PDF de programación - Práctica 4 – Midiendo retardos en Ethernet

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Práctica 4 – Midiendo retardos en Ethernet



1- Objetivos

El objetivo de esta práctica es familiarizarse con los equipos de red de área local Ethernet y medir

y comprender los tiempos de transmisión en una red real.

2- Configurando el escenario [tiempo estimado 40minutos]

Para esta práctica usaremos los puestos de trabajo de laboratorio en el Laboratorio de Telemática
1 que cuentan con armarios rack con equipamiento de red. En cada armario tiene disponibles cuatro
ordenadores así como diverso equipamiento de red. En esta práctica utilizaremos sólo equipos de red
Ethernet, en asignaturas posteriores podrá usar el resto. De los cuatro ordenadores disponibles, el
llamado PC-SC está unido y configurado para la red normal del laboratorio. En este ordenador puede
autentificarse usando su cuenta de prácticas garssXY y desde ahí acceder a Internet por ejemplo para
leer este documento en la página web de telemática. Los otros 3 ordenadores PC-A, PC-B y PC-C no
tienen configurados los interfaces de red y no están conectados a ningún equipo de red, de forma que
puede practicar con ellos. En estos ordenadores deberá autentificarse con una cuenta común que le
proporcionará el profesor en la sesión de prácticas.

En primer lugar familiarícese con el control del teclado y pantalla para dar ordenes a cada
ordenador. Pulsando en el teclado dos veces rápidamente la tecla Bloq-Despl el monitor le presentará
un menú con los cuatro ordenadores del armario. En ese menú puede elegir a qué ordenador está
asociado el monitor y el teclado para dar órdenes a cada uno. Haga login en PC-SC para tener una
sesión con un navegador y poder leer esto. Cambie al PC-A y haga login utilizando la cuenta que
proporcionará el profesor. Entre también en PC-B para probar. Observe que puede ir cambiando entre
los ordenadores y dar comandos a cada uno manteniendo el login abierto. Recuerde cuando acabe la
práctica que debe de cerrar todas las sesiones.

Empiece por configurar dos ordenadores para que puedan comunicarse a través de una red

Ethernet.

En un terminal de PC-A use el comando ifconfig para ver los interfaces de red de dicho
ordenador. Observará que tiene 4 interfaces Ethernet con nombres eth0 – eth3. El resto de los
interfaces, como se vió, son interfaces para comunicación interna o con maquinas virtuales y no nos
interesan. Si ve menos de 4 interfaces Ethernet quizás necesite usar la opción –a (ifconfig –a) que
muestra los interfaces aunque no estén configurados. Las maquinas PC-A, PC-B y PC-C tienen 4
puertos Ethernet. Puede ver el diagrama en la hoja explicativa en el armario. Cada una de estos
puertos está parcheado en el panel central para facilitar su manejo. Busque los puntos de parcheo
correspondientes al PC-A y PC-B que se llaman AR1, AR2, AR3, AR4 y BR1, BR2, BR3 y BR4.
Recuerde de prácticas anteriores que puede obtener con ifconfig la dirección MAC de cualquiera de
estos puertos Ethernet. Por ejemplo para obtener la dirección MAC de BR1 elija el PC-B y en un
terminal haga

Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios : Práctica 4

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$ ifconfig eth0



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Ya que está en el PC-B configure el eth0 de PC-B para que tenga una dirección IP. No se
preocupe mucho por el formato de las direcciones de este protocolo de nivel de red pues no es
materia de esta asignatura y se estudiarán en una asignatura posterior. Escriba este comando en PC-B:

$ sudo ifconfig eth0 10.0.0.2/24

El comando sudo permite ejecutar otro comando con privilegios de administrador. La operación
de cambiar la dirección IP de un interfaz no puede hacerla normalmente un usuario cualquiera y por
ello tiene que utilizar el comando sudo. Para ello debería introducir una contraseña y demostrar su
identidad (pruebe a hacerlo en el Linux de casa si quiere comprobarlo) pero estas maquinas están
configuradas para su uso educativo y no hace falta, simplemente hay que usar el comando sudo para
indicar que quiere hacer una operación de administrador. En otros comandos de configuración de red
ocurrirá la mismo. Observe que el comando ha cambiado la dirección IP del interfaz haciendo otra
vez:

