task-2911/stability.R

   1 library(ggplot2)
   2 library(scales)
   3 data <- read.csv("stability.csv", stringsAsFactors = FALSE)
   4
   5 d <- data
   6 d <- aggregate(d[, 2:length(d)], by = list(date = as.Date(d$time)),
   7   mean)
   8 d <- rbind(
   9   data.frame(date = d$date, value = d$running,
  10     variable = "Running"),
  11   data.frame(date = d$date, value = d$stable,
  12     variable = "Running + Stable"),
  13   data.frame(date = d$date, value = d$guard,
  14     variable = "Running + Guard"))
  15 ggplot(d, aes(x = as.Date(date), y = value, colour = variable)) +
  16 geom_line(size = 0.7) +
  17 scale_x_date("", breaks = "3 months", minor_breaks = "1 month",
  18   labels = date_format("%b %Y")) +
  19 scale_y_continuous("Number    \nof relays    ",
  20   limits = c(0, max(d$value, na.rm = TRUE))) +
  21 scale_colour_manual(name = "Assigned relay flags\n",
  22   values = c("Running" = "black", "Running + Stable" = "grey45",
  23     "Running + HSDir" = "grey", "Running + Guard" = "grey70")) +
  24 opts(axis.title.y = theme_text(size = 12 * 0.8, face = "bold",
  25   vjust = 0.5, hjust = 1))
  26 ggsave(filename = "relayflags.pdf", width = 8, height = 4, dpi = 100)
  27
  28 d <- data
  29 d <- aggregate(d[, 2:length(d)], by = list(date = as.Date(d$time)),
  30   mean)
  31 d <- rbind(
  32   data.frame(x = d$date, y = d$stable / d$running,
  33     variable = "Stable (observed)"),
  34   data.frame(x = d$date, y = d$stable50 / d$running,
  35     variable = "Stable (simulated)"),
  36   data.frame(x = d$date, y = d$guard / d$running,
  37     variable = "Guard (observed)"),
  38   data.frame(x = d$date, y = d$guard50wfu50advbw / d$running,
  39     variable = "Guard (simulated)"))
  40 d[d$x >= '2010-06-26' & d$x <= '2010-06-28', "y"] <- NA
  41 d[d$x >= '2010-01-25' & d$x <= '2010-01-26', "y"] <- NA
  42 ggplot(d, aes(x = x, y = y, colour = variable, linetype = variable)) +
  43 geom_line() +
  44 scale_y_continuous(name = "Fraction of   \nRunning relays   ",
  45   labels = percent, limits = c(0, max(d$y, na.rm = TRUE))) +
  46 scale_x_date("", breaks = "3 months", minor_breaks = "1 month",
  47   labels = date_format("%b %Y")) +
  48 scale_colour_manual(name = "Assigned relay flags\n",
  49   values = c("Stable (observed)" = "grey50",
  50   "Stable (simulated)" = "grey50",
  51   "Guard (observed)" = "black",
  52   "Guard (simulated)" = "black")) +
  53 scale_linetype_manual(name = "Assigned relay flags\n",
  54   values = c(3, 1, 3, 1)) +
  55 opts(axis.title.x = theme_text(size = 12 * 0.8, face = "bold",
  56   hjust = 0.5),
  57   axis.title.y = theme_text(size = 12 * 0.8, face = "bold", vjust = 0.5,
  58   hjust = 1))
  59 ggsave(filename = "default-reqs.pdf", width = 8, height = 4, dpi = 100)
  60
  61 d <- data
  62 d <- aggregate(d[, 2:length(d)], by = list(date = as.Date(d$time)),
  63   mean)
  64 d <- rbind(
  65   data.frame(x = d$date, y = d$stableintersect,
  66     variable = "simulated and observed", flag = "Stable"),
  67   data.frame(x = d$date, y = d$stableobserved,
  68     variable = "only observed", flag = "Stable"),
  69   data.frame(x = d$date, y = d$stablesimulated,
  70     variable = "only simulated", flag = "Stable"),
  71   data.frame(x = d$date, y = d$guardintersect,
  72     variable = "simulated and observed", flag = "Guard"),
  73   data.frame(x = d$date, y = d$guardobserved,
  74     variable = "only observed", flag = "Guard"),
  75   data.frame(x = d$date, y = d$guardsimulated,
  76     variable = "only simulated", flag = "Guard"),
  77   data.frame(x = NA, y = 0, variable = "only simulated", flag = "Stable"),
  78   data.frame(x = NA, y = 0, variable = "only simulated", flag = "Guard"))
  79 ggplot(d, aes(x = x, y = y, linetype = variable)) +
  80 geom_line() +
  81 facet_grid(flag ~ ., scale = "free_y") +
  82 scale_y_continuous(name = "Number   \nof relays   ") +
  83 scale_x_date("", breaks = "3 months", minor_breaks = "1 month",
  84   labels = date_format("%b %Y")) +
  85 scale_linetype_manual(name = "", values = c(4, 3, 1)) +
  86 opts(axis.title.x = theme_text(size = 12 * 0.8, face = "bold",
  87   hjust = 0.5),
  88   axis.title.y = theme_text(size = 12 * 0.8, face = "bold", vjust = 0.5,
  89   hjust = 1))
  90 ggsave(filename = "diff-sim-obs.pdf", width = 8, height = 4, dpi = 100)
  91
  92 d <- data
  93 d_mean <- aggregate(d[, 2:length(d)], by = list(date = as.Date(d$time)),
  94   mean)
  95 d_max <- aggregate(d[, 2:length(d)], by = list(date = as.Date(d$time)),
  96   max)
  97 d_min <- aggregate(d[, 2:length(d)], by = list(date = as.Date(d$time)),
  98   min)
  99 d <- rbind(
 100   data.frame(x = d_mean$date, y = d_mean$minwmtbfa50 / (24 * 60 * 60),
 101     ymin = d_min$minwmtbfa50 / (24 * 60 * 60),
 102     ymax = d_max$minwmtbfa50 / (24 * 60 * 60),
 103     var = "Median Weighted Mean Time Between Failure"),
 104   data.frame(x = d_mean$date, y = d_mean$minwta / (24 * 60 * 60),
 105     ymin = d_min$minwta / (24 * 60 * 60),
 106     ymax = d_max$minwta / (24 * 60 * 60),
 107     var = "12.5th percentile Weighted Time Known"),
 108   data.frame(x = d_mean$date, y = d_mean$minwfua50wfu / 10000,
 109     ymin = d_min$minwfua50wfu / 10000,
 110     ymax = d_max$minwfua50wfu / 10000,
 111     var = "Median Weighted Fractional Uptime"),
 112   data.frame(x = d_mean$date, y = d_mean$minadvbwa50advbw / 1024,
 113     ymin = d_min$minadvbwa50advbw / 1024,
 114     ymax = d_max$minadvbwa50advbw / 1024,
 115     var = "Median Advertised Bandwidth"))
 116 e <- data.frame(
 117   yintercept = c(5, 8, 0.98, 250),
 118   var = c("Median Weighted Mean Time Between Failure",
 119     "12.5th percentile Weighted Time Known",
 120     "Median Weighted Fractional Uptime",
 121     "Median Advertised Bandwidth"))
 122 ggplot(d, aes(x = as.Date(x), y = y, ymin = ymin, ymax = ymax)) +
 123 geom_line(colour = "grey30") +
 124 geom_ribbon(alpha = 0.3) +
 125 geom_hline(data = e, aes(yintercept = yintercept), colour = "gray30",
 126   linetype = 2) +
 127 facet_wrap(~ var, scales = "free_y") +
 128 scale_x_date("", breaks = "3 months", minor_breaks = "1 month",
 129   labels = date_format("%b %Y")) +
 130 scale_y_continuous(name = "")
 131 ggsave(filename = "requirements.pdf", width = 8, height = 5, dpi = 100)
 132
 133 d <- data
 134 d <- d[d$time < '2010-06-26 00:00:00' | d$time > '2010-06-28 23:00:00', ]
 135 d <- d[d$time < '2010-01-25 00:00:00' | d$time > '2010-01-26 23:00:00', ]
 136 d <- rbind(
 137   data.frame(x = sort(d$perc10tunf30) / (60 * 60),
 138       y = 1:length(d$perc10tunf30) / length(d$perc10tunf30),
 139       sim = "30th (simulated)"),
 140   data.frame(x = sort(d$perc10tunf) / (60 * 60),
 141       y = 1:length(d$perc10tunf) / length(d$perc10tunf),
 142       sim = "50th (observed)"),
 143   data.frame(x = sort(d$perc10tunf40) / (60 * 60),
 144       y = 1:length(d$perc10tunf40) / length(d$perc10tunf40),
 145       sim = "40th (simulated)"),
 146   data.frame(x = sort(d$perc10tunf50) / (60 * 60),
 147       y = 1:length(d$perc10tunf50) / length(d$perc10tunf50),
 148       sim = "50th (simulated)"),
 149   data.frame(x = sort(d$perc10tunf60) / (60 * 60),
 150       y = 1:length(d$perc10tunf60) / length(d$perc10tunf60),
