rapport/rapport.tex

   1 \documentclass[a4paper, 12pt]{article}
   2 \usepackage[swedish]{babel}
   3 \usepackage[utf8]{inputenc}
   4 \usepackage{verbatim}
   5 \usepackage{graphicx}
   6 \usepackage{fancyhdr}
   7
   8 % vars
   9 \def\dokumentTyp{Laborationsrapport}
  10
  11 \def\preTitle{Laboration 2}
  12 \def\title{Kommunikationsringar}
  13
  14 \def\namn{Anton Johansson, Victor Zamanian}
  15 \def\username{dit06ajn, dit06vzy}
  16 \def\mail{dit06ajn@cs.umu.se, dit06vzy@cs.umu.se}
  17
  18 \def\handledareEtt{Thomas Johansson (thomasj@cs.umu.se)}
  19 \def\inst{Datavetenskap}
  20 \def\kurs{Datakommunikation och Internet, HT-07}
  21
  22 \def\pathToCode{/home/dit06/dit06vzy/edu/doi/lab2/}
  23 \def\pathToApi{http://www.cs.umu.se/$\sim$dit06ajn/doi/}
  24
  25 \begin{document}
  26 \begin{titlepage}
  27   \thispagestyle{empty}
  28   \begin{small}
  29     \begin{tabular}{@{}p{\textwidth}@{}}
  30       UMEÅ UNIVERSITET \hfill \today \\
  31       Institutionen för \inst \\
  32       \dokumentTyp \\
  33     \end{tabular}
  34   \end{small}
  35   \vspace{10mm}
  36   \begin{center}
  37     \LARGE{\preTitle} \\
  38     \huge{\textbf{\kurs}} \\
  39     \vspace{10mm}
  40     \LARGE{\title} \\
  41     \vspace{15mm}
  42     \begin{large}
  43       \begin{tabular}{rl}
  44         \textbf{Namn} & \namn \\
  45         \textbf{Användarnamn} & \username \\
  46         \textbf{E-mail} & \mail \\
  47         \textbf{Sökväg} & \texttt{\pathToCode} \\
  48       \end{tabular}
  49     \end{large}
  50     \vfill
  51     \large{\textbf{Handledare}}\\
  52     \mbox{\large{\handledareEtt}}
  53   \end{center}
  54 \end{titlepage}
  55
  56 \pagestyle{fancy}
  57 \rhead{\today}
  58 \lhead{\footnotesize{\namn}}
  59 \chead{}
  60 \lfoot{}
  61 \cfoot{}
  62 \rfoot{}
  63
  64 \tableofcontents
  65 % No indrag
  66 \setlength{\parindent}{0pt} % but some space
  67 \setlength{\parskip}{10pt}
  68 \newpage
  69
  70 % start pagenumbering
  71 \rfoot{\thepage}
  72 \pagenumbering{arabic}
  73 % VAD SOM SKA TAS UPP
  74 % # Diskussioner kring din lösning, finns utrymme för optimering?
  75 % # Utförliga och välkommenterade testkörningar
  76
  77 \section{Problembeskrivning}
  78
  79
  80 Problemspecifikationen finns i original på:\\
  81 \verb!http://www.cs.umu.se/kurser/5DV065/HT07/ou2/index.html!\\
  82
  83 \section{Åtkomst}
  84 Katalogen som källkoden till vårt program ligger i är:\\
  85 \pathToCode
  86
  87 \section{Systembeskrivning}
  88 % contructPacket(); Tillverkare ett paket, olika beroende på vilken
  89 % protokolltyp man använder.
  90
  91 Varje nod slumpar fram ett unikt nummer. Detta nummer skickas vidare
  92 till anslutande nod i fas ett. När noder tar emot meddelande i denna
  93 fas så jämförs nodens egna nummer med det som kommer i meddelandet. Om
  94 ankomande nummer är större än nodens egna så skickas detta nummer
  95 vidare istället för nodens egna genererade nummer. När en nod får
  96 tillbaka sitt egna nummer så är ringen sluten och denna nod sätts att
  97 vara den ''utvalda''. Efter det inleds fas två.
  98
  99 I fas två, börjar den utvalda noden att skicka ett meddelande, sedan
 100 skickas detta meddelande runt i ringen ett specificerat antal
 101 varv. För varje varv loggar en av noderna medeltiden av alla varv
 102 hitintills och skriver denna data till en fil. När meddelandet har
 103 skickats sina varv runt i ringen så skickas ett annat meddelande
 104 ut. I denna fas avslutas varje instans av noderna i ringen.
 105
 106 Efter en avslutat körning finns resultatet av loggningen att läsa i en
 107 fil \verb!lap-times-tcp.log! eller \verb!lap-times-udp.log! i
 108 katalogen hos den instans som vid start valdes till ''logg-nod''. Log
 109 filerna innehåller en rad för varje varv meddelandet skickats,
 110 nodfilen har följande utseende:
 111 \begin{verbatim}
 112 ...
 113 Average time so far: 309001.600480144 ns, ID = 1921013324
 114 Average time so far: 308998.699739948 ns, ID = 1921013324
 115 Average time so far: 308997.899789979 ns, ID = 1921013324
 116 ...
 117 \end{verbatim}
 118
 119 ID-numret på slutet av varje rad är det nummer som slumpats fram av
 120 den utvalda noden. Genom att testa att det är samma ID efter varje
 121 körning dras slutsatsen att enbart ett meddelande skickas runt i
 122 ringen.
