tentando manter a estabilidade da conexo mesmo agora com condies desfavorveis. - Transferncia de datagramas utilizando protocolo UDP com taxa de transferncia de 1MB, durante 30 segundos:Cliente:Figura 11 - Grfico cliente UDP 1MB, teste 2, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.

ServidorFigura 12 - Grfico servidor UDP 1MB, teste 2, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.Nas imagens acima mostram que a taxa de 1 MB usando protocolo UDP no foi suficiente para desestabilizar a taxa na largura de banda mesmo em condies desfavorveis porem o jitter nas mesmas condies j demonstra ser sensvel a variaes do ambiente.- Transferncia de datagramas utilizando protocolo UDP com taxa de transferncia de 10MB, durante 30 segundos:

Cliente

Figura 13 - Grfico cliente UDP 10MB, teste 2, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.Servidor

Figura 14 - Grfico servidor UDP 10MB, teste 2, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.Nas imagens acima o protocolo UDP com uma taxa de 10MB nas condies desfavorveis j comeou apresentar serias desestabilizaes na largura de banda e no jitter.- Transferncia de datagramas utilizando protocolo UDP com taxa de transferncia de 100MB, durante 30 segundos:ClienteFigura 15 - Grfico cliente UDP 100MB, teste 2, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.

Servidor

Figura 16 - Grfico servidor UDP 100MB, teste 2, imagens retiradas de: Jperf-2.0.2.Nas imagens acima o protocolo UDP com uma taxa de 100 MB mostrou que quanto maior a taxa de transferncia e mais dificuldades ao longo do caminho maior sua propenso a falhas e desestabilizaes pois com um buffer sobrecarregado pacotes chegam atrasados ou se perdem e como no a preocupao com a chegada desses pacotes perdidos os mesmos no sero reenviados. 7. ConclusoDevido aos testes do Jperf pode-se concluir que o protocolo TCP segue seu padro de estabilizar a conexo depois de um pico de transferncia, tanto com os computadores estando lado a lado quanto separados por uma parede, entretanto no UDP observa-se que quanto maior o fluxo de dados maior sua propenso a erros e atrasos na transferncia, principalmente quando a situao sofre alguma adversidade pois observou-se que quanto mais sobrecarregado o buffer mais pacotes se perdem e por se tratar do protocolo UDP os mesmos no sero reenviados. Conclumos tambm que o protocolo TCP possui caractersticas que se encaixam melhor a redes domsticas, escolares, ou seja em redes que no precisam de velocidade excessiva de transferncia de dados mas sim de segurana na entrega de pacotes. Enquanto isso, o protocolo UDP apresenta caractersticas que se adaptam de forma mais eficaz a redes que necessitam de maior velocidade na transferncia de dados, sem se preocupar tanto com a qualidade de entrega dos mesmos, como por exemplo transmisses televisivas ao vivo.

8. RefernciasInternet: How to Measure Network Throughput Using JPerf, Hubpages. Disponvel em:IBM TCP/IP Tutorial and Technical Overview. Disponvel em: TCP/UDP Basics. Disponvel em: Teleco Inteligncia e Telecomunicaes. Disponvel em: