Ferramentas para Medição de Desempenho em Redes

Gerenciamento e Avaliação de
Desempenho de Redes
Medição em Redes
Dênio Mariz
denio@cefetpb.edu.br
Carlos Kamienski
cak@cefetpb.edu.br

Medindo Desempenho de uma Rede
Como medir o Desempenho?
Escolha uma métrica (ou mais de uma)
Escolha métodos e ferramentas
Faça medições: colete dados
Analise os dados
Apresente resultados para as métricas (gráficos, tabelas)
Interprete o significado dos resultados

Métricas
Atraso (latência, RTT)
Perda de pacotes
Disponibilidade
Enlace de gargalo
Capacidade disponível

Gerenciamento e Avaliação de Desempenho de Redes - Dênio Mariz

4

Métricas Comuns

1/3

Perda de pacotes
Vazão (throughput)
Enlace de gargalo
Disponibilidade
Confiabilidade
Escalabilidade
Extensibilidade


5

Métricas Comuns

2/3

Tempo de resposta da rede
One-way delay, Round Trip Time
Medido em unidade de tempo (ex: ms)

Perda de pacotes
Percentual de pacotes perdidos em um intervalo de tempo

Vazão (throughput)
A taxa de pacotes (ou bytes ou bits) transferidos por tempo
Largura de banda = capacidade do canal
Vazão = capacidade disponível do canal em um dado momento

Enlace de gargalo (ou
É a largura de banda do enlace de menor capacidade no caminho
entre dois hosts

6

Métricas Comuns

3/3

Volume de tráfego
Total de tráfego de uma aplicação ou protocolo
Distribuição relativa do tráfego

Disponibilidade
Percentual de tempo em que a rede está disponível

Confiabilidade
A probabilidade de que um dispositivo esteja funcionando
normalmente

Escalabilidade
Um sistema é dito "escalável" se ele não degrada tão rapidamente
em função do número de usuários (ou nós, ou componentes)

Extensibilidade
Um sistema é extensível se consegue evoluir facilmente para lidar
com novas demandas ou novos requisitos de desempenho

7

Tipos de Ferramentas
Ferramentas para Medição de
Ferramentas para Medição de
Desempenho em Redes TCP/IP
Desempenho em Redes TCP/IP

Monitoração
Monitoração
tcpdump
tcpdump
tcpstat
tcpstat
MRTG
MRTG
Medição
Medição
ttcp
ttcp
Netperf
Netperf
Pathneck
Pathneck
Pathload
Pathload

8

Algumas Ferramentas
Tcpdump
É um "Sniffer" Coleta tráfego da rede para posterior análise

Ping
Envia pacotes ICMP "echo request"; Recebe ICMP "echo reply"
Mede o tempo decorrido

Traceroute
Envia pacotes com TTL incremental
Mede o caminho "lógico" que um pacote segue

Gtrace
Mede (e desenha) o caminho "lógico" e "geográfico" de pacotes

Pathload
Estima a largura de banda disponível entre dois hosts

Pathrate
Estima a capacidade dos enlaces de um caminho, mesmo com alto
tráfego de retaguarda (técnica de "dispersão de pacotes")

Pathneck
Detecta enlaces de gargalo em um caminho entre dois hosts

9

Gtrace

http://www.caida.org/tools/visualization/gtrace/

10

Avaliar tráfego de uma rede local
Ferramentas
Ethereal
Tcpdump
Tcpstat
MRTG (SNMP)
ntop

Métricas
Vazão
Taxa de ocupação do enlace
Distribuição do tráfego por protocolo, aplicação


11

Avaliar capacidade de um servidor Web
Ferramentas
Wget
Shell script
SNMP

Métricas – Cliente
Tempo de transferência por tamanho de arquivo
Vazão Média por tamanho de arquivo

Métricas – Servidor
Quantidade de requisições por unidade de tempo
Taxa de utilização da CPU
Taxa de utilização da memória
Taxa de utilização da rede


12

Avaliar caminhos e rotas na Internet
Ferramentas
Gtrace
traceroute
www.traceroute.org
visualroute.visualware.com
ping

Métricas
Identificação dos caminhos (ida e volta)
Redes (provedores, AS) por onde os pacotes passam

Identificação do gargalo (Ida e volta)
Tamanho dos caminhos (Ida e volta)
Assimetria dos caminhos
Atrasos
Instabilidade de roteamento (mudanças de rotas)


13

Avaliação do tráfego
Exemplo: Aplicações de VoIP
Ferramentas
Skype, MSN, Yahoo!
Ipstat (desenvolvido por Rodrigo Barbosa - GPRT/UFPE)
Tcpdump / windump
Tcpstat
Ping