 123
 124 \begin{verbatim}
 125 $ cat lap-times-tcp.log | grep 1921013324$ > greptest
 126 $ diff lap-times-tcp.log greptest
 127 $
 128 \end{verbatim}
 129
 130 Körningen ovan är ett test som visar på att det är samma ID på varje
 131 rad i filen (ID-numret i detta fallet var alltå 1921013324). Första
 132 kommandot hämtar alla rader ur lap-times-tcp.log som avslutas med
 133 1921013324 och lägger dessa i en ny fil "greptest". Andra kommandot visar
 134 skillnaden mellan denna nya fil och den ursprungliga. Eftersom alla
 135 rader innehåller samma ID så är det ingen skillnad mellan filerna, och
 136 outputen från kommandot diff uteblir.
 137
 138 % Metoder:
 139 % sendMessage();
 140 % receiveMessage(); // Tråd
 141 % interpretMessage(); // Tolkar meddelanden och kör kod beroende på
 142 %                        innehåll (switch sats? Typ)
 143 % logLapTimes() // Loggar varvtider till fil och stdout. Körs bara av
 144 %                  utvald nod. Tråd?
 145 \subsection{API}
 146 Full API på implementationen finns på:\\
 147 \pathToApi
 148
 149 \section{Testkörningar}
 150 \subsection{Hjälpmedel}
 151 För att testköra vår implementerade lösning använde vi oss av ''shell
 152 script''. Ett shell script kan användas för att instruera en dator
 153 till att göra många saker bara genom en enda körning av
 154 scriptet. (''Script'': ''manus'' på engelska.)
 155
 156 Vi skapade två olika script för testkörningar av UDPNode respektive
 157 TCPNode. Strukturen är likadan för båda script-typerna (TCP och UDP)
 158 och går ut på att skapa fem stycken noder på en värddator och fem
 159 noder på en annan värddator, där varje nod som skapas på den ena
 160 värddatorn försöker upprätta kontakt med en nod som skapats på den
 161 andra värddatorn. Våra UDP-script ser till exempel ut som följer:
 162
 163 runUDP-fyrkant.sh:
 164 \begin{footnotesize}
 165 \verbatiminput{../runUDP-fyrkant.sh}
 166 \end{footnotesize}
 167
 168 runUDP-cirkel.sh:
 169 \begin{footnotesize}
 170 \verbatiminput{../runUDP-cirkel.sh}
 171 \end{footnotesize}
 172
 173 TCP-scripten fungerar alltså på samma sätt: UDPNode ersätts med
 174 TCPNode.
 175
 176 \subsection{Resultat}
 177 De testkörningar som gjordes gick ut på att skapa olika många noder
 178 och sedan jämföra varvtider när antalet noder ökar. Det antal noder
 179 som testades var 5, 10, 20 och 50 noder.
 180
 181 Tabell: Varvtider för UDP- och TCP-ringar.
 182
 183 \begin{scriptsize}
 184   \begin{tabular}{clll}
 185     \textbf{Antal noder} & \textbf{Varvtider för UDP} & \textbf{Varvtider för TCP} \\
 186     \hline
 187     \textbf{5}
 188     \textbf{10} & & \\
 189     \textbf{20} & & \\
 190     \textbf{50} & & \\
 191   \end{tabular}
 192 \end{scriptsize}
 193
 194 \section{Diskussion}
 195 För att testa tillförlitligheten hos TCP- och UDP-noderna kördes
 196 noderna utan begränsning på antal varv mellan olika datorer på skolan,
 197 när körningen varit igång 30 min vardera utan att förlora ett enda
 198 paket avbröts körningen manuellt. Slutsats om tillförlitligheten hos
 199 TCP jämfört med UDP går i det här fallet alltså inte att
 200 göra. Generellt sett så borde fler fel dock uppkomma hos en
 201 UDP-implementation eftersom någon felkoll om paketen kommit fram inte
 202 görs av protokollet.
 203
 204 Implementation av noderna är sådan att begreppen Klient och Server går
 205 att använda samtidigt på noderna. När de skickar ett meddelande till
 206 nästa nod i ringen kan man säga att Noden agerar som en Klient. När
 207 noden skickat sitt meddelande går den över i ett annat läge och väntar
 208 på inkommande meddelanden, nu agerar noden mer som en Server.
 209
 210 \section{Problem och reflektioner}
 211
 212 \newpage
 213 \appendix
 214 \section{Appendix Källkod}
 215
 216 \subsection{Node.java}
 217 \begin{footnotesize}
 218 \verbatiminput{../Node.java}
 219 \end{footnotesize}
 220 \newpage
 221
 222 \subsection{UDPNode.java}
 223 \begin{footnotesize}
 224 \verbatiminput{../UDPNode.java}
 225 \end{footnotesize}
 226 \newpage
 227
 228 \subsection{TCPNode.java}
 229 \begin{footnotesize}
 230 \verbatiminput{../TCPNode.java}
 231 \end{footnotesize}
 232 \newpage
 233
 234 \subsection{Makefile}
 235 \begin{footnotesize}
 236 \verbatiminput{../Makefile}
 237 \end{footnotesize}
 238 \newpage
 239
 240 \subsection{NodeInterface.java}
 241 \begin{footnotesize}
 242 \verbatiminput{../NodeInterface.java}
 243 \end{footnotesize}
 244 \end{document}