 151       sim = "60th (simulated)"))
 152 ggplot(d, aes(x = x, y = y, colour = sim, linetype = sim)) +
 153 geom_line() +
 154 scale_x_continuous(name = paste("\n10th percentile of time until next",
 155   "failure in hours"),
 156   breaks = seq(0, max(d$x, na.rm = TRUE), 24),
 157   minor = seq(0, max(d$x, na.rm = TRUE), 6),
 158   limits = c(0, max(d$x, na.rm = TRUE))) +
 159 scale_y_continuous(name = paste("Cumulative fraction  \nof",
 160   "consensuses  \nfrom July to  \nDecember 2010  "),
 161   labels = percent, limits = c(0, 1)) +
 162 scale_colour_manual(name = paste("WMTBF percentile\nfor",
 163   "assigning\nStable flag\n"),
 164     values = c("60th (simulated)" = "black",
 165       "50th (simulated)" = "grey45", "50th (observed)" = "black",
 166       "40th (simulated)" = "grey60", "30th (simulated)" = "grey80")) +
 167 scale_linetype_manual(name = paste("WMTBF percentile\nfor",
 168   "assigning\nStable flag\n"),
 169   values = c(1, 3, 1, 1, 1)) +
 170 opts(plot.title = theme_text(size = 14 * 0.8, face = "bold"),
 171   axis.title.x = theme_text(size = 12 * 0.8, face = "bold",
 172   hjust = 0.5),
 173   axis.title.y = theme_text(size = 12 * 0.8, face = "bold", vjust = 0.5,
 174   hjust = 1))
 175 ggsave(filename = "wmtbf-tunf-sim.pdf", width = 8, height = 4, dpi = 100)
 176
 177 d <- data
 178 d <- d[d$time < '2010-06-26 00:00:00' | d$time > '2010-06-28 23:00:00', ]
 179 d <- d[d$time < '2010-01-25 00:00:00' | d$time > '2010-01-26 23:00:00', ]
 180 d <- rbind(
 181   data.frame(x = sort(d$perc10wfu30wfu50advbw) / 10000,
 182       y = 1:length(d$perc10wfu30wfu50advbw) /
 183           length(d$perc10wfu30wfu50advbw),
 184       sim = "30th (simulated)"),
 185   data.frame(x = sort(d$perc10wfu40wfu50advbw) / 10000,
 186       y = 1:length(d$perc10wfu40wfu50advbw) /
 187           length(d$perc10wfu40wfu50advbw),
 188       sim = "40th (simulated)"),
 189   data.frame(x = sort(d$perc10wfu) / 10000,
 190       y = 1:length(d$perc10wfu) / length(d$perc10wfu),
 191       sim = "50th (observed)"),
 192   data.frame(x = sort(d$perc10wfu50wfu50advbw) / 10000,
 193       y = 1:length(d$perc10wfu50wfu50advbw) /
 194           length(d$perc10wfu50wfu50advbw),
 195       sim = "50th (simulated)"),
 196   data.frame(x = sort(d$perc10wfu60wfu50advbw) / 10000,
 197       y = 1:length(d$perc10wfu60wfu50advbw) /
 198           length(d$perc10wfu60wfu50advbw),
 199       sim = "60th (simulated)"))
 200 ggplot(d, aes(x = x, y = y, colour = sim, linetype = sim)) +
 201 geom_line() +
 202 scale_x_continuous(name = "\n10th percentile of WFU in the future",
 203   labels = percent) +
 204 scale_y_continuous(name = paste("Cumulative fraction  \nof",
 205   "consensuses  \nfrom July to  \nDecember 2010  "),
 206   labels = percent, limits = c(0, 1)) +
 207 scale_colour_manual(name = paste("WFU percentile\nfor",
 208   "assigning\nGuard flag\n"),
 209     values = c("60th (simulated)" = "black",
 210       "50th (simulated)" = "grey45", "50th (observed)" = "black",
 211       "40th (simulated)" = "grey60", "30th (simulated)" = "grey80")) +
 212 scale_linetype_manual(name = paste("WFU percentile\nfor",
 213   "assigning\nGuard flag\n"),
 214   values = c(1, 1, 3, 1, 1)) +
 215 opts(plot.title = theme_text(size = 14 * 0.8, face = "bold"),
 216   axis.title.x = theme_text(size = 12 * 0.8, face = "bold",
 217   hjust = 0.5),
 218   axis.title.y = theme_text(size = 12 * 0.8, face = "bold", vjust = 0.5,
 219   hjust = 1))
 220 ggsave(filename = "wfu-wfu-sim.pdf", width = 8, height = 4, dpi = 100)
 221
 222 d <- data
 223 d <- rbind(
 224   data.frame(x = sort(d$perc10fwb50wfu40advbw),
