wiki:Diario/SoujaK

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Gnappo culo. (aggiornamento del diario)

Diario di SoujaK

  1. Diario di SoujaK
    1. 4 Giugno 2007
    2. 5 Giugno 2007
    3. 11 Giugno 2007
    4. 12 Giugno 2007
    5. 13 Giugno 2007
    6. 14 Giugno 2007
    7. 16 giugno 2007
    8. 19 Giugno 2007
    9. 20 Giugno
    10. 21 Giugno
    11. 22 Giugno 2007
    12. 25 Giugno 2007
    13. 26 Giugno 2007
    14. Documentazione
    15. Link Utili

4 Giugno 2007

(2.00h)
Strumenti di lavoro su XT3: creazione del gruppo e dell'alias 'tirocinio07', inizializzazione dell'ambiente Trac e del repository Subversion.

5 Giugno 2007

(1.00h)
Strumenti di lavoro su XT3: messa a punto dell'autenticazione sul server web.

11 Giugno 2007

(0.40h)
Sincronizzazione del diario della settimana scorsa, inizializzazione della pagina wiki della Milestone di rilevamento del carico.

1400-1740
00: l'articolo propone l'identificazione di una bandwidth potenziale ottenibile da un determinato AP a partire dalle condizioni di carico che un client è in grado di rilevare in esso. Lo studio prende in considerazione uno scenario privo di disturbi ambientali, senza coordinamento centralizzato. Assumendo che i frame beacon non abbiano priorità sugli altri, è possibile stimare il tempo medio di attesa di trasmissione osservando il ritardo dei frame beacon (si ricordi la presenza del "Beacon Interval" e del "Target Beacon Transmission Time"). Inoltre fornisce spunti perché una stazione possa inferire una probabilità di perdita di trasmissioni, sfruttando i numeri di sequenza ("Sequence number") dei frame che cattura e il "Retry Bit". La veridicità delle conclusioni dipende dalla veridicità delle assunzioni poste e dalla generalità dell'hardware utilizzato per le sperimentazioni effettuate.

1800-1820
1900-1920
01: La selezione ottimale dell'Access Point è strettamente legata a politiche di allocazione del traffico in grado di gestire in maniera ottimizzata le risorse disponibili. Il problema viene affrontato da un punto di vista piuttosto teorico, oltre che distante dai nostri scopi, rendendolo quasi per nulla interessante.

1920-2000
0910-0930
02: L'articolo propone parametri concreti per la valutazione della bontà degli AP, che prevede essere calcolati direttamente dal loro firmware(testato con IPW 2915) e periodicamente comunicati alle STA tramite i frame beacon. Nonostante la forte dipendenza da modifiche ai firmware presumo che i calcoli dei parametri, di davvero grande rilevanza, effettuati dagli AP possano essere eseguiti anche lato client.

12 Giugno 2007

1000-1020 (0.33h)
Sincronizzazione del diario.

1030-1100 (0.50h)
Punto della situazione assieme a gnappo.

1120-1155 (0.58h)
03: In appendice è presente un'interessante calcolo dell'impatto degli errori di trasmissione sulle prestazioni, calcolando diligentemente i dettagli relativi ai backoff incrementali.

1210-1310 (1.00h)
04: Lo studio effettua una stima dell'effettiva bandwitdth disponibile, in base al tempo che intercorre fra la richiesta di invio del frame e la notifica di avvenuta trasmissione. In questo calcolo vengono a sommarsi i tempi di attesa per l'accesso al mezzo (rilevazione di mezzo disponibile e successiva contesa), la procedura RTS/CTS, l'effettiva trasmissione dei dati e del'ACK, IFS relativi. Questa bandwidth e` fortemente influenzata dalla dimensione dei frame e viene quindi normalizzata rispetto ad un frame di riferimento per avere una misura da essa indipendente. Lo studio proseguirebbe su politiche di ammissione di una STA in un BSS, formalizzando il concetto di proporzione del tempo del canale (CTP, Channel Time Proportion) di un determinato flusso dati, ottenibile dal rapporto fra la bandwitdth direttamente richiesta dal flusso e la bandwitdth disponibile appena citata. I concetti appena descritti appaiono come spunti piuttosto rilevanti ai nostri fini.

1450-1617 (0.45h)
Ricerche ulteriori.

1650-1720 (0.33h)
05: L'articolo propone una algoritmo di controllo della associazione (lato client) che si configura come erede degli algoritmi precedentemente proposti da altri studi.

13 Giugno 2007

0900-0910 (0.16h)
Approfondimento di 04.

