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Práctica 1
Definir qué son y como afectan a una conexión: latencia, jitter, throughput, pérdida de datagramas y ancho de banda.
La latencia es el tiempo que tarda una petición desde el emisor al receptor junto con el tiempo que tarda el emisor en procesarla. Tambien se puede entender como el tiempo que tarda un mensaje en hacer el viaje de ida y vuelta.
Efecto en la conexión: Un ejemplo de como afecta la latencia en la conexión la tenemos en las videollamadas, si la latencia es alta observaremos como la comunición se produce de manera desfasada o con retraso. Lo ideal sería tener una latencia lo más baja posible que permita tener una conexión lo más parecida a tiempo real.
El jitter es el intervalo de dos tiempos de máxima eficiencia de una señal que varía con el tiempo.
Efecto en la conexión: El jitter se nota especialmente en VoIP, la voz se solapa, se para y continua sin sonar las frases enteras. En las conferencias, el video pega saltos en los que el audio no se sincroniza, se corta el audio y demás como en VoIP. Esto se puede solucionar añadiendo un buffer para controlar el jitter.
La perdida de datagramas es perdida de información durante una transferencia UDP, ya sea por una red saturada o bien una cabecera errónea.
Efecto en la conexión: La pérdida de datagramas tiene efectos distintos dependiendo del tipo de archivo/dato a enviar/recibir, si es video, se verán bloques de pixeles corrutos, audio que se rompe, etc… En un ejecutable puede llegar a haber daños en el software que hagan imposible su ejecución.
La cantidad de datos real que pueden ser transferidos en un periodo de tiempo. La cantidad de esos datos puede verse afectada por el protocolo de comunicación o la latencia.
Efecto en la conexión: Pongamos el caso de un switch que tiene 5 puertos Fast Ethernet, estos tienen un ancho de banda de 100mb y saturamos los 5 puertos. Podríamos llegar a observar que en uno de esos puertos solo podremos obtener la mitad de ese ancho de banda, ya que el throughput del switch es menor que la suma teorica del ancho de banda de los 5 puertos.
Cantidad de datos teórica que puede viajar en un canal, este puede ser Wi-Fi, ethernet , redes móviles, etc.
Efecto en la conexión:
El ancho de banda nos dice cuantos datos teóricos pueden viajar por un canal , esos datos pueden ser desde una descarga de un archivo a un video en streaming, cuando mayor sea este ancho de banda más rápido podremos enviar esos datos.
• Estudio de la herramienta iperf; propósito, uso y utilidad.
Iperf se utiliza para hacer distintas pruebas en redes, se crean flujos TCP y UDP de los cuales, al finalizar la prueba se pueden analizar varios parámetros.
• Documentar opciones utilizadas durante la práctica.
-s ejecuta iperf en modo servidor -c ejecuta iperf en modo cliente -u en modo cliente especifica una medición en modo UDP -b ancho de a utlizar en la medición -w cambia el tamaño de la ventana -P numero de conexiones en paralelo -B permite establer la interfaz a usar
• Realizar diversas mediciones (variando el protocolo de transporte, el tamaño de ventana y el número de conexiones en paralelo) sobre el ancho de banda disponible entre:
▪ Dos máquinas distintas por cable.
Prueba realizada sobre dos pc conectados mediante cable ethernet cat 5e a switch Fast Ethernet 10/100.
TCP configuración por defecto:
TCP con window establecida a 69
El cuello de botella en el primer caso se encuentra en el switch Fast Ethernet que solo dispone de un ancho de banda de hasta 100Mb/s. En el segundo caso el cuello de botella se encuentra en el diminuto tamaño de la ventana, al ser tan pequeño se descartan la mayoria de paquetes lo que fuerza al protocolo TCP a realizar reenvios provocando un thoughtput bastante inferior al esperado.
▪ Dos máquinas distintas por wifi.
Prueba realizada en dos ordenadores conectados al mismo router, uno mediante Ethernet gigabit cat 5e y el otro con Wi-Fi 4 a 2.4 GHz.
Primer aprueba, TCP:
Segunda prueba, UDP sin límite de tamaño y sin clientes paralelos:
Tercera prueba, UDP sin límite de tamaño y con 3 clientes paralelos:
Esta prueba ha quedado sin resultados ya que a pesar de cambiar parámetros e investigar no hemos sido capaces de hacerla funcionar. Tras investigar más en profundidad hemos encontrado que iperf3 no es 100% compatible con Windows10 ya que su ultima versión se publico hace 10 años, por ende, no hay forma de hacerlo funcionar.
El cuello de botella en este caso es la tecnología WiFi 4 con una velocidad máxima teórica de 600mb/s.
▪ Dos interfaces virtuales dentro de una misma máquina (ver anexo 1).
Tras configurar dos interfaces vituales con los comandos proporcionados en el enunciado de la práctica, hacemos uso de una opción nueva de iperf3 -B para epecificar la ip que usaremos como cliente y como servidor, los resultados son los siguientes:
El cuello de botella en este caso es la capacidad de procesamiento de la CPU
▪ Loopback local.
El cuello de botella en este caso serían los recursos del pc , entre ellos la velocidad de la memoria ram y el procesador.
▪ Dos máquinas distintas conectadas a través internet. El pc de Eduardo se configura en modo servidor y el movil de Pablo en modo cliente. Para la realizacion de esta prueba se ha tenido que abrir el puerto correspondiente de iperf para poder recibir tráfico del cliente (movil de Pablo).
Peculiaridades PC Eduardo:
El pc de Edu esta conectado mediante cable cat6 directamente a router HGU Movistar, la interfaz de ambos dispositivos es ethernet Gigabit.
La conexion del router es mediante enlace GPON delimitado a 600mb.
Peculiaridades Movil Pablo:
Conectado a red movil Vodafone España mediante enlace 4G+ Cat 6, bandas 800Mhz y 1800Mhz.
Test TCP:
Test UDP limite de ancho en infinito:
El cuello de botella en ambas pruebas se encuentra en el enlace 4G. El ancho de banda de la conexion 4G puede llegar a 300mb teóricos, pero debido a la naturaleza de esta conexión, se ve delimitada por aspectos como el número de usuarios conectados a la BTS o el medio (si existen paredes, distancia a la antena,etc)
• Identificar el cuello de botella de la conexión.
El cuello de botella está definido en cada uno de los casos de estudio.
• Documentar las conclusiones sobre los resultados obtenidos.
La velocidad de tranferencia de datos en las comunicaciones depende mayoritariamente del medio escogido para la transmisión de estas. En algunos casos como ha sido documentado en los cuellos de botella, puede intervenir el tamaño de ventana debido al descarte de paquetes.
•Documentación
Apartado 1A:
Dennis Derickson, Marcus Müller: Digital communications test and measurement. High-speed physical layer characterization. Prentice Hall, Upper Saddle River NJ 2007, ISBN 978-0-13-220910-6
Wolfgang Maichen: Digital Timing Measurements. From Scopes and Probes to Timing and Jitter. (= Frontiers in Electronic Testing; 33). Springer US, Berlín 2006, ISBN 0-387-31418-0
"What is Latency?" : http://www.webopedia.com/TERM/L/latency.html
TANENBAUM, ANDREW S. (2003). «LA SUBCAPA DE CONTROL DE ACCESO AL MEDIO»
Apartado 1B:
iperf3 man page https://www.mankier.com/1/iperf3