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Técnicas de Medições
Antonio A. de A. Rocha
Edmundo A. de Souza e Silva Rosa M. M. Leão
Universidade Federal do Rio de JaneiroCOPPE/Prog. de Engenharia de Sistemas e Computação
LAND - Laboratory for modeling, analysis and developmentof networks and computer systems
Antonio Rocha, Tese ’2003
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MotivaçõesConhecer as características da rede:
Melhorar a QoS das aplicações multimídia;
Antonio Rocha, Tese ’2003
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MotivaçõesConhecer as características da rede:
Melhorar a QoS das aplicações multimídia;Criar modelos mais precisos;
Antonio Rocha, Tese ’2003
AnalysisSimulation/Analytical Modeling
results ModelsExperimentation/Measurements
Analysisresults
prototype
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MotivaçõesConhecer as características da rede:
Melhorar a QoS das aplicações multimídia;Criar modelos mais precisos;
Antonio Rocha, Tese ’2003
Provisionamento de canais;...
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Metricas estudadas
Métricas:Atraso (RTT e OWD)Jitter (Variação do atraso)VazãoCapacidade de Transmissão dos EnlacesCapacidade de Transmissão do GargaloLargura de Banda DisponívelPerda
Nota: Estimar algumas dessas métricas é relativamente simples,no entento, outras requerem algoritmos mais sofisticados.
Tamanho do Buffer no GargaloTaxa de Descarte
Caminho (Path)
...
Antonio Rocha, Tese ’2003
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Outras métricas mais complexas
"Atraso de ida", em um único sentido
Problemas para estimar esta métrica,sem equipamentos específicos:
Falta de sincronização e diferentes taxas de crescimento dos relógios envolvidos;
Ex. cálculo do tamanho do buffer no gargalo;
One-way delay (OWD);
Problemas em estimar outras métricas:O RTT é usado no cálculo de algumas métricas, o que aumentaa probabilidade de estimar a métrica de forma errada;
Antonio Rocha, Tese ’2003
Acesso a méquina remota;
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Técnicas de Medição
Duas técnicas existentes:
Passiva:Coleta informações do tráfego passante por um ponto;
Ativa e Passiva;
Ativa:Envio de Sondas entre os "pontos" usados na medição;
Diferenças conceituais entre as duas;
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Medição Passiva
Um exemplo de aplicação prático de medição passiva:Provisionamento de canal;Ver slides SBRT 2004;
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Medição Ativa
Consiste no envio de pacotes por um emissor,que atravessam o caminho da rede a ser estudado,e coletado em um receptor;
Pacotes chamados de Sondas (Probes);
Variações de aplicação da técnica:Métodos de Geração das Sondas;
Modelos de Geração das Sondas;
Um sentido (One-way);
Dois sentidos (Two One-way);
Ida e volta (Round Trip);
CBR;
Markov Modulated;
Trace;
Pares de Pacotes;Trem de Pacotes;
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Medição Ativa
Medidas de Desempenho e Ferramentas:
Infra-estruturas de medição ativa:Várias máquinas executando medições ativas
Ripe;
Surveyor;
PlanetLAB;
Atraso de ida-e-volta (RTT): Ping, Bing, Clink, Netest, Pathchar, Pchar, Pipechar
Jitter (Variação do atraso): Iperf,
Vazão: Pathchar, Pchar
Capacidade de Transmissão dos Enlaces: Clink, Pathchar, Pchar
Capacidade de Transmissão do Gargalo: {B|S}probe, Netest, Nettimer, Pathrate, Pipechar
Largura de Banda Disponível: Netest, Pipechar, Treno Perda: Ping, Bing, Iperf, Netest, Owping, Pathchar, Pchar, PipecharAtraso em um sentido (OWD): Owping (com GPS).
Utilização: Cprobe
Caminho: Traceroute.