1000-1025 (0.41h)
Sincronizzazione del diario.

1025-1140 (1.25h)
05: Lo studio ha come fine l'ottimizzazione delle risorse, intese in senso globale e propone un algoritmo per la gestione delle associazioni basato sul rilevamento del carico degli AP. Il concetto di carico totale di un AP viene definito come la somma dei carichi di ogni singolo client, i.e. il tempo che un AP impiega a fornire ad ognuno degli utenti una unità di traffico. Questa definizione, in realtà scopiazzata da 06, viene successivamente arriccchita, definendola piuttosto come sommatoria degli inversi dei tassi di trasmissione di ogni client associato ad un determinato AP. In pratica si calcola il tempo necessario affinché ognuna delle stazioni associate con l'AP in questione trasmettano una unità di dati, supponendo che esse abbiano sempre dati in attesa di invio. Così facendo si definisce il concetto di tasso di trasmissione ottenibile (attainable data rate), parametro fondamentale per l'algoritmo di associazione che viene proposto.

1220-1330
Amministrazione su argon.

1500-1520 (0.33h)
Punto della situazione con gnappo.

1520-1605 (0.75h)
05: L'algoritmo per il controllo dell'associazione che viene proposto tiene conto della presenza di congestioni, dal momento che il massimo tasso trasmissivo ottenibile non può che essere influenzato da questa eventualità. Propone inoltre che il client effettui rilevazioni sui carichi degli AP disponibili non solo nei momenti di necessità (non ancora associato), ma anche a intervalli regolari (già associato) per individuare alternative sempre migliori. Questo tipo di approccio risulta quantomai interessante nella prospettiva di avere a disposizione, come nel nostro caso, una molteplicità di dispositivi 802.11 su ogni singola STA.

1605-1715 (1.16h))
06: Lo studio si propone quantomeno come la fondazione teorica di una politica di allocazione delle risorse equa min-max (min-max fairness) e bilanciata che intende essere la più vicina all'ottimo (perché il problema sarebbe NP-hard). Per equità max-min si intende una situazione nella quale non vi è modo per fornire bandwidth addizionale ad un client senza doverne togliere almeno altrettanta a qualche altro. Lo studio formalizza in maniera rigorosa il concetto di carico di un AP.

14 Giugno 2007

1110-1235 (1.41h)
06: La definizione di equità max-min è stata approfondita in tutta la sua complessità che la definizione formale esprime, facendo emergere spunti utili non alla milestone attuale ma a possibili politiche di bilanciamento del carico, eventualmente rilevanti per la scelta dell'AP a cui associarsi.

1300-1330 (0.50h)
06: La definizione di carico che l'articolo propone è allineata al resto dalla letteratura informatica. Informalmente il carico dell'AP a indotto da una STA s è l'inverso del bitrate effettivo che s rileva, normalizzato rispetto allo specifico peso della STA. Il carico di a è poi il massimo fra le due sommatorie di tutti i carichi indotti da tutte le associazioni effettive (che, cioé, producono un bitrate non nullo), la prima sui bitrate dei collegamenti AP-STA, la seconda sui bitrate del collegamento AP-ReteEsterna.

1330-1347 (0.28h)
Aggiornamenti su Trac: scritta la descrizione della milestone e gli appunti sul lavoro della mattinata.

1420-1511 (0.88h)
06: Lo studio spende energie non indifferenti (considera infatti anche situazioni che tengano presente il carico su un insieme di AP) per dimostrare con rigore teoremi e proprietà che sono indispensabili alla dimostrazione dello stretto legame che intercorre fra una scelta di associazioni bilanciate min-max e una scelta di allocazione della bandwidth che sia equa max-min. Quest'ultimo teorema, oltre che essere sprovvisto di una dimostrazione completa, è non soddisfatto nel caso di associazioni singole.
L'articolo prosegue per strade che mi sono parse allontanarsi sempre più dai nostri interessi, ma tengo a sottolineare i risultati che gli autori hanno ottenuto durante una simulazione di confronto fra le più note politiche di gestione dell'associazione. Lo schema proposto non solo supera di un 20% il throughput del metodo SSF (Strongest Signal First), intuitivamente lontano dall'ottimo, ma arriva al triplo di quello di LLF (Least Loaded First)! Terrei quindi presente la possibiltà di riprendere in mano il documento per comprendere meglio l'algoritmo di bilanciamento (che, spaventato dalla complessità, non ho analizzato) o per mettere in dubbio l'attendibilità dei risultati delle simulazioni.

1511-1519 (0.13h)
Sincronizzazione del diario.