$ ifconfig eth0

Con eso ya tenemos la Ethernet 0 de esa máquina lista para usarse en el envío y recepción de
paquetes IP, lo cual nos servirá para poder mandar tramas Ethernet que los contengan. El trabajo en
la práctica se centrará en las tramas Ethernet pero la forma más sencilla de forzar a la máquina a
enviar tráfico va a ser empleando algún protocolo como IP que se transporte en su interior, lo cual
haremos con la utilidad ping. Solo falta enchufar el cable. Seleccione un cable recto RJ-45 (los
grises). Aproveche para examinar el conector RJ-45 y ver que se ajusta a lo dado en teoría mediante
los colores de los cables en ambos conectores (puede compararlo con un cable cruzado). Conecte el
puerto BR1 (que es el eth0 de PC-B) al puerto H1 del panel de parcheo. Los puertos H1-H8
corresponden a un concentrador Ethernet de 10Mbps que es el equipo que esta debajo. Observe como
al enchufar al puerto el cable se ilumina la luz correspondiente al puerto H1 en el hub.

En PC-B compruebe que puede hacer ping a la dirección que ha configurado. (^C para pararlo)

$ ping 10.0.0.2

Esto lleva a que la máquina envíe un tipo especial de paquete IP a esa dirección y que el receptor
del mismo conteste con otro paquete similar. Observe que obtiene tiempos de respuesta menores de
0.1ms. Eso quiere decir que el programa ping envía una petición a esa dirección y la respuesta se
recibe en menos de unos 0.04ms (40microsegundos). Realmente poco. Podemos indicarle a ping que
envíe la pregunta en un paquete más largo indicando la longitud en bytes. Por ejemplo el mismo ping
pero con un paquete de 1000B se hace así:

$ ping –s 1000 10.0.0.2

Observe que en la respuesta se indica el tamaño del paquete enviado. Y observe también que el
tiempo en recibir la respuesta no parece que cambie mucho. ¿Cómo es posible que se envíe y reciba
1000B en menos de 40microsegundos?

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Es fácil. No se está enviando. Recuerde que el origen y el destino son el mismo ordenador. El
paquete no sale de este ordenador. Compruébelo. Lance un wirehsark y ponga a observar eth0. No
debería ver muchos paquetes en la red ya que en ese hub no hay más ordenadores y PC-B está
haciéndose un ping a si mismo que no va por la red (estos paquetes que envía el ordenador a su
propia dirección utilizan lo que se conoce como el interfaz de loopback, o en su caso el lo0, del cual
también puede leer los paquetes con wireshark si lo selecciona apropiadamente). Pare el ping pero
deje el wireshark capturando de eth0 aunque de momento no vea nada y vuelva a PC-A

En PC-A configure también una dirección de red haciendo:

$ sudo ifconfig eth0 10.0.0.1/24

Utilice otro cable RJ-45 para enchufar el puerto AR1 a otro puerto del hub Ethernet, por ejemplo
H2. Observe la luz indicativa de que hay un cable en dicho puerto. En PC-A haga un ping a la
dirección de PC-B

$ ping 10.0.0.2

Si recibe respuesta, enhorabuena ha conseguido su primera comunicación a través de Ethernet.
Pare el ping y cambie a PC-B para comprobar en el wireshark que dejó funcionando que
efectivamente PC-B está viendo llegar los paquetes que le envía.

Vuelva a PC-A y pare el ping. Compare los tiempos que obtiene en PC-A si hace

$ ping 10.0.0.1

$ ping 10.0.0.2

Sobre todo nos interesan los tiempos de respuesta en los paquetes que de verdad se envían por la
red. Intente explicar el tiempo de respuesta. Para ello en PC-A lance pings a PC-B utilizando
paquetes de 1000B:

$ ping –s 1000 10.0.0.2

¿Tiene sentido el tiempo obtenido? Haga un dibujo de lo que está ocurriendo en la red (un
diagrama típico del tiempo de envío y de la respuesta como la figura 1). ¿Cuánto será el tiempo de
propagación aquí? ¿Puede distinguir el tiempo de propagación del tiempo que tarda el receptor en
entender el paquete recibido y generar la respuesta?

A

B



Figure 1 - Diagrama de tiempos

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En el calculo necesitará usar el tamaño del paquete. Si le dice a ping un tamaño de 1000B, ¿ese es
el tamaño antes de añadir cabeceras o después? Verifíquelo observando con wireshark las tramas
Ethernet que se envían por el enlace al hacer un ping con –s 1000. Con eso puede hacer los cálculos
con más detalle. Averigüe también si el paquete de respuesta a un ping enviado con –s 500 tiene el
mismo tamaño que el paquete enviado o si la respuesta es mas pequeña.

Finalmente deje en PC-A un ping a PC-B corriendo y observe lo que ocurre al hacer estos

cambios en la red:

- Si desenchufamos uno de los cables… obviamente el ping deja de recibir respuestas