End-to-End Internet Packet Dynamics
IEEE/ACM Transactions on Networking, June 1999, No. 3, Vol. 7,
Pag. 277
Simith - [email protected]
23 de Agosto de 20000
Artigo
 Estudo em larga escala da dinâmica de
pacotes na Internet

20.000 Transferências TCP entre 35 sites
 Investiga cada transferência entre entre
ambos transmissor e receptor
 Caracteriza eventos incomuns na rede
Introdução
 Os poucos estudos realizados restringiramse a um punhado de sites
 Framework


Sites rodam um programa especial (NPD)
Numero de caminhos cresce N2 para N sites
TCP
 Primeiros estudos feitos com UDP e ICMP
 Problema: medir pacotes individualmente
enviados


Filtro de pacotes é imperfeito
Desenvolvimento de um programa - tcpanaly
A Medição
 35 sites participaram de 2 experiências

Incluem sites educacionais, provedoras de Internet,
laboratórios de pesquisa, etc em nove países.
 Primeiro experimento N1 em Dezembro de
1994 o segundo N2 em Dezembro de 1995
A Medição
 Instruir os NPD’s nos dois sites a enviar ou
receber 100kbytes de carga TCP
 Medições ocorrem em intervalos de Poisson
e para rastrear os resultados usando
tcpdump
N1
 Média de transferências por site é de 2h.
 Cada site é randomicamente emparelhado
com outro
 Cada site participa de 200 medições,
reunindo um total de 2800 pares rastreados
N2
 Emparelha sites do mesmo grupo
 Varia o tempo de transferência de minutos a
dias
 Cada site participa de 1200 medições,
reunindo um total de 18000 pares rastreados
 Usa socket Unix – garante uma janela
deslizante maior
Anomalias da Rede:
Entrega de pacotes fora de ordem
 Como detectar desordem de pacotes?
A
B
A
B
1
1
1
5
2
2
2
2
3
3
3
3
4
4
4
4
5
5
5
1
Resultado
 Em N1 36% incluem ao menos 1 pacote
desordenado. Em N2 12%.
 Em N1 2% de todo pacote de dados e 0,6% de ack
chegaram desordenados. 0,3% e 0,1% em N2.
 15% de pacote de dados enviado pelo site “ucol”
chegaram desordenados em N1
 1,5% de pacote de dados recebido pelo site “ucol”
chegaram desordenados em N1
Resultados
 Confusão nos roteadores

24% de pacote de dados enviado pelo site
“wustl” chegaram desordenados em N1
 Conclusão: uma alta incidência de
desordem é:


Dependente do site
Correlacionado com confusão nos roteadores
Observações
 Conexões altamente “reordenados” não sofrem
perda de pacotes nem retransmissão devido a falso
ack duplicado
 Ocasionalmente observa-se buracos na ordenação
Impacto
 Raramente teve significante impacto na
performance
 Problema: Determinar o limiar de duplicação de
ack: atualmente N° = 3
 Primeiro estudo em larga escala sobre o assunto
 Duas maneiras de melhorar o mecanismo de
retransmissão rápida


Atrasar a geração de duplicatas.
Alterar o limiar.
Atrasar a Geração de Duplicatas
 Estudo apenas da escala de tempo do pacote de
dados
 Em N1 20ms identificou 70% dos pacotes fora de
ordem. Em N2 8ms.

Normalmente o limite máximo é de 12s.
 Quando falsa retransmissão devido a reordenação
se torna um problema?
 Classifica cada seqüência de retransmissão como
boa ou ruim (necessária ou não)

Controlada pelo limiar Nd e o tempo de espera W
Atrasar a Geração de Duplicatas
Nd
W
Rg:b
Oport retrans
3
0
22,300
4
0
+ fator 2.5
- 30%
2
0
- fator 3
+ 64%
1
20ms
- 30%
+
2
20ms
-
+
Replicação de pacotes
 Difícil causa

Talvez desnecessária retransmissão ao nível de
enlace
 N1 apenas uma replicação de ack
 N2 65 exemplos com 23 cópias o maior
número de replicação
Corrupção de pacotes
 Tcpanaly dectecta checksum inválidos
 Site “lbli” mias propenso a erro no checksum

Link isdn
 Aproximadamente 0,02% é a proporção de
pacotes corrompidos
 Um em 300 milhões pacotes é aceito corrompido
 Para ack puros um em 1,6 milhões é corrompido