Métricas
Atraso (um sentido ou dois sentidos)
Perda (um sentido ou dois sentidos)
Vazão
Jitter (variação do atraso)


14

Projeto de Experimentos

1/3

Experimentos a serem realizados na avaliação de desempenho devem ser
planejados
Quantidade de experimentos
Depende de precisão, histórico desejado, nível de análise pretendida,
fatores e níveis

Quantidade de amostras em cada experimento
intervalo de confiança desejado

Duração da medição
Em geral, deve ser suficiente para se obter dados significativos sobre as
métricas desejadas, para que se atinja os resultados do objetivo da
análise
Algumas horas
Alguns dias
Algumas semanas
Alguns meses


18


2/3

Experimentos de medição devem ser distribuídos no tempo
A rede é dinâmica (escala de milisegundos, segundos, minutos)
A rede é sazonal (escala de horas, dias, meses)
Deve-se capturar a sazonalidade

Em geral:
não é suficiente fazer todos os experimentos de medição num
mesmo dia
As conclusões podem não ser corretas ou gerais o suficiente

Exemplos
Mesmo dia em horas diferentes
A cada 5 minutos
Todas as horas
Todas os dias em determinada hora
Três vezes ao dia (8h, 12h, 18h)

19


3/3

Parâmetros
O que pode ser configurado com valores diferentes durante a avaliação de
desempenho e que pode interferir nas métricas
Quando se faz experimentação juntamente com medição
Ou seja, tráfego, requisições artificiais são geradas
Exemplo: requisições web forçadas sobre um servidor web

Fatores: parâmetros cujos valores são modificado em experimentos
diferentes
Ex: Quantidade de requisições
Ex: Aplicação utilizada
Ex: Endereço utilizado
Ex: provedor utilizado

Níveis: Valores que os parâmetros assumem
Ex: A aplicação pode ser A={Skype, MSN, Yahoo}
Ex: a capacidade do enlace pode pode ser C={256K, 512K ou 1M}
Ex: a quantidade de requisições por minuto R={1,10,100,1000,10000}

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Gerenciamento e Avaliação de
Desempenho de Redes
Outras Ferramentas para
Medição em Redes
Dênio Mariz
denio@cefetpb.edu.br
Carlos Kamienski
cak@cefetpb.edu.br

Softpedia Network Tools

http://www.softpedia.com/get/Network-Tools/

23

CAIDA

http://www.caida.org/tools/taxonomy/performance.xml

24

Tucows

http://www.tucows.com

25

Medição de Largura de Banda
http://www.numion.com/YourSpeed/
http://home.cfl.rr.com/eaa/Bandwidth.htm
http://www.2wire.com/?p=154
http://gambitdesign.com/bandwidthmeter/initialmeter.php/
http://www.bandwidthplace.com/speedtest
http://www.ip2.com.br/home/content/ip2/bandalarga/default.asp
http://www.numion.com/YourSpeed/index.html
http://www.rjnet.com.br/velocimetro/teste100.asp


26

2Wire Speed Meter

http://www.2wire.com/?p=154

27

Gambit Design Bandwidth Meter

http://gambitdesign.com/bandwidthmeter/initialmeter.php

28

Bandwidhtplace Speed Test

http://bandwidthplace.com/speedtest

29

IP2 Banda Larga

http://bandwidthplace.com/speedtest

30

Modem Club

http://www.modemclub.com.br/speedstat.html

31

CommTest


32

NetPeeker (www.net-peeker.com)
A network monitor
A network speed limiter
A personal firewall
Popup killer


33

NetPeeker

http://www.netpeeker.com

34

NetPeeker (www.net-peeker.com)


35

http://www.myspeed.com/detail.html

43

http://visualroute.visualware.com

44

http://www.visualware.com/visualroute

45

Referências e recursos
Gtrace
www.caida.org/tools/visualization/gtrace/

Pathload
www-static.cc.gatech.edu/fac/Constantinos.Dovrolis/pathload.html

Pathrate
www-static.cc.gatech.edu/fac/Constantinos.Dovrolis/pathrate.html

Pathneck
www.cs.cmu.edu/~hnn/pathneck

Ipstat
www.gprt.ufpe.br/~rodrigo/ipstat/ipstat v01/

Outros
www.softpedia.com/get/Network-Tools/
www.caida.org/tools/taxonomy/performance.xml
www.tucows.com/downloads/Windows/Internet/Monitoring/


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