El Protocolo Ieee 802.11 de Comunicación Inalámbrica
Durante la práctica trabajaremos en un escenario de comunicación consistente en: Un nodo base (Access Point, AP) - Se usará el Linksys WRT54G con el sistema operativo OpenWRT. Placas inalámbricas cliente (STAs) - Se usarán en OpenSUSE con el driver ath5k.
Cacho Lagarza
27 de May · 752 palabras.
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🕘 Resumen
En este artículo se analiza el impacto de los overheads en el throughput neto que puede proporcionar el medio inalámbrico para cada velocidad de modulación permitida en la norma. Para esto, se deben realizar varios pasos, incluyendo la conexión a la red del AP y la fijación de la velocidad de modulación del AP a 1, 2, 5, 5 y 11 Mbps. Luego se debe iniciar el iperf en modo servidor UDP en la máquina y realizar una prueba saturando el medio inalámbrico durante 30 segundos. Posteriormente, se deben observar el throughput medido por iperf y el medido por Wireshark, y exportar la lista de paquetes capturados para trabajar en Scilab, donde se debe realizar un histograma de las diferencias entre los tiempos de arribo de paquetes. Finalmente, se debe explicar el comportamiento observado y deducir el throughput alcanzable para cada velocidad de modulación. La segunda parte del artículo se enfoca en la estimación del throughput de una celda con colisiones, donde se trabaja con las máquinas de laboratorio transmitiendo en modo uplink. Se busca observar la competencia en el acceso al medio y comparar con los resultados del modelo de Bianchi, y se trabaja en principio con una tasa de modulación de 1 Mbps para reducir los errores de transmisión. En resumen, este artículo brinda información detallada sobre cómo analizar y estimar el throughput en redes inalámbricas, utilizando herramientas como iperf, Wireshark y Scilab.El objetivo de esta parte es analizar, para cada velocidad de modulación permitida en la norma, el throughput neto que puede dar el medio inalámbrico. Los siguientes pasos deben realizarse para cada una de las velocidades permitidas: 1,2,5,5 y 11 Mbps. A su vez, deber´a coordinar con otros grupos para realizar la prueba sin interferir.
Conecte su máquina a la red del AP (SSID=analisis redes). Note la IP que le es asignada, veri?que la conectividad al AP e inicie una conexión SSH de control.
Fije la velocidad de modulación del AP a la velocidad de trabajo P HY = 1,2,5,5 u 11 Mbps.
Inicie el iperf en modo servidor UDP en su máquina.
Inicie una captura Wireshark sobre la interfaz inalámbrica de su máquina.
Inicie una prueba de ≈ 30s con iperfUDP del AP hacia su máquina, saturando el medio inalámbrico.
Observe el throughput medido por iperf así como el medido por Wireshark (Statistics/IOGraph). Exporte la lista de paquetes capturados de manera de trabajar por ejemplo en Scilab.
Utilizando Scilab, realice un histograma de las diferencias entre los tiempos de arribo de paquetes.
Explique el comportamiento observado, veri?que que es coherente con los parámetros de la norma
y deduzca el throughput alcanzable para cada velocidad de modulación.
Parte 2: Estimación del throughput de una celda con colisiones.
En esta parte se trabajará con las máquinas de laboratorio transmitiendo en modo uplink, de manera
de observar la competencia en el acceso al medio y comparar con los resultados del modelo de Bianchi. Para reducir los errores de transmisión se trabajará en principio con P HY = 1 Mbps.
Fije la tasa de modulación de su máquina a P HY = 1 Mbps.
Coordine con los demás grupos para iniciar una prueba de ≈ 60s con iperf UDP desde su máquina en sentido uplink. Se elegirá la tasa de transmisión de cada conexión de modo de saturar el medio inalámbrico.
Observe el throughput medido por iperf así como el medido por Wireshark (Statistics/IOGraph).
Resuelva, utilizando por ejemplo Scilab, el sistema de ecuaciones (1) para calcular p y τ en función de los parámetros de la norma.
Utilizando las fórmulas anteriores, estime el throughput a obtener mediante el modelo de Bianchi y compare con los resultados. Veri?que que el reparto es equitativo, debido a que cada máquina tiene aproximadamente la misma probabilidad de acceder al medio.
Parte 3: Comportamiento ante múltiples velocidades.
El objetivo de esta parte es ver qu´e se modi?ca respecto a lo anterior en el caso en que hay presentes
varias velocidades de modulación en la celda.
1. Coordine con los demás grupos para ?jar la tasa de modulación de su máquina, de modo de tener
algunas máquinas a P HY = 11 Mbps y otras a P HY = 1 Mbps.
2. Inicie, simultáneamente con los demás grupos, una prueba de ≈ 60s con iperf UDP desde su
máquina en sentido uplink. Se elegirá la tasa de transmisión de cada conexión de modo de saturar
el medio inalámbrico. El docente se encargará de capturar los paquetes recibidos por el AP y cada
grupo hará lo propio en su máquina.
3. Observe el throughput medido por iperf así como el medido por Wireshark (Statistics/IOGraph).
4. El modelo de Bianchi continúa siendo válido en este escenario para calcular la probabilidad de
colisión y acceso al medio. Para calcular el throughput de la celda, usaremos nuevamente la ecuación
(2) con las siguientes modi?caciones:
a) Ts es el tiempo promedio de envío de un paquete (considerando que hay dos rates posibles).
b) Para Tc se asumirá de forma pesimista que siempre participa un usuario lento en la colisión.
Calcule el throughput teórico y compare con los resultados obtenidos.
5. Compare el throughput de cada usuario con el que obtendría si todos estuvieran a 11 Mbps o todos
a 1M bps. ¿Qu´e usuarios resultan más perjudicados por la diversidad?
Comandos:
iwconfig : lista las interfaces inalámbricas disponibles.
iwconfig essid : asocia la interfaz a la red nombre red.
dhclient : inicia DHCP en la interfaz dev (para obtener una IP desde las máquinas cliente).
route add -net / gw : permite agregar rutas a la tabla.
iwconfig set rate [1,2,5.5,11]M : con?gura la modulación a uno de los valores posibles.
iperf -u -s : inicia iperf en modo servidor (receptor).
iperf -u -c -t -b : inicia iperf en modo cliente (transmisor). Envía datos a IPservidor durante tiempo (segundos) a velocidad de transmisión velocidad (ej: iperf -u -c 10.0.0.1 -t 30 -b 10M).