NIME;
Ex.: Bprobe e Sprobe usam pares de pacotes ICMP para estimara capacidade de transmissão no enlaco do gargalo;
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TANGRAM-II
TANGRAM-II:Ambiente de modelagem e experimentações de sistemas de computaçãoe comunicação;Propósito educacional e de pesquisa;Composto por vários módulos de diversas finalidades;Com a possibilidade de integração entre elas;
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TANGRAM-II
TANGRAM-II:Ambiente de modelagem e experimentações de sistemas de computaçãoe comunicação;Propósito educacional e de pesquisa;Composto por vários módulos de diversas finalidades;
TANGRAM-II Modelenv:Ambiente de modelagem;Criação de modelos de simulação ou analíticos;Através de uma interface gráfica (TGIF);
Com a possibilidade de integração entre elas;
Os modelos são representados por uma coleção de objetos;
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TANGRAM-II
TANGRAM-II:Ambiente de modelagem e experimentações de sistemas de computaçãoe comunicação;Propósito educacional e de pesquisa;Composto por vários módulos de diversas finalidades;
TANGRAM-II Modelenv:Ambiente de modelagem;Criação de modelos de simulação ou analíticos;Através de uma interface gráfica (TGIF);
Com a possibilidade de integração entre elas;
Os modelos são representados por uma coleção de objetos;
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TANGRAM-II
TANGRAM-II:Ambiente de modelagem e experimentações de sistemas de computaçãoe comunicação;Propósito educacional e de pesquisa;Composto por vários módulos de diversas finalidades;
TANGRAM-II Modelenv:Ambiente de modelagem;Criação de modelos de simulação ou analíticos;Através de uma interface gráfica (TGIF);
Com a possibilidade de integração entre elas;
Os modelos são representados por uma coleção de objetos;
TANGRAM-II Traffic Engineeting (Traffic Generator):Módulo de medição ativa - Gerador de Tráfego: IP ou ATM nativo;Possibilita ao usuário a utilização de diferentes modelos de geraçãodas sondas (CBR, Markov Modulated, Trace);Diversas Métricas disponíveis;
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TANGRAM-II Traffic GeneratorEstrutura da Ferramenta, com as métricas disponíveis;
TANGRAM-IITraffic Generator
SET-1One-way Measures
SET-2Two One-way Measures
SET-3Round Trip Measures
CBR Markov Trace CBR PacketPair
CBR Markov Trace PacketPair
Probes GenerationDirection
Probes GenerationModel
* 1-way Delay* Jitter* Loss* Consecutive Loss* Success* Throughput
* 1-way Delay* Bottleneck Capacity* Buffer Size
* RTT* Jitter* Loss* Consecutive Loss* Success* Throughput
* RTT* Loss* Consecutive Loss* Success* Throughput
* RTT* Loss* Consecutive Loss* Success* Throughput
* RTT* Bottleneck Capacity* Buffer Size
* Jitter* Loss* Consecutive Loss* Success* Throughput
* Loss* Consecutive Loss* Success* Throughput
* Loss* Consecutive Loss* Success* Throughput
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TANGRAM-II Traffic GeneratorAlgumas métricas simples de serem estimadas;
Jitter, Perda, Sucesso, Vazão;
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TANGRAM-II Traffic GeneratorAlgumas métricas simples de serem estimadas;
Jitter, Perda, Sucesso, Vazão;
tempo (ms)
jitte
r (m
s)
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TANGRAM-II Traffic GeneratorAlgumas métricas simples de serem estimadas;
Jitter, Perda, Sucesso, Vazão;
jitter (ms)
P[jit
ter]
< x
Distribuição do jitter
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TANGRAM-II Traffic GeneratorAlgumas métricas simples de serem estimadas;
Jitter, Perda, Sucesso, Vazão;
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0 100 200 300 400 500 600 700
PMF - Consecutive SuccessP
[suc
cess
]
Num of Packet Lost
"Video_success_pdf.trace"
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TANGRAM-II Traffic GeneratorAlgumas métricas simples de serem estimadas;
Jitter, Perda, Sucesso, Vazão;
0.0001
0.001
0.01
0.1
1
0 5 10 15 20 25
"Video_loss_pdf.trace"
Num of Packet Lost
P[lo
ss]
PMF - Consecutive Loss
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TANGRAM-II Traffic GeneratorAlgumas métricas simples de serem estimadas;
Outras, requerem algoritmos mais sofisticados;
p.ex. OWD, Capacidade de Contenção...;Diversos algoritmos (propostos por alunos do LAND e outrastécnicas (estados da arte0 existentes na literatura são implementadosno Tangram-II Traffic Generator;
Jitter, Perda, Sucesso, Vazão;
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Criação de modelos com os resultadosModelos do TANGRAM-II Modelenv
Definido por um conjunto de objetos que interagem entre si;
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Criação de modelos com os resultados
State_vars=N_Pcts=0Channel[0:10] = Aux_Channel[0:10] =
name=Channel_1
Gerador de Objetos "Canal":Usar os parâmetros estimados em medições reais,para representar o atraso e a perda dos pacotes neste objeto;
Objeto "Canal" Lógico:
Representa o atraso e perda sofridopor pacotes na rede;
Exemplo de modelo criado: