Administração e Projeto de Redes

1. Administração e Projeto de Redes Material de apoio Atrasos e Perdas em Rede Cap.11 19/01/2010

2. Esclarecimentos • Esse material é de apoio para as aulas da disciplina e não substitui a leitura da bibliografia básica. • Os professores da disciplina irão focar alguns dos tópicos da bibliografia assim como poderão adicionar alguns detalhes não presentes na bibliografia, com base em suas experiências profissionais. • O conteúdo de slides com o título “Comentário” seguido de um texto, se refere a comentários adicionais ao slide cujo texto indica e tem por objetivo incluir alguma informação adicional aos conteúdo do slide correspondente. • Bibliografia básica: KUROSE, James F.; ROSS, Keith. Redes de Computadores e a INTERNET - Uma nova abordagem. Pearson. : , 2004.

3. Perda de pacotes • Buffer de saída: Quando a fila no buffer de saída não consegue acomodar todos os pacotes que gostariam de ser transmitidos ele deixa de aceitar mais pacotes a transmitir para a rede ou simplesmente os descarta. • Buffer de entrada: Quando um pacote chega a uma fila de entrada já cheia ele é descartado (isto é, perdido). • Demora no trânsito pela rede: Se o pacote demorar muito para chegar ao destino, pode ser descartado por Time-out no receptor. • Bits errados: Pacote que chega com bit(s) errado(s) ou truncado é descartado.

4. Atraso em redes de comutação de pacotes (1/2) • Atraso de processamento: Processamento nos nós da rede: • Verificação de erros de bit. • Definição do link de saída do pacote. • Atraso de fila: Pacotes armazenados no buffer esperando autorização para sair: • Tempo de espera no link de saída para transmissão. • Depende do nível de congestionamento do roteador (qtdd. de pacotes a transmitir).

5. Atraso em redes de comutação de pacotes (2/2) • Atraso de transmissão: Tempo de transferência dos bits de informação. Não depende da distância a percorrer na rede: • R= largura de banda do link (bps). • L= tamanho do pacote (bits). • Tempo para enviar bits ao link = L/R. • Atraso de propagação: Tempo de “viagem” do sinal no meio de comunicação. Não depende da velocidade de transmissão (bps): • d = comprimento do link físico. • s = velocidade de propagação no meio (~200.000 km/s em meios metálicos). • Atraso de propagação = d/s.

6. Atraso Total (Total Delay) • dproc = atraso de processamento. • Tipicamente uns poucos microssegundos ou menos. • dfila = atraso de fila. • Depende do congestionamento do roteador e da rede. • dtrans = atraso de transmissão. • dtrans = L/R, significante para links de baixa velocidade. • dprop = atraso de propagação. • Uns poucos microssegundos a centenas de milissegundos. Dtotal = Dproc + Dfila + Dtransmissão + Dpropagação

7. Variáveis: R = largura de banda do link (bps). L = tamanho do pacote (bits) a = taxa média de chegada de pacotes. Intensidade de tráfego = La/R La/R ~ 0: atraso médio de fila pequeno. La/R < 1: atraso se torna grande. La/R > = 1: mais bits entrando que a capacidade de transmissão do link. Então o atraso médio do pacote cresce exponencialmente! Efeito do tráfego de dados e velocidade do link no Atraso de Fila

8. Exemplo: Comando Ping C:\>ping www.intel.com Pinging a961.g.akamai.net [72.246.49.32] with 32 bytes of data: Reply from 72.246.49.32: bytes=32 time=148ms TTL=51 Reply from 72.246.49.32: bytes=32 time=148ms TTL=52 Reply from 72.246.49.32: bytes=32 time=147ms TTL=51 Reply from 72.246.49.32: bytes=32 time=148ms TTL=51 Ping statistics for 72.246.49.32: Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss), Approximate round trip times in milli-seconds: Minimum = 147ms, Maximum = 148ms, Average = 147ms

9. Comentário:Traceroute e ICMP 3 probes 3 probes 3 probes • O transmissor envia uma série de 3 segmentos UDP em direção ao destino para cada roteador envolvido no caminho entre a origem e o destino: • O 1o possui TTL = 1 (responde somente o roteador vizinho da origem). • O 2o possui TTL = 2 etc. (responde o 2º roteador, e os demais). • Nº de porta improvável (quando chega no IP destino o pacote UDP indica uma porta UDP não válida). • Quando o enésimo datagrama chega ao enésimo roteador: • O roteador descarta o datagrama. • E envia à origem uma mensagem ICMP (type 11, code 0). • A mensagem inclui o nome do roteador e o endereço IP. • Quando a mensagem ICMP chega, a origem calcula o RTT. O traceroute faz isso três vezes. • Critério de interrupção: • O segmento UDP finalmente chega ao hospedeiro de destino. • O destino retorna o pacote ICMP “hospedeiro unreachable” (type 3, code 3). • Quando a origem obtém esse ICMP, ela pára.

10. Comentário:Exemplo: Comando Traceroute C:\>tracert www.intel.com Tracing route to a961.g.akamai.net [72.246.49.32] over a maximum of 30 hops: 1<10 ms<10 ms<10 ms192.168.1.1 22 ms1 ms2 ms200-207-129-1.dsl.telesp.net.br [200.207.129.1] 310 ms10 ms10 ms192.168.32.1 4*11 ms*200-204-208-129.dsl.telesp.net.br [200.204.208.129] 510 ms10 ms10 ms201-0-2-225.dsl.telesp.net.br [201.0.2.225] 610 ms10 ms14 ms201-63-253-134.customer.tdatabrasil.net.br [201.63.253.134] 711 ms10 ms10 msSo-6-0-0-0-grtsaosi2.red.telefonica-wholesale.net [213.140.51.229] 8118 ms118 ms117 msSo6-1-0-0-grtmiabr3.red.telefonica-wholesale.net [213.140.43.109] 9146 ms146 ms145 msSo3-1-0-0-grtwaseq3.red.telefonica-wholesale.net [213.140.36.50] 10149 ms149 ms145 msTe4-1-0-grawaseq1.red.telefonica-wholesale.net [84.16.12.197] 11145 ms148 ms145 msa72-246-49-213.deploy.akamaitechnologies.com [72.246.49.213] 12145 ms149 ms145 msa72-246-49-32.deploy.akamaitechnologies.com [72.246.49.32] Trace complete. Nota: “*” significa que o traceroute não conseguiu medir o atraso daquela sonda de teste. Pode ocorrer por erro no pacote ou roteadores/ hosts com regra de segurança para não responder comandos ICMP. Cada valor corresponde ao tempo de ida/volta dos pacotes de teste. Não é Máximo/Médio/Mínimo.

11. Usado por computadores e roteadores para troca de informação de controle da camada de rede. Error reporting: hospedeiro, rede,porta ou protocolo. Echo request/reply (usadopela aplicação PING). Transporte de mensagens: Mensagens ICMP transportadas em datagramasIP ICMP message: tipo, código, mais primeiros 8 bytes do datagrama IP que causou o erro Tipo Código Descrição 0 0 echo reply (ping) 3 0 dest. network unreachable 3 1 dest host unreachable 3 2 dest protocol unreachable 3 3 dest port unreachable 3 6 dest network unknown 3 7 dest host unknown 4 0 source quench (congestion control - not used) 8 0 echo request (ping) 9 0 route advertisement 10 0 router discovery 11 0 TTL expired 12 0 bad IP header Comentário:ICMP - Internet Control Message Protocol