File-Transfer-over-UDP

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Trabajo práctico I: File Transfer (over UDP)

Introducción a los Sistemas Distribuidos (1c-2025)

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Integrantes

Nombre	Apellido	Padrón	Correo FIUBA	Usuario de Github
Jesabel	Pugliese	110860	jpugliese@fi.uba.ar	jesapugliese
Josué	Martel	110696	nmartel@fi.uba.ar	josValentin-fiuba
Leticia	Figueroa	110510	lfigueroar@fi.uba.ar	leticiafrR
Andrea	Figueroa	110450	afigueroa@fi.uba.ar	AndreaFigueroaR
Kevin	Vallejo	109975	kvallejop@fi.uba.ar	Kevin00404

Tabla de Contenidos

• Objetivo
• Ejecución
  • Servidor
  • Cliente: Upload
  • Cliente: Download
• Simulación de topología de Red: Mininet

Objetivo

El presente trabajo práctico tiene como objetivo la puesta en práctica de los conceptos y herramientas necesarias para la implementación de un protocolo RDT . Para lo cual se desarrollaron las aplicaciones para un sistema de almacenamiento de archivos (upload and download) bajo una arquitectura cliente-servidor. Las operaciones de utilidad para clientes del servidor son:

• upload: Transferencia de un archivo del cliente hacia el servidor
• download: Transferencia de un archivo del servidor hacia el cliente Para la concretización de estas mismas se implementó un protocolo de aplicación básico que especifica los mensajes intercambiados entre los distintos procesos mediante su Reliable Data Transfer (RDT) construido sobre un medio Un-Reliable (protocolo de transporte UDP).

Además se usaron distintas herramientas para hacer un análisis más abarcativo. Entre estas están:

• mininet, herramienta que nos permite simular redes virtualmente (a nivel capa de Red y capa de Enlace) y distintas condiciones sobre estas con la finalidad de poder proveer garantías sobre la confiabilidad que ofrecen los RDTs implementados.
• miniedit, aplicacion con interfaz gráfica que provee mininet para el diseño y configuración de redes virtuales de forma intuitiva.
• google collab para la generación de gráficos que permitan analizar la salida de los programas (tiempo de transferencia, timeouts, etc) así como el tráfico generado en la red virtual, y principalmente elo contraste de performance entre selective repeat y stop and wait.

Ejecución

Servidor

start-server.py [-h] [-v | -q] [-H HOST] [-p PORT] [-r {sr,sw}] [-s STORAGE]

Opción	Descripción
-h, --help	show this help message and exit
-v, --verbose	increase output verbosity
-q, --quiet	decrease output verbosity (default)
-H HOST, --host HOST	service IP address
-p PORT, --port PORT	service port
-r {sr,sw}, --protocol {sr,sw}	error recovery protocol: Stop-And-Wait (default) or Selective-Repeat
-s STORAGE, --storage STORAGE	storage dir path

Cliente: Upload

python upload.py [-h] [-v | -q] [-H HOST] [-p PORT] [-r {sr,sw}] -n FILENAME -s SRC

Opción	Descripción
-h, --help	show this help message and exit
-v, --verbose	increase output verbosity
-q, --quiet	decrease output verbosity (default)
-H HOST, --host HOST	service IP address
-p PORT, --port PORT	service port
-r {sr,sw}, --protocol {sr,sw}	error recovery protocol: Stop-And-Wait (default) or Selective-Repeat
-n FILENAME, --name FILENAME	file name
-s SRC, --src SRC	source file path

Ejemplo

Ejemplo para hacer upload de un archivo archivo.txt que se desea guardar como recibido.txt en el servidor.

python3 upload.py -H <host> -p <port_number> -n recibido.txt -s /path/archivo.txt

Cliente: Download

python download.py [-h] [-v | -q] [-H HOST] [-p PORT] [-r {sr,sw}] -n FILENAME [-d DST]

Opción	Descripción
-h, --help	show this help message and exit
-v, --verbose	increase output verbosity
-q, --quiet	decrease output verbosity (default)
-H HOST, --host HOST	service IP address
-p PORT, --port PORT	service port
-r {sr,sw}, --protocol {sr,sw}	error recovery protocol: Stop-And-Wait (default) or Selective-Repeat
-n FILENAME, --name FILENAME	file name
-d DST, --dst DST	destination file path

Ejemplo

Ejemplo para hacer download de un archivo archivo.txt que se desea guardar como recibido.txt en el cliente.

python3 download.py -H <host> -p <port_number> -n archivo.txt -d /path/recibido.txt

Ejemplo ejecución local

• Servidor

python3 start-server.py -H 127.0.0.1 -p 12345 -r sr -v

• Cliente Upload

python3 upload.py -H 127.0.0.1 -p 12345 -n resultado_upload.bin -s test_cases/crecimiento_cte/1MB.bin -r sr -v 

Ejemplo de ejecución con red virtual simulada

• Servidor: Ejecutar en el host 1

python3 start-server.py -H 10.0.0.1 -p 12345 -r sr -v

• Cliente Upload: Ejecutar en el host n

python3 upload.py -H 127.0.0.1 -p 12345 -n resultado_upload.bin -s test_cases/crecimiento_cte/1MB.bin -r sr -v 

Simulación de topología de Red: Mininet

Para poder testear el reliable data transfer desarrollado en diferentes topologías de red se usó la herramienta mininet, para lo cual puede abrir una terminal y ejecutar:

sudo apt install mininet

Hecho esto dentro del subdirectorio \File-Transfer-over-UDP\src\topology se podrán encontrar programas que se encargan de configurarla topología lineal requerida.

Para probar programas sobre alguna topología virtual se puede usar tanto la interfaz gráfica que miniedit proporciona como comandos de mininet que proporcionan redes prediseñadas y también scripts de python que usen la API de mininet para configurar una red virtual.Una vez levantada la red virtual se podrán abrir terminales de cada host y ejecutar diferentes programas, es en este escenario que se probó nuestro sistema de transferencia de archivos sobre diferentes topologías detalladas en el informe.

Video con demostración del desempeño con topología con delay, jitter, packetloss y atención concurrente a multiples clientes. Link video en YouTube

Analisis comparativo del performance: Selective repeat vs Stop and wait

Generacióm de gráficos y análisis obtenidos aquí

Fuentes

La topología de red para la fragmentación y el packet loss fue tomada del repositorio LinearEnds topology use.