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.
Atraso em redes de comutação
de pacotes (1/2)
4


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).
Atraso em redes de comutação
de pacotes (2/2)
5


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
Comentário: Efeito do tráfego de dados
e velocidade do link no Atraso de Fila
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!
Criticidade de um link
mal dimensionado:
Tempo de espera na fila
cresce muito
8
Exemplo: Comando Ping
C:\>ping www.intel.com
Pinging a961.g.akamai.net [72.246.49.32] with 32 bytes of data:
Reply
Reply
Reply
Reply
from
from
from
from
72.246.49.32:
72.246.49.32:
72.246.49.32:
72.246.49.32:
bytes=32
bytes=32
bytes=32
bytes=32
time=148ms
time=148ms
time=147ms
time=148ms
TTL=51
TTL=52
TTL=51
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




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.
3 probes
3 probes
3 probes
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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
<10 ms
2 ms
10 ms
*
10 ms
10 ms
11 ms
118 ms
146 ms
149 ms
145 ms
145 ms
<10 ms
1 ms
10 ms
11 ms
10 ms
10 ms
10 ms
118 ms
146 ms
149 ms
148 ms
149 ms
<10 ms
2 ms
10 ms
*
10 ms
14 ms
10 ms
117 ms
145 ms
145 ms
145 ms
145 ms
192.168.1.1
200-207-129-1.dsl.telesp.net.br [200.207.129.1]
192.168.32.1
200-204-208-129.dsl.telesp.net.br [200.204.208.129]
201-0-2-225.dsl.telesp.net.br [201.0.2.225]
201-63-253-134.customer.tdatabrasil.net.br [201.63.253.134]
So-6-0-0-0-grtsaosi2.red.telefonica-wholesale.net [213.140.51.229]
So6-1-0-0-grtmiabr3.red.telefonica-wholesale.net [213.140.43.109]
So3-1-0-0-grtwaseq3.red.telefonica-wholesale.net [213.140.36.50]
Te4-1-0-grawaseq1.red.telefonica-wholesale.net [84.16.12.197]
a72-246-49-213.deploy.akamaitechnologies.com [72.246.49.213]
a72-246-49-32.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.
Comentário:
ICMP - Internet Control Message Protocol
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 (usado pela
aplicação PING).
Transporte de mensagens:

Mensagens ICMP transportadas
em datagramas IP

ICMP message: tipo, código,
mais primeiros 8 bytes do
datagrama IP que causou o erro
Tipo Código
0
0
3
0
3
1
3
2
3
3
3
6
3
7
4
0
8
9
10
11
12
0
0
0
0
0
Descrição
echo reply (ping)
dest. network unreachable
dest host unreachable
dest protocol unreachable
dest port unreachable
dest network unknown
dest host unknown
source quench (congestion
control - not used)
echo request (ping)
route advertisement
router discovery
TTL expired
bad IP header