IER-lab2

este laboratório serão realizados experimentos para verificar o desempenho de uma LAN ethernet.

Roteiro

• Manual do usuário do switch
• Manual da interface de linha de comando (CLI) do switch

Parte 1: desempenho da rede

1. Anote os valores dos contadores de quadros e bytes recebidos e enviados pela interface ethernet em seu computador. Use o comando ifconfig para visualizar esses contadores. Anote também o horário em que se fez essa medição.
2. Os computadores se comunicarão aos pares, usando-se o programa netperf para gerar o tráfego e medir a capacidade do canal:

   netperf -f k -H endereço_IP
   

   (Obs: endereço_IP é o endereço IP computador alvo).
3. Execute o netperf de forma sincronizada: os computadores devem iniciá-lo simultaneamente. Repita esse procedimento 3 vezes, anotando a taxa de transmissão obtida em cada computador.
4. Carga de tráfego na rede durante o experimento: anote novamente os valores dos contadores de quadros e bytes recebidos e enviados pela interface ethernet em seu computador. Usando os valores medidos previamente, calcule:
   1. Quantos bytes e quadros foram enviados e recebidos durante o experimento
   2. As taxas médias de transmissão e recepção pela sua interface ethernet
   3. A utilização do seu link ethernet. Obs: a utilização é a razão entre quantos bytes foram enviados, e quantos bytes poderiam ser enviados ininterruptamente durante o experimento. O mesmo vale para os bytes recebidos.
5. Repita os passos 1 a 4, mas antes configure os computadores para operarem em modo 100baseT half-duplex:

   sudo ethtool -s eth0 speed 100 duplex half autoneg off
   

   Houve diferença nas taxas de bits obtidas ? Caso sim, qual deve ser a explicação ?
6. Configure a interface de rede do computador de volta para o modo auto-negociação:

   sudo ethtool -s eth0 autoneg on
   

Parte 2: análise de comunicações

1. Execute o wireshark e capture alguns quadros na interface ethernet de seu computador (ao menos 100 quadros). Com base nessa captura, identifique o seguinte:
   1. Os campos do quadro Ethernet
   2. Quantos diferentes tipos de quadro foram capturados (ver o campo ethertype)
   3. Quais os menores e maiores tamanhos de quadro capturados
   4. Quantos quadros foram transmitidos em broadcast
2. Efetue um ping para o computador de ao menos dois colegas, e capture os pacotes correspondentes. Anote os endereços MAC de origem e destino tanto dos quadros de requisição quanto de resposta. É possível ver alguma relação entre eles ?
3. Com a captura ativada no wireshark, em seu computador faça ping para diferentes endereços externos ao laboratório (ex: 8.8.8.8, wiki.sj.ifsc.edu.br, www.google.com, ...).
   1. Identifique os pacotes capturados que correspondam ao tráfego gerado pelo ping.
   2. Compare os endereços MAC de origem e destino dos quadros ethernet capturados. Há alguma relação entre eles ? Qual a explicação ?
4. A turma deve implantar a topologia em estrela vista na aula anterior. Em seguida, cada aluno deve fazer ping para os mesmos computadores usados no item 2. Anote novamente os endereços MAC dos quadros capturados, e compare-os com o que foi obtido no ítem 2. Há diferença ? Os computadores precisam endereçar os switches para se comunicarem ?

Parte 3: (DESAFIO!) análise do funcionamento de switches

1. Este experimento busca mostrar como switches comutam os quadros: se os recebem e armazenam antes de retransmiti-los para seus destinos, ou se os retransmitem durante suas próprias recepções.
   1. Um dos computadores deve ter sua interface de rede configurada para operar a 10 Mbps full-duplex (ver aula anterior)
   2. Nesse computador deve-se rodar o wireshark para capturar pacotes UDP port 7788
   3. Além do wireshark, deve-se rodar também este programa:

      nc -l -u 7788 > texto
      

   4. Em outro computador deve-se baixar este arquivo: texto
   5. Nesse outro computador deve-se também rodar o wireshark, para capturar pacotes UDP port 7788
   6. Nesse computador onde se baixou o arquivo deve-se enviá-lo para o computador que está a 10 Mbps. Isso deve ser feito com este comando:

      nc -u IP_do_computador_a_10Mbps 7788 < texto
      

   7. Em cada um dos computadores, deve-se observar no wireshark quantos pacotes foram recebidos e transmitidos, e quanto tempo levou desde o primeiro até o último deles.
   8. Compare os valores identificados no ítem anterior. Quantos pacotes foram transmitidos, e quantos foram recebidos ? Quanto tempo levou a transmissão, e quanto demorou a recepção ?
   9. Com base no resultado anterior, pode-se concluir que quadros recebidos numa porta do switch são armazenados no switch antes de serem retransmitidos para seu destino ?

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