75.43 Introducción a los Sistemas Distribuidos

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1 75.43 Introducción a los Sistemas Distribuidos Práctica 9: Capa de Transporte Resumen La capa de transporte provee una comunicación confiable y eficiente entre dos máquinas, independientemente de aspectos de la red como la congestión, los errores, y el camino recorrido. Para ello realiza confirmaciones (ACKs), controla el flujo de datos y emplea timers. En esta práctica estudiaremos algunos aspectos relacionados con la capa de transporte: el direccionamiento, el control de flujo, el manejo de errores y la retransmisión. Analizaremos el protocolo TCP y los algoritmos de control de congestión. Parte 1: Ejercicios teóricos 1. (Generalidades) Complete las siguientes afirmaciones. El procedimiento para establecer una conexión en TCP es susceptible de un tipo de ataque llamado... Para realizar el control de... TCP utiliza un protocolo de ventana deslizante. En una conexión TCP entre A y B, el tamaño de la ventana de envío de A es el... entre la ventana de recepción (rwnd) de... y la ventana de congestión (cwnd) de... Si en un paquete TCP se altera un bit de datos y el header se mantiene intacto, la verificación del checksum dará... En una conexión de 10 Mbps de ancho de banda y delay de 200ms, se necesitan buffers de... en TCP para que el throughput sea máximo. 2. Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) ó falsas(f) y justifique. Las conexiones en TCP son half-duplex. En TCP los segmentos siempre llegan ordenados al host destino. Si un segmento TCP es fragmentado en alguna parte del path cuyo enlace tiene un MTU menor, el servidor TCP de destino deberá confirmar cada fragmento por separado. Las distintas conexiones TCP que establece un mismo host con otros, deben utilizar diferentes puertos de salida entre sí. 3. (Control de Congestión) Complete las siguientes afirmaciones. En TCP Reno, ante un timeout se pasa a... y se reemplaza cwnd =... En TCP..., ante 3 ACKs duplicados se procede de igual manera que ante un timeout. En TCP... se comenzó a estimar de forma más precisa el RTT, con el fin de predecir la congestión en la red antes de que se descarten paquetes. A partir de la versión del kernel de Linux comenzó a utilizarse TCP... La RFC 2018 establece una opción de...

2 Parte 2: Simulación Es este ejercicio estableceremos una conexión con errores de transmisión con un servidor HTTP, y analizaremos cómo soluciona TCP las pérdidas de paquetes, los errores y duplicados, es decir cómo asegura una conexión confiable y sin errores. Para la simulación de errores y pérdidas en el medio se utilizó la herramienta tc de Linux, que permite manipular el tráfico que pasa de la capa de red del sistema operativo a la placa de red. Para hacer más transparente la simulación, la pérdida de paquetes se realizó en un router intermedio de la simulación (de hecho, una PC con Linux configurada como router). El escenario es el siguiente: Nota: CONFIGURACIÓN DEL SERVIDOR: sudo sysctl -w net.ipv4.tcp congestion control=reno sudo sysctl -w net.ipv4.tcp sack=0 sudo ip route change /22 dev eth0 initcwnd 3 sudo ip route add -net netmask gw CONFIGURACIÓN DEL ROUTER: sudo tc qdisc add dev eth0 root netem drop 10 % corrupt 10 % duplicate 10 % delay 200ms CONFIGURACIÓN DEL CLIENTE: sudo sysctl -w net.ipv4.tcp congestion control=reno sudo sysctl -w net.ipv4.tcp sack=0 sudo ip route change /22 dev eth0 initrwnd 4 sudo ip route add -net netmask gw Tenga en cuenta que a partir de la versión del kernel de Linux, la ventana de congestión inicial se estableció en 10 MSS (default) (más información en Captura de los Datos a) Abra una terminal y ejecute export http proxy=. Esto se hace para que el wget se haga directamente al servidor y no al proxy de la facultad, que puede tener el archivo cacheado. b) Configure la IP de su máquina cliente, y ejecute los comandos indicados anteriormente, de manera que el kernel utilice el algoritmo de control de congestión TCP Reno, con una ventana de recepción inicial de 4, y sin hacer Selective Acknowledgements. c) Ejecute el sniffer Wireshark con permisos de root y comience la captura de paquetes en la interfaz ethernet.

3 d) Obtenga con wget desde la IP indicada por los docentes, el archivo picture.jpg, que tiene un tamaño de 100kB. Nota: Para realizarlo en sus casas, el archivo picture.jpg también puede descargarse de la dirección e) Detenga la captura Análisis de la conexión TCP En esta parte analizaremos los resultados de la captura con el Wireshark. Comience aplicando un filtro para observar únicamente los segmentos TCP de la máquina local al servidor o viceversa. a) Imprima el gráfico Time-Sequence que genera el Wireshark, a través del menú Statistics. Adjunte este gráfico al informe. Le servirá también para ayudarse en los próximos puntos. Atención: Asegurese de imprimir el gráfico correspondiente al servidor. b) Elabore un gráfico temporal de toda la transferencia, pero sólo muestre los grupos de segmentos enviados en cada burst. Recuerde que como estamos empleando un delay constante de 200ms para el canal, los tiempos de recepción y envío de los segmentos estarán muy sincronizados. Por eso podemos asumir que los segmentos viajan en bursts, lo cual facilita el análisis. Sólo muestre el ID. de segmento, es decir un valor autoincremental tal que ID MSS + 1 = SequenceNumber A un costado del gráfico indique el valor que mantienen las variables cwnd y ssthresh del lado del servidor. A modo de ejemplo: Observaciones Los segmentos se graficarán con lineas oblicuas. La línea de tiempo deberá a estar a escala. Recuerde que el RTT de los segmentos es de 200 ms. Indique los segmentos que llegan con errores con un círculo sobre el número de segmento Si un segmento de datos llega duplicado, vuelva a escribirlo ( con el mismo ID original) Si se envían varios ACK con el mismo ACK number, indique la cantidad de ACKs con un número entre parentesis (ej., ACK 48(3)). c) Grafique cwnd y ssthresh en un mismo gráfico en función del ID de segmento. d) Grafique cwnd y ssthresh en un mismo gráfico en función del tiempo.

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