 225       y = 1:length(d$perc10fwb50wfu40advbw) /
 226           length(d$perc10fwb50wfu40advbw),
 227       sim = "40th (simulated)"),
 228   data.frame(x = sort(d$perc10fwb50wfu50advbw),
 229       y = 1:length(d$perc10fwb50wfu50advbw) /
 230           length(d$perc10fwb50wfu50advbw),
 231       sim = "50th (simulated)"),
 232   data.frame(x = sort(d$perc10fwb),
 233       y = 1:length(d$perc10fwb) /
 234           length(d$perc10fwb),
 235       sim = "50th (observed)"),
 236   data.frame(x = sort(d$perc10fwb50wfu60advbw),
 237       y = 1:length(d$perc10fwb50wfu60advbw) /
 238           length(d$perc10fwb50wfu60advbw),
 239       sim = "60th (simulated)"),
 240   data.frame(x = sort(d$perc10fwb50wfu70advbw),
 241       y = 1:length(d$perc10fwb50wfu70advbw) /
 242           length(d$perc10fwb50wfu70advbw),
 243       sim = "70th (simulated)"))
 244 ggplot(d, aes(x = x / 1024, y = y, linetype = sim, colour = sim)) +
 245 geom_line() +
 246 scale_x_continuous(name = paste("\n10th percentile of weighted bandwidth",
 247   "in KiB/s in the future")) +
 248 scale_y_continuous(name = paste("Cumulative fraction  \nof",
 249   "consensuses  \nfrom July to  \nDecember 2010  "),
 250   labels = percent, limits = c(0, 1)) +
 251 scale_colour_manual(name = paste("Advertised\nbandwidth\npercentile\nfor",
 252   "assigning\nGuard flag\n"),
 253     values = c(
 254       "40th (simulated)" = "grey80",
 255       "50th (observed)" = "black",
 256       "50th (simulated)" = "grey60",
 257       "60th (simulated)" = "grey45",
 258       "70th (simulated)" = "black")) +
 259 scale_linetype_manual(name = paste("Advertised\nbandwidth\n",
 260   "percentile\nfor assigning\nGuard flag\n", sep = ""),
 261   values = c(1, 1, 3, 1, 1)) +
 262 opts(axis.title.x = theme_text(size = 12 * 0.8, face = "bold",
 263   hjust = 0.5),
 264   axis.title.y = theme_text(size = 12 * 0.8, face = "bold", vjust = 0.5,
 265   hjust = 1))
 266 ggsave(filename = "advbw-wb-sim.pdf", width = 8, height = 4, dpi = 100)
 267
 268 d <- data
 269 d <- aggregate(d[, 2:length(d)], by = list(date = as.Date(d$time)),
 270   mean)
 271 d <- rbind(
 272   data.frame(x = d$date, y = d$guard / d$running,
 273     variable = "50th (observed)"),
 274   data.frame(x = d$date, y = d$guard50wfu50advbw / d$running,
 275     variable = "50th (simulated)"),
 276   data.frame(x = d$date, y = d$guard50wfu60advbw / d$running,
 277     variable = "60th (simulated)"),
 278   data.frame(x = d$date, y = d$guard50wfu70advbw / d$running,
 279     variable = "70th (simulated)"))
 280 ggplot(d, aes(x = x, y = y, colour = variable, linetype = variable)) +
 281 geom_line() +
 282 scale_y_continuous(name = "Fraction of   \nRunning relays   ",
 283   labels = percent, limits = c(0, max(d$y, na.rm = TRUE))) +
 284 scale_x_date("", breaks = "3 months", minor_breaks = "1 month",
 285   labels = date_format("%b %Y")) +
 286 scale_colour_manual(name = paste("Advertised\nbandwidth\npercentile\nfor",
 287   "assigning\nGuard flag\n"),
 288     values = c(
 289       "50th (observed)" = "black",
 290       "50th (simulated)" = "grey60",
 291       "60th (simulated)" = "grey45",
 292       "70th (simulated)" = "black")) +
 293 scale_linetype_manual(name = paste("Advertised\nbandwidth\npercentile\nfor",
 294   "assigning\nGuard flag\n"),
 295   values = c(3, 1, 1, 1)) +
 296 opts(axis.title.x = theme_text(size = 12 * 0.8, face = "bold",
 297   hjust = 0.5),
 298   axis.title.y = theme_text(size = 12 * 0.8, face = "bold", vjust = 0.5,
 299   hjust = 1))
 300 ggsave(filename = "advbw-frac-relays-sim.pdf", width = 8, height = 4,
 301   dpi = 100)
 302