1519-1600 (0.68h)
Ricerca e cernita di altri documenti: si aggiungono alla lista 07, 08, 09.

1620-1800 (1.67h)
07: L'articolo riprende i concetti formali di 06 per elaborare una strategia ottimale per gestire le associazioni fra stazioni e i punti di accesso, astraendo completamente dalle possibili implementazioni e dai relativi problemi (reperimento delle informazioni, localizzazione del gestore ...).
08: L'articolo propone un algoritmo dinamico di bilanciamento di carico che si fonda, a differenza di tutti gli altri studi finora analizzati, proprio sul valore di RSSI. Il problema viene definito informalmente come l'individuazione di uno schema di associazioni tali che l'RSSI medio sia massimizzato e le variazioni nel RSSI medio di ogni AP e nel numero di STA associate ad ogni AP siano minimizzate. Dal momento che si propongono cambiamenti al comportamento degli AP, questo studio resta interessante per la sua originalità nei parametri considerati nella gestione delle associazioni.
Una riflessione che mi sorge spontanea è sul legame che intercorre fra l'RSSI di una STA presso un AP e la banda effettivamente resa disponibile al medesimo AP. Credo che solo sviscerando questa relazione ci sarà possibile individuare dei parametri di valutazione che siano un buon compromesso fra effittività e non-invasività.
09: Lo studio propone una strategia di bilanciamento del carico implementata a livello di AP, tramite frequenti comunicazioni fra di essi attraverso una dorsale Ethernet che si suppone li colleghi. Al di là della specificità delle ipotesi, ciò che colgo come interessante è il fatto che anche qui si sia scelto come metrica del carico degli AP il throughput (invece del numero di utenti, G. Bianchi, I. Tinnirello, "Kalman Filter Estimation of the Number of Cometing Terminals in an IEEE 802.11 Network", o della quantità di traffico, G. Bianchi, I. Tinnirello, "Improving Load Balancing mechanisms in Wireless Packet Networks").

16 giugno 2007

1250-1411 (1.35h)
Revisione, formalizzazione e stesura dei pensieri di ieri. Prescindendo dalle modalità con le quali questo parametro venga valutato nella effettiva scelta di associazione (sto pensando a politiche di bilanciamento del carico in maniera equa), il carico del BSS rimane l'oggetto della milestone di cui mi occupo. La definizione che più mi è parsa corretta e indicativa è quella contenuta in 05 e 06: il carico è inversamente proporzionale al datarate. Purtroppo però questa informazione non è direttamente disponibile a meno che non si prendano in considerazione BSS che aderiscano a 802.11e (peraltro non ancora analizzato né da me, né da gnappo) o a meno che non si effettuino dei test effettivi di comunicazione, rinunciando molto probabilmente alla scalabilità che si intravede fra gli obiettivi della soluzione ricercata. Ciò detto risulta evidente la necessità di andare a ricercare elementi che siano calcolabili da ogni STA grazie ad azioni di sniffing sui vari canali per poi andare a calcolare una stima del datarate (e quindi del carico). L'adeguatezza di questi fattori e dei calcoli che conducono alla stima può essere verificata per via sperimentale con uno sforzo che rimane considerevole.

Riporto quindi di seguito un elenco di tutte quelle pratiche che risultano essere interessanti.

  • Misurazione del tempo di accodamento dei beacon da parte dell'AP (00).
  • Calcolo dell' error rate delle trasmissioni su un determinato canale (00).
  • Misurazione del throughput medio della STA associate all'AP che si sta analizzando.
  • Bit-rate nominale delle STA associate all'AP che si sta analizzando.
  • Misurazione del datarate effettivo tramite invii diretti (ed invasivi).
  • Reperimento di informazioni dai campi aggiuntivi di 802.11e.

1411-1512 (1.01h)
Punto della situazione con gnappo: aggiornamenti, chiarimenti e sviluppi futuri.

1700-1800 (1.00h)
Ricerca di ulteriore documentazione e suddivisione dei nuovi documenti.

19 Giugno 2007

1230-1300 (0.50h)
Individuazione e sistemazione errori nei permessi del portale Trac.

1300-1336 (0.60h)
Punto della situazione e inizio lettura di 10.

2010-2030 (0.33h)
Sincronizzazione del diario.

20 Giugno

10: Si propone un modello matematico semplice ma accurato (e per questo così utilizzato) che permette di calcolare il throghput in una rete 802.11 saturata (nella quale, cioé le code di invio di ogni STA siano sempre non vuote). Partendo da un modello probabilistico che rappresenta la gestione dei periodi di backoff si procede per via analitica andando a ricavare il throughput massimo. Dato l'alto grado difficoltà del documento non mi è chiaro se il fine del documento risiede nel modello stesso o se esso sia strumento per calcoli realmente utili. A patto che le informazioni di partenza siano ricavabili o stimabili dall'ascolto sul canale, mi azzardo a dire che questo modello non sia così distante dai nostri obiettivi. Una serie di simulazioni sperimentali confermano validità del modello proposto e mettono in luce come le prestazioni dipendano in misura tutt'altro che marginale dalle impostazioni della rete, in particolare dall'ampiezza iniziale della finestra di contesa (CWmin).

In aggiunta a questo non mi sono ben definite nemmeno le informazioni iniziali da cui il throughput sia ricavabile.

Lettura di 11 e 12: appunti cartacei.

21 Giugno

0905-0925
11: L'articolo propone 2 nuove metriche per la valutazione del carico a fini di bilanciamento di generiche reti wireless a pacchetti che siano gestite da coordinatori centrali quali bluetooth, UMTS o l'amato IEEE 802.11 (nella sua variante con PCF). La prima, chiamata Gross Load intende calcolare il numero medio di trasmissioni in una cella in un dato periodi di tempo; la seconda, chiamata Packet Loss stima invece le performance a partire dal carico di ogni pacchetto, ricavato dalle probabilità di perdite di trasmissioni.
12: Lo studio mira ad esprimere il numero n di stazioni concorrenti presenti in una rete 802.11 in regime DCF come funzione della probabilità di collisione. Il fine è quello di riuscire a stimare n per poter adeguare intelligentemente il parametro RTS-Treshold per massimizzare le prestazioni.

1002-1337
Punto della situazione e analisi sviluppi futuri assieme a gnappo: stesura di una lista delle informazioni elementari che potranno essere alla base delle metriche di valutazione legate al carico degli AP.

1500-1640
Meeting dell'intera squadra: condivisione delle conoscenze fra i due gruppi di lavoro e revitalizzazione degli obiettivi legati alla milestone:"Roaming".

1720-1735
Condivisione conoscenze con gnappo riguardo lo studio di Bianchi (10).

1929-2002
Rilettura di 02 con l'individuazione di alcune sezioni interessanti.

22 Giugno 2007

1021-1055
02: Come precedentemente accennato il documento propone una serie di metriche per la valutazione della qualità degli AP: anzitutto, nonostante si palesi ancora una volta l'insufficienza del solo RSSI, il parametro rientra fra i parametri considerati a causa della sua grande rilevanza. In secundispropone una metrica che trovo significativa: il ritardo di trasmissione aggregaato, cioé il tempo medio che intercorre fra l'accodamento di un pacchetto e la ricezione della conferma di trasmissione a livello MAC (si suppone che sia il driver a ricevere periodicamente questa informazione direttamente dal firmware). In questo modo questa misura del ritardo tiene in considerazione non solo il tasso trasmissivo nominale utilizzato per la trasmissione, ma anche i ritardi dovuti a collisioni ed errori.

1140-1248
Sincronizzazione degli ultimi tre giorni di diario.

1250-1320
Installazione locale di KDissert.

25 Giugno 2007

1023-1350
Punto della situazione con gnappo: confronto, chiarimento e decisione della prima sostanziosa parte della soluzione.

1501-1610
Lavoro con gnappo: formalizzazione della soluzione della mattinata (e della precedente settimana) e in generale delle idee che la riguardano.

1610-1813
Ancora con gnappo: sviluppi futuri riguardo la presenza della STA all'interno dello scenario finora considerato.

1955-2020
Rilettura dei documenti {06, 07, 09} alla luce della distinzione fra gli obiettivi di individuazione del throughput ottenibile e di bilanciamento del carico. Nell'eventualità di una milestone dedicata a politiche di bilanciamento, mi pare che tutte le considerazioni finora fatte per definire una stima della bandwidth ottenibile siano riutilizzabili, dal momento che passano per una stima del carico dei BSS.

26 Giugno 2007

1005-1035
Rilettura del diario di gnappo e della seconda mezza dozzina dei miei documenti alla ricerca di nuovi spunti. Sorge una domanda ancora non presa in considerazione: quanto sono le conclusioni sinora tratte dipendenti dalla presenza del solo DCF?
Viaggi mentali su una modalità lasca per innescare il cambio di BSS (secondo i parametri di valutazione in oggetto del presente studio) al fine di scongiurare un eterno e continuo handoff.

1114-1126
Aggiornamento e sincronizzazione del diario.

Documentazione

Link Utili